超深旋挖成孔鋼筋混凝土灌注樁施工技術(shù)

武 常 寶

(山西省第三建筑工程公司，山西 長(zhǎng)治 046000)

超深旋挖成孔鋼筋混凝土灌注樁施工技術(shù)

武 常 寶

(山西省第三建筑工程公司，山西 長(zhǎng)治 046000)

以匯通大廈試樁工程為例，根據(jù)該工程所在場(chǎng)地地質(zhì)情況及相關(guān)設(shè)計(jì)要求，對(duì)超深旋挖鉆孔鋼筋混凝土灌注樁施工技術(shù)的具體工藝流程及其主要技術(shù)措施進(jìn)行了詳細(xì)分析，以保證工程的施工質(zhì)量。

雙套管，承壓樁，錨樁，注漿管，旋挖

1 工程概況

1)本工程為匯通大廈試樁工程，位于晉中市城區(qū)緯二街，經(jīng)四路東側(cè)，工程內(nèi)容為3根承壓樁試樁和8根承壓樁錨樁，樁徑1 m，承壓樁試樁樁長(zhǎng)77.6 m，錨樁長(zhǎng)82 m，樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)C45，承壓樁試樁和承壓樁錨樁均進(jìn)行樁端、樁側(cè)聯(lián)合后注漿，且兩種樁均作為工程樁使用。承壓樁試樁采用雙套管隔絕基底標(biāo)高以上樁身與土體的接觸，直接測(cè)試有效樁長(zhǎng)范圍內(nèi)樁基承載力。2)樁長(zhǎng)范圍內(nèi)地質(zhì)情況：第①層雜填土，內(nèi)含建筑垃圾，如：磚、石塊、平均厚度1.50 m；第②層粉土，局部夾細(xì)砂薄層，平均厚度10.44 m；第②1層粉細(xì)砂，中密，平均厚度1.83 m；第③層粉粘土與粉土壓層，夾有粉砂薄層，平均厚度5.72 m；第④層粉質(zhì)粘土與粉土壓層，夾有粉砂薄層，平均厚度10.46 m；第⑤層粉土，土質(zhì)不均，平均厚度9.54 m；第⑥層粉土，土質(zhì)不均，夾有薄砂層，平均厚度8.86 m；第⑦層粉質(zhì)粘土，硬塑，土質(zhì)不均，夾有大塊姜石，平均厚度15.48 m；第⑧層粉質(zhì)粘土，硬塑，刀切面光滑，局部夾有大塊姜石及細(xì)砂薄層，平均厚度17.23 m；第⑨層粘土與粉質(zhì)粘土壓層，硬塑～堅(jiān)硬，韌性高，干強(qiáng)度高，夾有大塊姜石，平均厚度17.16 m。

2 相關(guān)技術(shù)招標(biāo)和設(shè)計(jì)要求

1)抗壓承載力9 100 kN；2)灌注樁充盈系數(shù)1.05～1.2；3)垂直度偏差小于0.5%；4)孔底沉渣厚度小于50 mm。

3 主要機(jī)具

SR280旋挖鉆機(jī)一臺(tái)，507塔吊車一臺(tái)，50型裝載機(jī)兩臺(tái)，SY205挖機(jī)一臺(tái)。

4 施工工藝及主要技術(shù)措施

4.1 工藝流程

樁基施工范圍內(nèi)場(chǎng)地平整→樁位放線、定位→鉆機(jī)就位、樁孔校正→旋挖鉆孔(埋設(shè)護(hù)筒)→旋挖鉆孔(試樁埋設(shè)雙套管)→旋挖鉆孔→清孔→鋼筋籠安裝→二次清孔→安裝鋼導(dǎo)管→灌注混凝土→成樁→拔護(hù)筒。

4.2 試成孔

1)試成孔位置與工程施工樁位置的土層比較要具有代表性；2)在成孔過程中，全過程專人記錄，記錄鉆進(jìn)速度與土層關(guān)系，不同土層的深度、厚度成孔中出現(xiàn)的情況以及不同深度處泥漿的比重、粘度、含砂率等；3)成孔后，選取有代表性的時(shí)間點(diǎn)觀測(cè)孔壁曲線及孔底沉渣厚度，以0 h，6 h，12 h，18 h，24 h，30 h，36 h為節(jié)點(diǎn)，測(cè)得沉重為1.03～1.1，粘度17～20，含砂率20%，孔壁比較穩(wěn)定。

4.3 成孔

1)成孔控制：a.測(cè)量定位：由于該試樁工程中所有樁均作為工程樁使用，所以必須按圖紙結(jié)合基線和基點(diǎn)，準(zhǔn)確的測(cè)放樁位，樁使用50 cm Φ10鋼筋固定，樁位中心線偏差小于10 mm，單樁施工前將中心線以十字軸線引出四個(gè)控制樁位，用于校對(duì)樁體中心。b.機(jī)械就位：根據(jù)定位樁點(diǎn)將樁機(jī)基本就位，調(diào)平鉆機(jī)，然后用十字控制樁，校正鉆頭位置。

2)鉆孔：a.護(hù)筒有定位，保護(hù)孔口防止地面雜物掉入孔內(nèi)和保持泥漿水位壓力，防止坍孔等重要作用，該工程首層為雜填土，約2 m厚，因此采用2.5 m高護(hù)筒，直徑1.2 m，護(hù)筒頂留設(shè)2個(gè)溢漿口，護(hù)筒應(yīng)高出地面200 mm。b.使用旋挖鉆機(jī)，安裝1.2 m直徑鉆頭，鉆深1.3 m(距自然地平)，提鉆埋設(shè)護(hù)筒。c.沿溢漿口與泥漿池間開挖泥漿溝。

3)自制泥漿灌入孔內(nèi)一定數(shù)量后，鉆頭空鉆一段時(shí)間，再開始采取低速、低壓、低進(jìn)尺鉆進(jìn)，鉆頭至護(hù)筒底口時(shí)，保持低轉(zhuǎn)速，暫停進(jìn)尺，使護(hù)筒刃角處形成堅(jiān)固的泥漿護(hù)壁，鉆至護(hù)筒刃腳下1 m后，再根據(jù)土層情況以正常速度鉆進(jìn)，同時(shí)，根據(jù)不同地質(zhì)條件應(yīng)隨時(shí)檢查泥漿指標(biāo)，在粉細(xì)砂土層中，以低速鉆進(jìn)，且加大泥漿比重，在粘土中以高速鉆進(jìn)，泥漿比重控制在1.15～1.3間，粉土中以中速鉆進(jìn)，泥漿比重控制在1.2左右，在鉆進(jìn)過程中，嚴(yán)格觀察孔內(nèi)泥漿水頭及出漿口泥漿情況，若有異常首先提高孔內(nèi)泥漿水頭，降低鉆速，降低轉(zhuǎn)速，加大泥漿比重。

4)泥漿過濾：由于地層中含有大量粉細(xì)砂，為使泥漿中含砂率符合要求，在泥漿泵出漿口加設(shè)濾砂筒，濾網(wǎng)220目。

5)更換鉆頭，在鉆進(jìn)過程中，結(jié)合地質(zhì)情況，參考試成孔時(shí)相關(guān)參數(shù)，及時(shí)更換鉆頭，以適應(yīng)相應(yīng)地層，確保成孔速度和成孔質(zhì)量。

6)成孔后，應(yīng)用測(cè)繩檢查孔深，核對(duì)無誤后進(jìn)行清孔，清孔使用底部帶活門的抽渣筒反復(fù)抽渣，將孔底淤泥、沉渣清除干凈。

7)清孔后，立即安放鋼筋籠，并固定，然后二次清孔，二次清孔采用換漿法，利用混凝土導(dǎo)管作為換漿管進(jìn)行換漿，二次清孔后沉渣厚度小于50 mm，泥漿比重小于1.1～1.15，泥漿含砂率小于24%。

4.4 承壓樁雙套管制安

1)隔離雙套管制作：a.雙套管外套管內(nèi)徑1 160 mm，內(nèi)套管內(nèi)徑為1 050 mm，壁厚均為12 mm，全部由工廠定制，然后運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，另外，外套管一端平整度必須在工廠經(jīng)過處理滿足要求，誤差為±2 mm。b.由于雙套管長(zhǎng)達(dá)17 m，分別安裝難度很大，且從進(jìn)度、質(zhì)量上都難以保證，因此，在現(xiàn)場(chǎng)將雙套管筒組合成型后，整體入孔。c.雙套管組裝：在內(nèi)套管上每隔4.5 m左右焊接環(huán)形支撐肋一道，厚度20 mm，支撐肋徑向長(zhǎng)度40 mm。內(nèi)套管支撐肋及底部支撐，密封處均施工完后，開始組裝，將外套管置于提前施工好的平臺(tái)上，并經(jīng)水平儀器校平，將擬為上口一端固定，然后用25 t汽吊將內(nèi)套管吊起，將內(nèi)套管上口對(duì)準(zhǔn)外套管下口，用50裝載機(jī)平穩(wěn)推動(dòng)內(nèi)套管下端，使內(nèi)套管緩慢平穩(wěn)穿過外套管，中間更換吊點(diǎn)時(shí)，由裝載機(jī)前斗掛住套管進(jìn)行更換。組裝完成后，在內(nèi)套管上端焊接一對(duì)吊身，吊身采用φ28圓鋼制作，用棉氈將上部雙層套管間隙塞封，嵌入深度300 mm，檢查下端雙層套管間隙內(nèi)密封情況。底部密封:專用膠將高強(qiáng)橡膠帶粘于內(nèi)套管底部鋼板上部。

2)雙套管安裝入孔：雙套管入孔在鉆孔施工至基底標(biāo)高以下1 m，并經(jīng)擴(kuò)孔后，進(jìn)行安裝雙套管，采用50 t汽車吊，由人工配合，孔口設(shè)置定位兼臨時(shí)固定裝置，待混凝土澆筑完再拆除。

4.5 鋼筋籠制安

1)首先制作鋼筋籠制作平臺(tái)，長(zhǎng)度20 m，寬度2 m，高度0.3 m，兩個(gè)，平臺(tái)骨架由Φ20鋼筋制作。2)鋼筋籠分段：根據(jù)設(shè)計(jì)配筋構(gòu)造及樁籠長(zhǎng)度，將錨樁分為4節(jié)15 m和1節(jié)20 m，試樁分為3節(jié)19.2 m和1節(jié)20 m。3)鋼筋連接：每節(jié)鋼筋籠內(nèi)鋼筋連接均采用套筒機(jī)械連接，節(jié)間連接，由于配筋密、預(yù)埋鋼管多，采用套筒連接無法施擰，因此全部采用焊接連接，焊接連接采用綁條焊。4)鋼筋籠綁扎焊接，鋼筋籠主筋與箍筋，加勁筋采用焊接焊成鋼筋籠骨架，加勁筋每隔2 m設(shè)置一個(gè)，直徑16，同時(shí)內(nèi)設(shè)十字支撐一個(gè)，防止鋼筋籠吊返過程中變形、扭曲。5)鋼筋籠沉放：鋼筋籠沉放采用吊邊沉放，起吊過程中應(yīng)緩慢、平穩(wěn)，人工輔以網(wǎng)繩控制擺動(dòng)，在吊起下放前，應(yīng)以兩個(gè)方向觀測(cè)控制鋼筋籠的垂直度，鋼筋籠安放時(shí)應(yīng)對(duì)準(zhǔn)孔位，盡量減少碰撞孔壁，保持鋼筋籠垂直，遇卡籠時(shí)不得強(qiáng)行下籠，鋼筋籠安放至設(shè)計(jì)標(biāo)高位置后，應(yīng)立即將鋼筋籠固定在鋼軌上，防止鋼筋籠下沉或上浮。

The construction technology of ultra deep rotary drilling reinforced concrete bored pile

Wu Changbao

(ShanxiThirdConstructionEngineeringCompany,Changzhi046000,China)

Taking the test pile engineering in Huitong building as an example, according to the engineering site geological conditions and related design requirements, analyzed in detail the specific process and its main technical measures of ultra deep rotary drilling construction technology reinforced concrete bored pile construction technology, in order to guarantee the engineering construction quality.

double sleeve, bearing pile, anchor pile, grouting tube, rotary drilling

2015-01-20

武常寶(1977- )，男，工程師

1009-6825(2015)09-0076-02

TU473.14

A