電廠混凝土灌注樁虛樁高度取值

孫宏斌 雷艷紅

中國能源建設集團陜西省電力設計院有限公司 陜西西安 710054

摘要：對干作業成孔鋼筋混凝土灌注樁虛樁高度取值進行了技術和經濟綜合分析與比較，為確保質量，結合工程特點，通過現場試驗驗證，給出合理可行的虛樁高度取值，配合現場提倡綠色施工，積極踐行綠色設計，可為類似工程提供技術參考。

關鍵詞：干作業；灌注樁；超灌；浮漿

1 概 述

陜西楊凌某電廠為2x350MW超臨界空冷供熱燃煤機組，采用干作業成孔鋼筋混凝土灌注樁，設計虛樁高度700mm。由于工期緊，遵循精心設計，精心施工原則，設計單位配合施工單位對灌注樁虛樁高度進行了優化，對干作業成孔鋼筋混凝土灌注樁虛樁高度取值進行了技術和經濟綜合比較分析，結合試驗，找出了合理可行的虛樁高度取值。

2 規范取值參考

《建筑樁基技術規范》JGJ94-2008第六章灌注樁施工部分對樁基施工提出了較為明確的要求，并對泥漿護壁成孔灌注樁、長螺旋鉆孔壓灌樁最后一次灌注量超灌高度，即虛樁高度做了對應的規定：

泥漿護壁成孔灌注樁，規范6.3.30條規定：灌注水下混凝土的質量控制應滿足下列要求：第5款 應控制最后一次灌注量，超灌高度宜為0.8～1.0m，鑿除泛漿后必須保證暴露的樁頂混凝土強度達到設計等級。

長螺旋鉆孔壓灌樁，規范6.4.11條規定：壓灌樁的充盈系數宜為1.0～1.2。樁頂混凝土超灌高度不宜小于0.3～0.5m。

對干作業成孔鋼筋混凝土灌注樁虛樁高度規范未做對應的規定，但從上述規范規定我們可以發現，鑿除泛漿后必須保證暴露的樁頂混凝土強度達到設計等級是虛樁高度設置的基本要求。現階段，設計單位在進行混凝土灌注樁施工圖設計中，為確保樁頭部分混凝土質量，要求樁頭部分混凝土澆筑高度應高出設計樁頂標高不低于1倍的樁徑，等樁身混凝土強度達到設計要求的強度等級后，再將高出設計樁頂標高部分的混凝土鑿除，露出新鮮混凝土面后再進行基礎施工。

3 虛樁高度取值分析

3.1 技術分析

從目前混凝土灌注樁的類型分，灌注樁混凝土施工作業分為水下泥漿護壁和干成孔法。對于水下混凝土澆筑，因為機械在進行成孔過程中，機械對地下水進行了擾動，使得地下水和土層擾動變成了泥漿，混凝土施工為保證樁身混凝土強度，這就要求混凝土施工必須采用導管或串筒，導管或串筒必須具有一定的密封性，以免在混凝土澆筑過程中，使本已經攪拌好的混凝土進水或受到泥漿污染，造成混凝土離析，降低混凝土的強度等級，嚴重的甚至造成斷樁，對施工質量造成隱患。水下澆筑混凝土，是靠混凝土通過導管或串筒，通過擠壓法，將孔內水或泥漿排出，因上部混凝土始終和水（或泥漿）混合在一起，頂面混凝土必然受到水（或泥漿）的污染，強度受到影響，所以，為確保樁頭部分混凝土質量，對水下澆筑的混凝土，要求混凝土澆筑到設計標高以后，應繼續超灌一定的高度，該部分混凝土最后要鑿除清理后才能進行基礎施工，《建筑樁基技術規范》JGJ94-2008第6.3.30條給出了明確規定。

在干成孔灌注樁作業中，混凝土未受到任何外部介質的污染，樁頭部分的混凝土不存在浮漿或浮漿較少，因此，不需要超灌或超灌量很小。虛樁高度設置應以試樁參數確定的高度為宜，施工中要嚴格控制澆灌振搗質量，按既定的樁基施工參數及工藝嚴格執行，現場復核條件為鑿除泛漿后必須保證暴露的樁頂混凝土強度達到設計等級。

3.2 經濟環境分析

從綠色施工，大力提倡節約反對浪費的角度，我們僅以現階段有相當一部分采用的直徑800mm的樁基為例計算。樁頭部分超灌高度為1倍的樁徑，本工程虛樁高度設置為700mm，那么，每根樁超灌高度的混凝土量為0.35m3，不同地方，混凝土價格有所不同，目前市場均價在300元/m3左右，那么，每根樁就無形之中浪費了105元，再加上這0.35立方混凝土在樁身達到設計強度后，還要進行人工鑿除，目前市場上，人工鑿除直徑800mm，高700mm的鋼筋混凝土樁頭的市場價大約在120元以上，再加上清理外運的費用，每根樁浪費不低于20元，粗略計算，每根樁超灌部分混凝土直接的經濟損失就達245元，對一個建筑工程，少則百十根樁，多則成千上萬根樁，其經濟損失也就清楚了。這些樁頭鑿除以后，存在建筑垃圾，建筑垃圾按要求還得人工清理和外運，對環境造成的影響，我們無從估量。

3.3 工期分析

從施工周期來說，對超灌部分混凝土還得進行人工鑿除，因上部有部分鋼筋錨固到基礎承臺里，樁頂標高以上還預留的一定長度的錨固鋼筋，因此，該部分為鋼筋混凝土，按一個勞動力每天鑿除2到3個樁頭計算工期，一個單位工程，少則幾十上百根樁，多則幾千甚至上萬根樁，需要多少人力，多長時間也就不言而喻了。而且現在的基建工程，一旦項目落地，業主已經非常著急，整個施工工期相當緊張，對于樁基的早日移交業主也非常關心。

4 質量保證措施

當然，樁基的工程質量最終還是得落實到施工質量保證措施上。為確保工程質量，干成孔灌注樁在進行混凝土澆筑時，應進行人工振搗，十幾米、幾十米深的樁，樁底部分的混凝土在澆筑過程中，應上下來回活動導管，以起到插搗的作用，用于消除混凝土攪拌過程中水泥由于水化熱產生的氣泡，以達到密實的目的，樁頭部分的混凝土應采用振搗棒進行人工振搗。由于人工振搗，樁頭部分的混凝土上部會出現少量浮漿，因此，混凝土澆筑到設計樁頂標高以后，也應進行適量的超灌，超灌的高度以達到剔除浮漿后在設計樁頂標高能見到新鮮的混凝土面為宜，條件為鑿除泛漿后必須保證暴露的樁頂混凝土強度達到設計等級，具體超灌的高度經現場大量試驗確定。在陜西楊凌某電廠2x350MW機組主廠房區域混凝土鉆孔灌注樁施工過程中，配合綠色施工，我們進行了專門的試驗，按超灌100mm高度控制，樁頭部分進行人工振搗后，把表面的浮漿只需用磨光機稍加打磨，露出新鮮混凝土面，用回彈儀對樁頭部分混凝土進行回彈試驗，結果表明，樁頭部分混凝土質量完全滿足設計要求，保證暴露的樁頂混凝土強度達到設計等級。這充分說明，干成孔灌注樁樁頭部分在保證混凝土自身強度的基礎上，進行超灌作業100mm即能達到設計要求。

5 結語

工程設計，尤其對于提倡綠色施工的當代建筑，我們應該綜合考慮技術條件、施工質量、工程造價、現場工期等多個方面，積極踐行綠色施工，綠色設計理念及方針。綠色施工不能僅停留在口頭，需要我們設計人員、施工人員采用理論分析與工程實踐結合的原則，開闊思路，大膽創新。文章中所論述的干作業成孔鋼筋混凝土灌注樁虛樁高度取值，既確保質量，節約投資，降低施工難度，又保證了工程如期圓滿完成。該工程已交付使用，用戶反映良好，取得了很好的經濟效益和社會效益。

參考文獻：

[1] JGJ94-2008，《建筑樁基技術規范》[s].北京.中國建筑工業出版社，2008.

作者簡介：

孫宏斌（1980-），男，陜西咸陽人，工程師，主要從事火電廠土建結構設計工作。