淺談河谷地質中的旋挖鉆機灌注樁施工

林滔

（華東送變電工程公司 200011）

淺談河谷地質中的旋挖鉆機灌注樁施工

林滔

（華東送變電工程公司 200011）

相比傳統的灌注樁基礎施工工藝，旋挖鉆孔灌注樁具有明顯的優勢，但是在地下水位高，無泥土的地質中，基礎開挖相當困難，本文結合輸變電工程線路基礎實際情況，提出了一種采用等同于基礎樁長的護筒保障基坑成型的施工方法，在實際施工中取得了較好的效果。

旋挖鉆機；灌注樁

由華東送變電工程公司承建的伊犁～庫車750kV線路工程II標段自新疆伊犁州鞏留縣至新源縣，線路全長55.1公里，共計新建鐵塔110基，其中小號側的49基基礎位于伊犁河谷沖積平原中，設計采用的是灌注樁基礎。

新疆伊犁河谷地帶的地質條件，上層為粉質粘土，地面下層1.5～5m開始出現細砂及卵石，卵石粒徑最大達到30mm。地下水位很高，地質含土極少，幾乎沒有可塑性，無法形成泥漿護壁。灌注樁基礎一般采用的沖擊鉆、循環鉆施工方法都難以滿足現場要求。另外考慮到灌注樁數量較多，綜合考慮各方因素后，工程伊始便決定采用旋挖鉆機進場作業，主要原因是旋挖鉆的施工適應的地質條件較多，既可以在土層內施工，也可以在流沙、中小粒徑卵石中鉆進。其次旋挖鉆施工效率高，在開挖順利的情況下成孔明顯快于其他施工方法。

旋挖機進場施工以后，起初非常順利，但是隨著基礎逐漸向河谷腹地河道縱橫處推進，施工難度逐漸增大，進展非常緩慢，最大的原因就是地質問題。旋挖機挖穿地下較薄的土層后便進入了卵石流沙層，此時地下已經沒有土含量，但地下水位很高，旋挖機開挖一次提出鉆頭后，周邊的細砂卵石會向掏空的部分填充。所以開挖進度緩慢，挖出的土方量遠遠大于基礎方量，因為基礎周邊很一大片區域的地下都被掏空。工程期初采用一般灌注樁施工時使用的一定配比的泥漿池做護壁，無法起到保持坑壁成型的效果。這種做法直接導致了很多問題：①基礎施工進展緩慢。②施工作業面土層下方懸空，隨時有坍塌風險。③基坑開挖到設計深度后無法保持很長時間，下方鋼筋籠以及同商混澆制配合困難。④混凝土澆筑超方情況嚴重，大量的混凝土填充入灌注樁周邊。⑤商混澆筑過程中，如果發生坑壁坍塌，會影響灌注樁質量。

為使得基坑可以開挖成型，確保工程進度，我們項目部逐步摸索新的施工方法，最終決定采用全護筒的方式，即使得全部的基礎開挖、鋼筋籠下放、基礎澆制等操作全部在鋼護筒內部完成，用鋼護筒作為原本灌注樁的泥漿護壁。我們采購了12mm厚的鋼板，根據不同基礎的設計斷面尺寸加工成直徑略大于基礎樁徑的圓形焊管，一節長度6m。具體的施工方法為（以1200mm直徑的基礎舉例）：

（1）完成樁機定位后，在地面上視地質情況挖出一個2～3m的坑，坑口直徑為基礎樁徑+40mm，需開挖1620mm直徑。埋入2m長的護筒，作為灌注樁坑口護筒，護筒頂面略高于地面。

（2）保證護筒中心線同基礎中心一致，護筒無傾斜后，旋挖機挖斗繼續下挖，觀察基坑的變化，在能保證不塌孔的情況下盡可能向深處更多的挖進。根據實際施工經驗，伊犁河谷地質土層最厚處可以達到5～6m的深度，但最淺處只有3m。

（3）準備一個1420mm直徑的6m護筒，作為上節護筒。頂部打孔穿上鋼絲繩以便之后提出。若此時基礎已經開挖到5～6m的深度，那么采用起重機吊起護筒可以很輕松的把這一段護筒放入基礎內，若地質條件不佳，開挖深度只有3m，下方護筒需要旋挖機或者挖機的配合，利用機械自重及下壓力將此護筒向下壓到預定位置，由于此時已經挖出安定土層，下壓護筒是在沙石中進行，相對比較容易。如果遇到地下有大粒徑卵石，不能強行下壓，以免破壞護筒底部，或者導致護筒傾斜。此時利用起重機稍稍上提一下護筒，人員配合稍微旋轉一下在下壓，一般可以解決這個問題。

（4）旋挖機在護筒中繼續作業，一邊挖一邊下壓護筒，確保護筒外的沙石不會進入護筒內，挖出的方量基本等同于基礎的方量。直至兩節護筒內的基礎樁長7m，在護筒的保護下周邊不會出現坍塌情況。

（5）準備一個略大于設計樁徑的小護筒，1200mm直徑的樁采用1220mm直徑的護筒，護筒長度同樣為6m，作為下節護筒。護筒上方打孔套上繩索便于之后提出，將下節護筒套在上節護筒里面，此時注意下節護筒的定位，旋挖機繼續在護筒內部旋挖，同時下壓下節護筒直至設計樁深。（7m+6m護筒配置基本可以滿足大部分灌注樁樁長）

（6）此時，復核樁深達到設計要求后，清孔，放置鋼筋籠。鋼筋籠起吊及運輸過程中采用履帶吊配合，應保持鋼筋籠整體平直起吊。吊點作相應的補強措施，防止變形。鋼筋籠扶直后用吊車吊放入孔，應輕放慢放。由于此時鋼筋籠完全在鋼護筒內部下放，不存在任何阻礙。如果出現鋼筋籠傾斜或者下放困難的情況，極有可能是籠底抵住了下段護筒邊緣，此時不能強行下壓，稍稍上提后地面配合人員進行調整。鋼筋籠安裝完畢以后，必須立即固定，籠子到位時要復核籠頂標高。

（7）下放鋼筋籠完成后，下導管，進行商混澆灌，通過混凝土澆筑量逐步提升導管，同時用吊車提升下節護筒。下節護筒提升到坑口時，暫停澆灌，起重機將其全部拔出后，繼續澆灌，同時逐步提升導管和上節護筒。

（8）一直將上節護筒提升至坑口后不再上拔，基礎澆筑作業，直至混凝土面距離坑口2m。

（9）此時停止混凝土澆筑，撤下導管，完全拔出上節護筒（混凝土面將有一定程度下降），同時提出坑口護筒。

（10）拔出大護筒，支模，下地腳螺栓，完成余下的澆筑作業。

采用這個方法施工旋挖機始終在護筒內開挖，開挖形成的坑始終在護筒的支撐保護下，周邊坑壁不會有坍塌問題，使得在流沙、細砂卵石地形中的灌注樁基礎施工成為可能。也保證了基礎開挖后混凝土澆灌量不會過大。同時也確保了基礎的質量，經低應變檢測，本工程49基灌注樁基礎共計196根樁全部達到I類樁標準。再有就是顯著提升了施工效率，更進一步發揮了旋挖鉆機的優勢，不需要泥漿護壁，減少了污水的排放，減少了對工程所在地生態環境的影響。

TU753

A

1004-7344（2016）02-0061-01

2015-12-25