高回填區域機械旋挖鉆孔灌注樁施工技術

白江

摘要：以高填方區機挖鉆孔灌注樁的詳細施工過程為例，探索研究了高回填區域旋挖樁施工工藝以及良好的成樁效果。

關鍵詞：高回填區域;旋挖鉆孔灌注樁;施工方法

1 工程概況

沈陽采油廠北區住宅樓，本工程地基基礎設計等級為甲級，場地類別為二類，基礎主要為樁基。原為沼澤地回填而成區域深度超過10m。

基礎采用以中等風化泥巖作為持力層。根據地勘報告，要求所有基礎均以中風化巖層為持力層，中風化泥巖天然單軸抗壓強度標準值f=6.820MPa，承載力特征值1.585MPa。

2 施工難點

根據地勘報告，普通回填土由砂巖和泥巖碎石、粘性土和少量混凝土塊、碎磚塊、灰渣等建筑垃圾組成。結構松散，稍濕。隨之帶來的是地基穩定性缺陷，工后沉降，差異沉降;開挖區域原為沼澤地回填，回填物中多回填碎石、塊石及碎屑的混合物，較松散，旋挖機鉆進過程中容易發生塌孔，在施工過程中極易發生回填土滑落孔底，造成質量隱患。

3 施工控制關鍵技術

3.1 場地地質水文條件

根據地勘報告得知場地地層結構由人工填土、粉質粘土、下伏砂、泥巖組成。人工填土松散、稍密，屬透（含）水層;粉質粘土屬隔水層;泥巖為粘土巖屬相對隔水層;砂巖巖體較完整，裂隙較發育，屬相對含水層。在樁基施工，尤其地下室樁基施工時應作好地表水的排水工作。

3.2 旋挖設備的選型

沈采住宅樓項目中根據工程地質條件以及土層情況選用機鎖式鉆桿，旋挖設備型號選擇主要依據樁孔直徑、鉆孔深度以及場地條件。

3.3 灌注樁設計概況

本工程灌注樁樁端嵌入中等風化帶巖石，相鄰基礎（包括樁基礎及淺基礎）底面高差的絕對值不得大于其水平凈距，當不能滿足時，必須調整基礎埋深，將淺埋基礎的埋深加大。

3.4 施工控制的主要內容

高回填區域由于土層結構復雜，穩定性差，為了保證樁基施工質量，在樁基施工過程中須重點控制樁位、孔深、樁徑、垂直度、樁底沉渣等項目。

為了有效減少高回填區域因土質松散引起塌孔的發生，預防施工過程中因施工方法不當造成孔底沉渣、塌孔、縮徑與漏漿等質量問題，一般采用跳挖方式施工，各種機械必須按照規定線路行駛，避免壓壞成型樁或孔。

施工流程：施工準備→測量放線→鉆機就位→取土成孔→檢查、清渣→移機→吊放鋼筋骨架→檢查、二次清渣→吊放導管→灌注混凝土。

3.5 施工控制關鍵技術分析及實施

3.5.1沉渣的控制

確保端承樁孔底沉渣≤50mm的施工要求，以使得混凝土與基巖結合完好提高樁端承載力，對于回填深度超過10m，樁長達15m且土質極為松散不穩定的情況，要達到該要求十分困難。經過分析影響沉渣控制因素有：①鋼筋骨架吊放時碰刮孔壁泥土坍落孔底;②清孔后混凝土灌注時間較長，且周邊施工振動導致孔口或者孔壁松土滑落;③在混凝土澆筑前塌孔.

主要采取防治措施：①當鉆孔鉆探到位后，用鉆機復測鉆探，用雙底清渣鉆斗提至距孔底0.2～0.3m處，使之空轉將殘存在孔底的渣土吸出;②鋼筋骨架吊裝需要緩慢垂直放入;③鋼筋吊裝完畢后進行二次清孔。

3.5.2高回填區域塌孔控制

由于該部分樁均在高回填區域進行施工，一般在土石方施工時如未對回填土層進行分層夯實、碾壓、孤石或者漂石進行粉碎等技術處理，當施工場地較低時，下雨后大量的地表水匯集，會使得回填雜土的含水率增大導致孔壁垮塌。

主要的防治措施：使用挖土機及時投入粘度較高干濕度合適的黏土，通過鉆機加壓反轉將黏土擠入孔壁，增加孔壁的膠結性，形成相對穩定的保護層。挖掘成孔區內，不得堆放余土和建筑材料。

3.5.3漏漿與縮徑的控制

高回填區域由雜填土、粘土、淤泥質土以及其他回填物組成，在軟弱土質中由于土體流動性較大，旋挖成孔后，孔壁處的土體在周圍水平土壓力的作用下，向孔內產生一定位移引起設計樁徑變小。

主要防治措施：配置密度和粘度較高的水泥漿形成孔壁保護層，并保持足夠的泥漿液面高度，產生足夠的泥漿壓力對抗孔壁的水平土壓力來預防縮徑的出現，同時通過足夠的壓力促使泥漿順延孔壁孔隙流動以封閉由于回填原因形成的空洞、孔隙避免灌注混凝土時漏漿。

3.6 灌注混凝土

（1）灌注混凝土前，應在孔口安放護孔漏斗，然后放置鋼筋骨架，鋼筋骨架吊裝完畢后，應安置導管或氣泵管二次清孔，并應進行孔位、孔徑、垂直度、孔深檢驗。

（2）灌注混凝土時，為了保證樁頂混凝土質量，澆筑混凝土時應不斷檢查樁孔口溢出的混凝土質量。在混凝土澆筑過程中控制標高500mm，初凝之前剔除高出部分混凝土使得樁頭混凝土密實。

4 旋挖樁聲波透射法檢測及工程實施效果

旋挖樁灌注成樁后，為了檢測樁身混凝土完整性，判定樁身質量，采用聲波透射法進行檢測。各測點發射與接收換能器累計相對高差不大于2cm，并隨時校正。

5 注意事項

（1）高回填區域由于地下情況復雜，在旋挖樁施工前對地勘資料的及時性、完整性以及準確性要求更高。

（2）各樁孔開挖至設計深度后，必須由質檢人員進行一次檢查，符合要求后，再提請監理工程師、設計、地勘及甲方代表等查驗基巖情況。

（3）施工中，應做好各種原始記錄，包括：巖層承載力檢測、放線記錄、每根樁完整的巖性編錄、鋼筋骨架檢查記錄、混凝土灌注記錄、隱蔽工程記錄等。

6 結語

沈采礦區屬于沼澤地本文結合工程實際情況，對高回填區域機械旋挖成孔灌注樁施工技術進行了有益探索研究，希望高填方旋挖鉆孔灌注樁介紹能對油田乃至全國建筑中類似的填方工程樁基施工有一定的借鑒作用。

參考文獻：

[1]中國建筑科學研究院.JGJ94-2008建筑基樁技術規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2008.

[2]中國建筑科學研究院.GB50007-2011建筑地基基礎設計規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2011.