一種回填土層中樁基礎(chǔ)的施工方法

摘要：在回填土層中鉆孔灌注樁施工具有施工難度大、工期長、造價(jià)高及安全性差等特點(diǎn)，工程師在施工前選擇相應(yīng)的施工方法顯得尤為重要。本文介紹了一種在回填土層中灌注樁施工的新方法“預(yù)注漿法”。

關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁；回填土層；注漿

目前隨著改革開放以來城市房地產(chǎn)大力開發(fā)，城市建設(shè)越來越完善，隨之而來的是原狀土層遭受嚴(yán)重額破壞。素填土、雜填土以及建筑垃圾為主的地層越來越多。這就使樁基礎(chǔ)不得不面對在回填土層中施工的難題。

國內(nèi)樁基工程多采用鉆孔灌注樁，鉆孔灌注樁穿透回填土層時(shí)施工難度大、工期長且成本高，因此正確選擇對回填土層的處理方法顯得尤為重要。

本文通過對比泥漿護(hù)壁成孔法、護(hù)筒護(hù)壁成孔法和預(yù)注漿成孔法三種施工方法的對比。闡述了預(yù)注漿成孔法的先進(jìn)性和可行性。

一、三種施工方法的施工原理及施工流程

（一）泥漿護(hù)壁成孔法

泥漿護(hù)壁成孔是用泥漿保護(hù)孔壁、防止塌孔和排出土渣而成孔，不同土質(zhì)和地下水位高低都適用，多用于含水量高的軟土地區(qū)。成孔機(jī)械有回轉(zhuǎn)鉆機(jī)、潛水鉆機(jī)、沖擊鉆等，其中以回轉(zhuǎn)鉆機(jī)應(yīng)用最多。

泥漿具有保護(hù)孔壁、防止塌孔、排出土渣及冷卻與潤滑鉆頭的作用。鉆進(jìn)中，護(hù)壁泥漿與鉆孔的土屑混合，邊鉆邊排出攜帶土屑的泥漿；當(dāng)鉆孔達(dá)到規(guī)定深度后，運(yùn)用泥漿循環(huán)進(jìn)行孔底清渣。泥漿的組成是由高塑性粘土或膨潤土和水拌合的混合物，也可摻入加重劑、分散劑、增粘劑及堵漏劑等摻合劑。泥漿一般在現(xiàn)場制備，有些粘性土在鉆進(jìn)過程中可形成適合護(hù)壁的漿液，則可利用其作為護(hù)壁泥漿，即“自造泥漿”。

施工順序：施工準(zhǔn)備→平整場地→鉆孔機(jī)的安裝與定位→泥漿制備→埋設(shè)護(hù)筒→鋪設(shè)工作平臺→安裝鉆機(jī)并定位→鉆進(jìn)成孔→清孔并檢查成孔質(zhì)量→下放鋼筋籠→灌注水下混凝土→拔出護(hù)筒→檢查質(zhì)量。

（二）護(hù)筒護(hù)壁成孔法

護(hù)筒護(hù)壁法適用于直徑為600mm～2500mm的鉆孔灌注樁，鉆孔灌注樁長度不宜大于40m的樁基工程。在地下水位較高，易塌孔，使用普通泥漿及化學(xué)泥漿無法成孔的地層。

護(hù)筒護(hù)壁鉆孔灌注樁施工是利用專用振動錘設(shè)備使鋼護(hù)筒克服各土層間與護(hù)筒間的摩擦力，使護(hù)筒穿越鉆機(jī)施工中的不利地層直至達(dá)到穩(wěn)定的樁端持力層，利用鉆孔設(shè)備掏空護(hù)筒內(nèi)渣土，保證灌注樁成樁的施工技術(shù)。

施工順序：施工準(zhǔn)備→平整場地→鉆孔機(jī)的安裝與定位→鉆機(jī)引孔→振動錘下護(hù)筒→鋼筋籠制作與安裝→灌注混凝土→振動錘拔出護(hù)筒→檢查質(zhì)量。

（三）預(yù)注漿成孔法

預(yù)注漿成孔法是利用鉆機(jī)具有高壓注漿工程的小孔徑鉆進(jìn)設(shè)備相配合先在與施工地點(diǎn)測放好樁位（見圖一），在樁位周圍設(shè)定好注漿位置。施工完待其強(qiáng)度達(dá)到一定要求后（可做試驗(yàn)）在用鉆機(jī)進(jìn)行正常樁位施工。

施工順序：施工準(zhǔn)備→平整場地→鉆孔機(jī)的安裝與定位→高壓注漿→鉆進(jìn)成孔→清孔并檢查成孔質(zhì)量→下放鋼筋籠→灌注混凝土→檢查質(zhì)量。

二、三種施工方法的優(yōu)缺點(diǎn)對比

（一）泥漿護(hù)壁法

泥漿護(hù)壁法優(yōu)點(diǎn)是：

1、適用性強(qiáng)，不同土質(zhì)和地下水位高低都適用，多用于含水量高的軟土地區(qū)；

2、設(shè)備相對其他鉆孔灌注樁施工方法造價(jià)較低。

泥漿護(hù)壁法的缺點(diǎn)：

1、在下鋼筋籠時(shí)泥漿易造成鋼筋籠上浮；

2、泥漿密度需隨現(xiàn)場土層密度和水位進(jìn)行現(xiàn)場改變，由于現(xiàn)場多種因素影響，泥漿的密度往往不能滿足實(shí)際要求，因此造成孔壁坍塌或漏漿；

3泥漿護(hù)壁法是在泥漿下澆筑混凝土，成樁質(zhì)量往往由工程師的經(jīng)驗(yàn)而決定。這就可能造成斷樁、縮頸和導(dǎo)管拔空等問題的存在；

4、泥漿護(hù)壁法在施工過程中將產(chǎn)生大量的泥漿，處理不好對環(huán)境將造成重大的污染；

5、需要配置泥漿，護(hù)壁泥皮對承載力有一定的影響，有一定的損失。

（二）護(hù)筒護(hù)壁法

護(hù)筒護(hù)壁法的優(yōu)點(diǎn)是：

1、不采用膨潤土泥漿或化學(xué)泥漿，對地下水污染小，施工現(xiàn)場整潔，滿足高環(huán)保要求；

2、在泥漿護(hù)壁法因環(huán)保原因無法施工的情況下，可保證樁基施工的順利進(jìn)行；

3、不需要配置泥漿，沒有護(hù)壁泥皮對承載力的影響，承載力可靠，樁體質(zhì)量滿足規(guī)范要求；

4、施工速度比泥漿護(hù)壁法快一倍以上，施工效率高。

護(hù)筒護(hù)壁法的缺點(diǎn)：

1、為滿足不同樁徑要求，需配套相應(yīng)樁徑的護(hù)筒，護(hù)筒在施工過程中易造成一定的損傷。配套設(shè)備造價(jià)較高；

2、回填土層中護(hù)筒的開孔垂直度較難控制，且護(hù)筒護(hù)壁法護(hù)筒的垂直度要求較高，需配備測量人員在現(xiàn)場進(jìn)行兩個(gè)方向的垂直度監(jiān)測。

（三）預(yù)注漿法

預(yù)注漿法的優(yōu)點(diǎn)是：

1、通過注漿管道向回填土層噴射水泥漿，當(dāng)注漿孔中水泥漿液凝固達(dá)到一定強(qiáng)度后，其周圍的回填土層因漿液的滲透得以固結(jié)，提高整體性，可是成孔順利進(jìn)行；

2、樁位規(guī)則，混凝土量不易超方；

3、在相同樁基施工工程量的前提下，預(yù)注漿法較泥漿護(hù)壁法和護(hù)筒護(hù)壁法節(jié)省時(shí)間，節(jié)省原材料造價(jià)（不超方）、安全不塌孔和機(jī)器安全。

4、由于基樁周圍回填土層因漿液的滲透得以固結(jié)，對承載力有較大的提高，在樁徑不變的前提下可大大的提高安全系數(shù)，且樁體質(zhì)量滿足規(guī)范要求；

預(yù)注漿法的優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)：

1、在回填土層中注漿，注漿體的直徑無法計(jì)算得到，需要根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)確定注漿孔中心到基樁中心的距離；

2、注漿體坑能會侵占基樁位置，給基樁成孔帶來一定的麻煩；

三、結(jié)語：

回填土層對樁的承載力一般都小于樁身材料的強(qiáng)度，基樁的承載力由回填土層的強(qiáng)度變形確定。預(yù)注漿法在一定程度上對回填土層起到了改善的作用。水泥漿通過壓力注入回填土中，充填了土中的空隙，使土層參數(shù)大大的提高。如在上部結(jié)構(gòu)荷載不變的情況下，可一定程度上減小基樁直徑，從而節(jié)省了工程造價(jià)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李生，于長亮.鞍鋼鲅魚圈鋼鐵項(xiàng)目填海區(qū)域鉆孔灌注樁基礎(chǔ)通過填拋石層的施工方法[J].巖土工程界，2008（5）.

[2]JGJ94-2008，建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].

[3]龔曉楠.地基處理手冊[M].第3版.北京：中國建筑工業(yè)出版社

作者簡介：李鐸（1980.4-），男，漢族，籍貫：遼寧省、鞍山市；大學(xué)本科；高級工程師。