某項目旋挖鉆進工藝實際施工的應用

【摘 要】論述了旋挖樁鉆進工藝在某基坑支護和樁基礎工程中的應用，工程樁施工過程中遇到的問題及采取的處理措施。

【關鍵詞】設計要求；解決辦法

【Abstract】The application of the rotary drilling process in a foundation pit support and pile foundation engineering， the problems encountered during the construction of the engineering pile and the treatment measures taken are discussed.

【Key words】Design requirements；Solutions

1 概況

1.1 工程概況。

（1）擬建場地位于廣東省某臨海城市，東面與道路相鄰，場地北側為拆遷空地，無管線；東側有地鐵某號線從相鄰道路地下穿過，距離用地紅線9～10m，有雨水管、污水管和天然氣管道；南側有雨水管及污水管；西側無管線。

本建筑物占地面積4625m2。擬建1棟高層建筑，地上31層，地下3層。總建筑面積約59221m2。本基坑周長約306m，面積約5406m2，基坑寬度約47.0～58.0m，長度約100.0m，深度為10.7～11.5 m，場地±0.00=7.8m（7.8m為1956年黃海高程系統絕對高程），基坑支護底相對標高為-11.5m，場地條件非常復雜。

（2）本項目支護樁和工程樁均采用旋挖灌注樁施工，旋挖灌注樁是目前較為成熟的一種施工工藝。相較于其他類型灌注樁，主要優點是成孔速度快，施工現場較整潔，污染較小。旋挖樁開始興起的一段時間，由于入巖效果差（中風化等稍硬巖層難以鉆進）、施工造價高，而沒有得到廣泛推廣。隨著旋挖樁機廠家對設備材質、鉆頭等方面的改進之后，入巖效果逐漸提高，施工功效大幅提升。由于旋挖灌注樁多方面的優點，使得旋挖灌注樁成為目前比較流行的一種施工工藝。

（3）本工程樁型較多，根據樁徑來分，最小的為800mm，最大樁徑為2800mm，本工程共投入2臺旋挖樁機進行施工，均為三一重工生產的SR280型和SR420II型旋挖鉆機，SR280型旋挖鉆機主要施工中小直徑的工程樁和支護樁，SR420II型旋挖鉆機主要施工直徑較大的工程樁。

1.2 施工場地工程地質條件。

場地地層從上至下分別為：雜填土、泥炭質粉質粘土、細砂、第四系殘積層粉質粘土，場地下伏基巖為震旦系花崗片麻巖，包括全、強、中、微四個風化帶。

2. 設計要求及施工方案

（1）本工程護壁采用泥漿護壁，根據旋挖機施工工藝特點和施工場地條件，泥漿循環方式采用自流回灌式循環系統，多余泥漿、泥渣及時用車外運。

（2）由于本場地地層中有自然造漿的粘土層無需另購。泥漿性能要求如下：粘度：20～25s，相對密度：1.15～1.25，含砂率 〈8%，PH值 7-9，工程樁采用商品混凝土，商品砼強度等級C30，商品混凝土的坍落度要求為18～22cm，沉碴厚度小于50mm，鋼筋保護層厚度不小于70 mm，以中風化震旦系花崗片麻巖作為持力層，樁端全斷面進入中風化花崗巖>500mm。

（3）樁的質量檢測要求：本工程所有樁均需做樁身完整性檢驗，檢測方法采用小應變檢測或聲波透射法進行檢驗，其中需采用聲波透射法檢測的樁施工前需預埋聲側管。另外需按總樁數的15%做鉆孔抽芯法檢測，需采用鉆孔抽芯法檢測的樁待施工完畢后確定。鉆孔抽芯檢查：芯樣直徑101mm，由樁中心從樁頂到樁底以下3m處，并選取芯樣作抗壓試驗，以確定樁的承載能力。

3. 施工過程中遇到的問題及解決辦法

3.1 施工過程中出現的問題。

3.1.1 在支護樁施工過程中（支護樁樁徑分別為1000mm和1100mm），個別孔出現塌孔現象，混凝土充盈系數偏大，約為1.3～1.4。在工程樁施工過程中，隨著樁徑的增大，塌孔現象比較嚴重，成孔較難，混凝土充盈系數達到了1.6。現場管理人員暫停施工，告知建設單位和監理單位，最后設計和勘察單位等相關單位共同商議解決辦法。

3.1.2 工程開始前施工單位建議對工程樁進行超前鉆，會議討論后未通過。工程樁施工進行到一半進度時，我方建議對于達到齡期的樁先做抽芯檢測，開會討論后同意對有代表性和疑義的四根樁進行抽芯檢測。檢測結果出來后發現，二根樁抽芯檢測合格，無異常，二根抽芯結果異常（說明：施工完成的工程樁（包括四根抽芯檢測樁）樁端全斷面入中風化花崗片麻巖均大于500mm，入巖均滿足設計要求）。抽芯結果異常的兩根樁分別為17#和30#工程樁，基本情況如下：

（1）17#樁抽芯檢測巖芯照片見圖1：

由圖中可以看出，樁基抽芯情況較好，巖芯完整，孔底基本無沉渣，樁底巖層為中風化花崗片麻巖，但距孔底1.5米往下則為帶粉質粘土層，由此可以判斷此處為中風化夾層，夾層厚度約2000mm。

（2）30#樁抽芯檢測巖芯照片見圖2：

（3）圖中可以看出，樁基抽芯情況較好，巖芯完整，樁底僅存在很薄一層中風化巖層，抽芯只取到幾小塊中風化花崗片麻巖，往下則為粉質粘土層，由此可以判斷此處中風化夾層約為600mm。

3.2 出現問題的解決辦法及過程分析。

（1）、針對塌孔問題，各相關專家到現場查看了解情況，綜合討論，并形成一致意見：首先施工現場中粘土造漿能力不強，形成的泥漿比重較低，含砂率較高，粘度較低，造成泥漿護壁效果較差；其二，場地內土層密實度較低，巖層裂隙極發育，破碎，較松散，對護壁泥漿質量要求較高。解決辦法：對于直徑1200mm以下的樁，采用現場原土造漿和人工造漿相結合的方式；對于直徑1200以上的樁直接采用人工造漿。最后通過試驗，未出現塌孔現象，混凝土充盈系數也保持在正常水平，施工過程中也未出現異常，所有樁檢測結果出來后均合格。

（2）、針對抽芯問題，施工單位為什么會提出超前鉆和抽芯檢測的建議？首先地質勘查孔布置比較稀疏，地質勘查報告中有三個鉆孔在粉質粘土層中均含有強風化花崗片麻巖夾層，一個鉆孔在全風化層中存在中風化夾層（厚度300mm）；其次由于我方多年在深圳地區的施工經驗，對于這個地區的地層情況比較清楚，這個地區巖層中一般都存在中風化夾層（厚度0～2000mm不等），設計要求樁端全斷面進入中風化花崗巖>500mm，持力層如果正好處在中風化夾層之上而沒有穿透，樁的單樁豎向承載力特征值則可能無法滿足設計要求。開工之前我方曾提出在施工工程樁之前進行超前鉆，但是未被采納。

抽芯檢測的四根樁檢測結果出來之后，建設單位立即組織相關專家開會討論解決方案，最后形成一致意見如下：

A、未施工的工程樁先進行超前鉆施工，然后才能進行工程樁的施工，確保入持力層深度滿足設計要求；

B、對已施工完成的工程樁全部進行抽芯，每根工程樁抽取一根；

C、如抽芯的工程樁樁底處于中風化夾層之上，經設計單位進行核算樁基承載力特征值是否滿足設計要求；對于不能滿足設計要求的樁，采取補樁措施，所補樁位同樣需要進行超前鉆施工。

最后抽芯結果顯示，有5根工程樁樁底處于中風化夾層，不能滿足設計要求，進行了補樁處理。

4. 結語

（1）在項目管理和施工過程中經常會出現各種問題，如果能及早發現并及時解決，將可能避免出現大的損失。在本工程施工過程中，由于施工單位仔細留意到地質勘察報告中不利方面，同時根據實際情況對本項目相鄰的工程進行比較，吸收相關經驗，發現并及時提出問題，避免了工程損失的擴大。

（2）項目管理過程中適當借鑒別人或其他相關項目的施工經驗也是非常重要的，多方面細致地對項目進行了解，吸取經驗教訓，最后才能夠做出正確判斷。施工過程中會有很多細節方面體現出來，這就要求，作為一個合格的項目管理者或是管理團隊，工作要求細致到位，工程中的問題盡早發現，及時解決，將隱患消滅于萌芽狀態或將損失降到最低。

[文章編號]1619-2737（2018）05-22-843

[作者簡介] 田勇， 職稱：廣東省建筑工程專業一級建造師，工作單位：深圳地質建設工程公司，一直專注于地基基礎行業，2000-2004年就讀吉林大學建設工程學院勘查技術與工程，2004年畢業。