沖孔灌注樁在基坑支護工程中的設計與施工技術措施

陳鋒

福建建工集團有限責任公司（350001）

沖孔灌注樁在基坑支護工程中的設計與施工技術措施

陳鋒

福建建工集團有限責任公司（350001）

結合工程實例，介紹了沖孔灌注樁在基坑支護工程中的設計技術措施，主要包括基坑支護方案選擇、打樁控制標準、支護方案細節設計等內容。同時還分析了沖孔灌注樁施工技術措施，主要包括磚護壁、樁中心放樣、沖孔、鋼筋制作與安裝、水下混凝土澆筑等內容。實際應用表明，沖孔灌注樁滿足基坑支護施工需要，實現對沉降量的有效控制，整個基坑止水情況良好，達到良好的處理效果。

沖孔灌注樁；基坑支護工程；設計技術；施工技術

0 引言

基坑支護施工中,為確保工程質量和施工安全，盡量降低對周圍建筑物及地下管線的影響，采取有效的技術措施是必要的。沖孔灌注樁是重要的技術措施之一。該技術的單樁承載力高，施工速度快，施工工期短，對周圍環境的影響小，在基坑工程施工中的應用越來越廣泛。

1 工程概述

某項目工程由16棟高層住宅和3棟沿街配套建筑組成，建筑施工總面積約45萬m2，包括一層連體地下室，地下室總面積約84 000 m2。工程支護采用沖孔灌注樁施工，基坑開挖深度4.2～4.8 m。基坑支護結構平面圖如圖1所示。

圖1 基坑支護結構平面圖

1.1 環境條件

該項目位于地勢空曠地帶,場地的地勢相對比較平坦。

1.2 地質條件

通過現場勘察，對基坑施工現場的地質情況有詳細和全面的了解。在基坑影響的深度范圍內，主要土層有人工填土、淤泥質粉質黏土、粉土、粉砂。地下水類型為孔隙潛水，埋藏較淺，在0.5～1.8 m。

2 沖孔灌注樁在基坑支護工程中的設計技術措施

2.1 基坑支護方案選擇

詳細分析基坑工程的地質資料，確定基坑挖土范圍和挖土深度，了解周圍建筑物和地下管線的基本情況，綜合考慮基坑的挖深、周圍環境、地質條件等因素，確定沖孔灌注樁支護結構類型[1]。該工程采用準1 000 mm的沖孔灌注樁支護。

2.2 打樁控制標準

持力層為中微風化層，樁端進入中微風化層不小于0.5 m。

2.3 支護方案細節設計

選用準1 000的沖孔灌注樁，實際打樁長度25 m左右，間距2 m，樁頂位于地表下1.8～2 m。樁頂設置冠梁，混凝土強度等級為C30，其他細部做法如圖2所示。

圖2 沖孔灌注樁支護剖面

3 沖孔灌注樁在基坑支護工程中的施工技術措施

3.1 磚護壁

磚與土壁能緊密結合，穩定性和整體性能均佳，且受力均勻。

3.2 樁中心放樣

施工人員放出設計樁中心“十字”控制線，利用紅油漆作上醒目標記。

3.3 樁機就位

樁機到位，支墊牢固后，技術人員應檢查鉆頭中心是否與設計樁中心相吻合，否則應進行調整直到滿足要求為止。

3.4 沖孔

沖孔時應根據地質情況采取不同的沖擊方法和措施，同時根據不同地質情況選擇合適的泥漿比重。一般基巖層泥漿比重控制在1.3，砂及砂卵石地層泥漿比重控制在1.5。表層黏土能自行造漿，只需加入適量清水稀釋泥漿即可。

3.5 掏渣

正常沖孔時每班應至少掏渣一次。掏渣應滿足泥漿內無明顯粗顆粒為止。

3.6 取樣

沖孔過程中每個地質層均應及時取樣，進入持力層后，每隔50 cm取一次渣樣，取得的樣品存放在標準樣品盒內，同時作好標記（取樣時間、取樣深度、地質名稱）。

3.7 成孔檢驗

終孔檢驗指標：孔深、孔徑、垂直度。其中沖孔深度利用測繩進行檢查，孔徑、豎直度利用自制檢孔器進行檢查。

3.8 鋼筋籠制作

鋼筋進場后,監理工程師到現場見證取樣，并送試驗室進行試驗。在試驗室出具該批鋼材驗收合格證明，將相關資料上報給監理工程師。監理工程師審核合格同意使用后，才能制作鋼筋籠。主筋與加強筋間采用點焊。加強筋置于主筋兩側，自樁頂往下每隔2 m設一道。鋼筋籠自上而下間距2 m設鋼筋保護層墊塊，保證澆筑樁的保護層厚度。鋼筋籠加工完畢，報請監理工程師驗收，合格后方可使用。

3.9 鋼筋籠安裝

起吊鋼筋籠采用扁擔起吊法。起吊點在鋼筋籠上部箍筋與主筋連接處，設置2～4個吊點且吊點對稱。下籠時由人工輔助對準孔位，保持垂重、輕放、慢放，避免碰撞孔壁。下放過程中若遇到障礙應立即停止，查明原因進行處理，嚴禁高提猛放和強制下入。下放鋼筋籠時，技術人員在場嚴格控制籠頂標高，達到設計標高后四周固定4根吊桿（吊桿用準22鋼筋加工，下部焊在鋼筋籠主筋上，上部彎鉤吊掛于井口方木上），防止鋼筋籠下沉或澆筑混凝土時上浮。

3.10 水下混凝土灌注

經監理工程師清孔驗收合格后進入混凝土灌注工序。要求混凝土坍落度為200±20 mm。澆筑應盡量縮短時間，連續作業。

3.10.1 水下灌注混凝土施工順序

安設導管及漏斗(埋設注漿管)→澆筑首批混凝土（封底）→澆筑混凝土至樁頂→拔出護筒。首先安設導管，導管下口與孔底距離保留30～50 cm。澆筑首批混凝土量應使導管埋入混凝土中深度大于等于1.0 m。首批混凝土澆筑正常后，應連續不斷澆筑，澆筑過程中應用重量不小于4 kg的測錘測混凝土面高度，推算導管下端埋入混凝土的深度，并作好記錄。直至導管下端埋入混凝土的深度達到4 m時，提升導管，然后繼續澆筑。

3.10.2 水下灌注混凝土的技術要求

首批混凝土澆筑時應保證導管下底口埋入混凝土中不小于1.0 m,澆筑過程中混凝土面應高于導管下口2.0 m。混凝土澆筑必須連續，防止斷樁。隨孔內混凝土高度的上升,應逐節快速拆除導管，時間不應超過15 min。在澆筑過程中，當導管內混凝土不滿，含有空氣時，后續的混凝土應徐徐灌入漏斗和導管,不得將混凝土整斗從上而下傾入管內，以免在管內形成高壓氣囊，擠出管節的橡膠密封墊。混凝土上層存在一層浮漿需要鑿除，為此樁身混凝土需按照設計要求超灌，超灌不小于1 m。待樁身混凝土達到一定強度后，將設計樁頂標高以上部分混凝土用風鎬鑿除，用無破損聲測檢驗。澆筑混凝土應作好記錄。澆筑過程中，如因機械故障、堵塞、操作失誤等原因，造成斷樁事故，應及時向監理工程師及設計人員報告，待各方協商后進行補救措施。

沖孔樁成樁質量要求：混凝土強度必須符合設計要求，樁無斷層或夾層，沖孔樁樁底不高于設計標高，樁頭鑿除預留部分后無殘余松散層和薄弱混凝土層。

4 沖孔灌注樁在基坑支護工程中的應用效果

整個基坑開挖過程中,通過完善方案設計，加強施工全過程質量控制，并布設測點，監測周圍土體及建筑物的動態變化情況，保證支護結構及鄰近建筑物的安全。邊坡每隔20 m設置一個監測點，觀測支護結構的位移情況。支護結構中間附近布置監測點，及時獲取支護結構及深層土體位移變化情況[2]。

4.1 質量狀況良好

監測結果顯示，從基坑開挖至施工結束，支護樁的樁頂最大水平位移為10 mm。沖孔灌注樁樁身裂縫小，質量狀況良好，不僅順利完成施工任務，還取得良好效果。

4.2 達到預期處理效果

采用沖孔灌注樁支護措施，17號高層住宅樓的最大沉降9.55 mm，平均沉降5.45 mm。18號高層住宅樓最大沉降9.15 mm，平均沉降5.12 mm。整個基坑結構穩定，質量狀況良好，具有良好的止水效果，各項指標滿足施工技術規范標準，達到了預期處理效果。

5 結語

沖孔灌注樁滿足基坑支護施工需要，在工程建設中應用具有良好效果。施工單位在整個基坑施工過程中，應該注重該技術的應用，提高方案設計水平，把握施工技術要點，加強施工過程質量控制。注重提高施工人員素質，加強基坑工程施工全過程監測，對存在的問題及時處理，從而預防質量和安全事故發生，促進基坑工程質量提升，讓沖孔灌注樁在基坑支護施工中發揮作用。

[1]徐國梁.基坑支護沖孔灌注樁施工技術[J].施工技術,2013 (1)：114-117.

[2]陳才軍.試論復雜地質沖孔灌注樁施工技術[J].建設科技, 2016(5)：94.