鉆孔灌注樁在深基坑支護結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

董寧

摘要：本文探討了基坑圍護鉆孔灌注樁的施工要領(lǐng)，描述了某工程綜合樓項目BCD段鉆孔灌注樁的施工要點，僅供與同仁交流探討。

關(guān)鍵詞：工程項目；基坑施工；鉆孔灌注樁

1.工程概況

某工程綜合樓項目，位于河西新城區(qū)奧體大街青石埂路，建筑面積：61751m2，為框架～剪力墻結(jié)構(gòu)，呈“八”字型，中間主樓為20層，高度約81m，兩邊為3層裙樓；設(shè)地下室1層，開挖深度6.0～7.0m。本工程±0.00相對應(yīng)的絕對標高為+8.05m，現(xiàn)場地自然地面標高為5.65～7.43m之間。本工程基坑開挖底標高為-7.60m，局部為-8.50m。

2.場地條件和工程地質(zhì)

擬建場地地貌單元屬長江漫灘，場地地下水主要為孔隙潛水和空隙微承壓水。潛水主要分布于2-3層淺土層，接受大氣降水的入滲及地下水側(cè)向徑流補給，以蒸發(fā)及地下水側(cè)向徑流排泄為主。場地地下水對混凝土結(jié)構(gòu)無腐蝕性，對混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋、鋼結(jié)構(gòu)均具有弱腐蝕性。

3.基坑圍護方案的確定

工程施工前，項目部從技術(shù)、經(jīng)濟角度對本工程的基坑圍護方案進行了充分論證。KA段、JK段位于場地西側(cè)，外面有一條5米寬的道路，但距離施工場地規(guī)劃紅線較遠，可利用范圍大；ABC段北側(cè)為奧體大街，是新城工業(yè)園區(qū)主干道，且距離施工區(qū)域較近，支護體系需做加強；CDEF段東側(cè)均為廢棄的農(nóng)田，地勢較低，土壓力相對較小；FGHJ段南側(cè)與中冶華天施工基坑相鄰，雖然中間距離很近，但因中冶華天基坑已經(jīng)開挖，土壓力較小，對我方場地施工影響不大。綜合各方面因素，確保在滿足技術(shù)要求的前提下最大可能的節(jié)省業(yè)主資金，最終決定KA段、JK段做二級放坡鋼管土釘并注漿，DEFGHJ段采用二級竹筋土釘，土釘墻圍護方案優(yōu)勢在于設(shè)備簡單，施工成本低，在浙江地區(qū)一些工程采用此方案基坑深度已做到10m左右； BCD段打鉆孔灌注樁作為支護，并做圈梁支撐保證基坑頂部穩(wěn)定，采用鉆孔灌注施工加內(nèi)支撐方案的優(yōu)點是樁的剛度大、位移少，但其施工成本要比土釘墻高；AB段以水泥深層攪拌樁做重力式擋土墻，節(jié)約造價。具體平面布置情況見（圖1）：

圖 1 基坑支護結(jié)構(gòu)總平面圖

4.基坑圍護鉆孔灌注樁的施工

4.1 BCD段鉆孔灌注樁概述

BCD段鉆孔灌注樁采用 800@1000，設(shè)計樁長14.7m，樁頂標高-3.25m。樁身砼強度等級C30，主筋采用12Φ18，螺旋箍采用 8@200，加強箍采用 14@2000。

4.2施工工藝流程

4.3施工技術(shù)措施

支護樁施工使用GPS-10型鉆機正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進成孔、清孔，鋼筋籠在現(xiàn)場分段制作，孔口對（焊）接，吊車輔助安放入孔。為提高效率實行鉆機成孔，吊車、灌注平臺跟進灌注成樁。

4.4施工測量、定位放線

根據(jù)業(yè)主提供的測量控制點引測場內(nèi)控制點、水準點，建立現(xiàn)場施工方格控制網(wǎng)，控制點設(shè)置在不受施工影響的區(qū)域。控制點基底用砼澆筑，周圍用磚砌墩保護，并建立標志。場內(nèi)引測水準點不少于3個，并加以保護。現(xiàn)場使用TDJ2型經(jīng)緯儀、S3水準儀測設(shè)控制點、水準點，測設(shè)后必須經(jīng)監(jiān)理復(fù)核，測量誤差必須符合《工程測量規(guī)范》要求。

4.5樁位測定與護筒埋設(shè)

支護樁施工前，按設(shè)計要求測定樁位中心，打設(shè)地樁后沿支護縱軸線方向開挖地槽。將護筒成排布設(shè)于地槽內(nèi)。在樁位測定、護筒找正后用粘性土分層填實護筒，一次埋設(shè)護筒一般在12只左右。護筒采用厚度4 mm鋼板卷制，護筒內(nèi)徑比樁直徑大10～20cm，高度大于1.0 m。護筒中心與樁位中心的偏差不大于2cm。因支護樁間距很小，支護樁施工應(yīng)采取“跳打”作業(yè)，一般間隔2根樁施工，防止塌孔、竄孔

4.6鉆進成孔

（1）鉆機沿支護樁縱軸線進退開行，鉆機的支承墊木應(yīng)抄平、墊實，施工時應(yīng)校平機身，校正主動鉆桿垂直度，控制好成樁垂直度，同時應(yīng)控制好成孔直徑，避免嚴重擴徑，防止相鄰樁成孔時碰樁。鉆機就位時應(yīng)使天輪、轉(zhuǎn)盤中心、樁位中心在同一鉛垂線上，鉆頭與樁位中心的偏差不大于1cm，并用水平尺將鉆機平臺找平。（2）鉆進開始前，施工員、質(zhì)檢員應(yīng)用鋼尺準確丈量鉆頭、鉆桿長度，測量轉(zhuǎn)盤頂面標高，并向機臺操作人員交底，以便控制鉆進深度。檢查鉆頭磨損情況、測量鉆頭體直徑，以保證成孔直徑。（3）鉆進過程中鉆孔班操作員和質(zhì)檢員應(yīng)經(jīng)常檢查鉆機磨盤的水平度、主動鉆桿的垂直度以及底座的穩(wěn)固情況，以保證成孔垂直度。（4）鉆進成孔過程中控制好鉆壓、轉(zhuǎn)速、泵量等鉆進參數(shù)。不同土（巖）層鉆進時應(yīng)選擇不同的鉆壓、轉(zhuǎn)速和泵量。成孔全過程必須使用好泥漿，因擬建物場地淺部土層自然造漿能力差，開孔泥漿采用膨潤土造漿，以保護孔護壁穩(wěn)定。鉆進②～1層粉土～粉砂及④粉質(zhì)粘土混卵礫石，鉆孔孔壁穩(wěn)定性差，施工時應(yīng)控制泥漿性能指標，以防塌孔、縮徑。（5）鉆進至⑤～1 強風化安山巖～凝灰?guī)r層后，應(yīng)做好采集巖屑、判定層位的工作，鉆進至持力層⑤～2中風化安山巖～凝灰?guī)r層上界面時，施工員應(yīng)會同質(zhì)檢員、監(jiān)理到現(xiàn)場進行判層，鉆孔班應(yīng)認真記錄進尺情況，以保證樁端進入持力層深度達到設(shè)計要求。（6）鉆進至設(shè)計深度，由質(zhì)檢員、監(jiān)理使用水文測繩測定孔深，符合要求后，進行一次清孔。

4.7清孔

（1）鉆進結(jié)束后將鉆頭提離孔底10～20cm進行一次清孔。在安放鋼筋籠、導(dǎo)管后，采用氣舉反循環(huán)方式輸入比重小于1.15、粘度小于20秒、含砂率小于4%的泥漿進行第二次清孔，清孔至孔底沉渣厚度、泥漿性能符合規(guī)范要求。工程樁為端承樁，清孔后孔內(nèi)沉渣厚度不超過50mm。（2）清孔結(jié)束經(jīng)質(zhì)檢員、監(jiān)理驗收合格后，樁孔內(nèi)保持一定的水頭高度，并在30分鐘內(nèi)開始灌注砼，否則應(yīng)重新測定沉渣厚度。

4.8鋼筋籠制作與安放

（1）鋼筋籠按設(shè)計、規(guī)范要求在現(xiàn)場分段制作，孔口對（焊）接，吊車輔助安放入孔。施工員根據(jù)設(shè)計圖畫出分段翻樣圖，并對鋼筋加工班作技術(shù)交底。（2）鋼筋籠使用環(huán)形模加工，鋼筋籠的尺寸、主筋錯開距離、搭接長度、定位吊筋長度、保護層墊塊設(shè)置以及各項誤差值等應(yīng)符合設(shè)計、規(guī)范要求。（3）支護樁鋼筋籠安放定位要準確，定位吊筋可靠固定，保護層墊塊按規(guī)范要求設(shè)置，保證鋼筋保護層厚度，避免露筋。（4）鋼筋籠在安放入孔前應(yīng)由質(zhì)檢員、監(jiān)理驗收，合格后才能安放。安放對接時上下節(jié)籠應(yīng)對直，校直主筋，清除鋼筋表面污垢，保證主筋搭接長度。對焊時應(yīng)對稱施焊，對焊結(jié)束后應(yīng)補足箍筋。鋼筋籠按設(shè)計要求設(shè)置保護層墊塊。鋼筋籠安放入孔時，鋼筋籠對準樁孔中心徐徐下入，盡量避免碰撞孔壁，鋼筋籠安放到位后應(yīng)將定位吊筋可靠固定。

4.9商品混凝土運輸

本工程使用商品砼。商品砼在使用前，材料員、質(zhì)檢員查驗其原材料、外加劑的檢測報告及砼配合比單等質(zhì)量證明，坍落度必須符合17～19cm，并按規(guī)定留置試壓塊。項目部施工員、材料員根據(jù)當日成孔情況預(yù)算隔日砼使用量，向砼供應(yīng)商申報用砼量，調(diào)配好砼運輸車輛，避免砼在現(xiàn)場的停置時間過長等情況。

4.10水下灌注混凝土

（1）砼開灌前應(yīng)做好一切準備工作，檢查導(dǎo)管的連接密封和垂直度等情況，并安放好隔水栓。（2）初灌時為保證導(dǎo)管埋入砼面深度符合要求，施工員應(yīng)根據(jù)樁徑、孔深、導(dǎo)管總長度、導(dǎo)管底口距孔底距離等計算出初灌量，初灌后導(dǎo)管埋入砼內(nèi)0.8m以上。（3）灌注過程中，導(dǎo)管應(yīng)始終埋入砼內(nèi)2～6m，灌注班操作人員要勤測砼面上升高度，導(dǎo)管要勤拆，每次拆管不超過6m，導(dǎo)管提升要平穩(wěn)，避免鉤帶鋼筋籠。禁止將導(dǎo)管提離砼面，防止斷樁。（4）樁頂要留足超灌高度，灌注結(jié)束后，質(zhì)檢員會同監(jiān)理驗收確認。

綜上，選擇鉆孔灌注樁（圈梁支撐）這種支護方式，同時穿插其他技術(shù)，有效節(jié)省工程造價和施工工期，具有施工方便機械化程度高、操作性強的優(yōu)點，最終使本工程得到了業(yè)主的肯定及好評。