廈門帝景苑超深旋挖鉆孔灌注樁施工技術

吳明章

（曙光建設有限公司廈門分公司，福建 廈門 361003）

0 前言

為了提高超深旋挖鉆孔灌注樁施工質量，確保建筑工程的安全性和可靠性，必須對超深旋挖鉆孔灌注樁施工技術進行有效的控制。

1 工程概況

廈門帝景苑二期工程位于廈門島內繁華片區，北側靠近員筜湖，項目占地2.3萬m2，總建筑面積約20 萬m2，建筑高度約253m，地下室4 層，地上62 層。鋼框架結構是本次項目的結構形式，采用鋼筋桁架混凝土組合型鋼梁作為蓋樓的樓板。

根據勘察的地質資料，在鉆孔揭露深度范圍內所分布的地層主要為近代填土層（雜填土①1、素填土①2、填石①11），其下為第四紀全新統（Q4）海積層（淤泥②），第四紀全新統（Q4）海陸交互相沖淤積層（粉質粘土③1 和中粗砂③2、淤泥質土④），第四紀上更新統（Q4）沖洪積層（中粗砂④1），以及主要形成于中更新統的殘積土（殘積砂質粘性土⑤）和基巖風化層（全風化花崗巖⑥、強風化花崗巖⑦1、強風化花崗巖⑦2、中微風化花崗巖⑧）組成。

本工程樁基情況：主樓工程樁為樁徑Φ1200mm 的旋挖成孔泥漿護壁灌注樁共487 根，單樁承載力特征值為13500KN，承載力極限值為27000KN；商業樓、回遷房及純地下室部分工程樁為樁徑Φ1000mm 的旋挖成孔泥漿護壁灌注樁共169根；基坑支護格構柱支承樁為樁徑Φ1000mm的旋挖成孔泥漿護壁灌注樁共212根。根據施工統計，成孔施工深度在38m 至93.2m 之間。

2 本工程施工技術特點和難點

①塔樓完整中微風化持力層深，樁孔設計深，根據施工統計，施工深度在75m以上的有133 根，最深的孔樁達93.2m，成孔垂直度控制困難，成孔難度大。

②地質條件復雜，地表雜填層為建筑垃圾，最深達6～7m，透水性強，遇水易坍塌，現場采取加長鋼護筒至6m 來解決，局部加長至12m 長；局部區域地面以下22～29m 高度范圍內存在透水沙層；許多孔樁在65m 以下仍存在多層孤石情況；泥漿護壁不穩定，施工成孔成樁難度大。

③本項目地層強風化層厚度大，中微風化花崗巖層層頂坡度大，巖層堅硬，孤石多，旋挖鉆機機具磨損大，成孔困難，并易造成孔斜。

3 施工工藝

本項目樁基采用泥漿護壁鉆進成孔，并分節制作、預拼裝鋼筋籠吊裝在孔口、鋼筋籠孔口直螺紋連接下籠、導管法灌注水下混凝土成樁，整個工藝主要有成孔和成樁兩個部分。

旋挖樁成孔成樁工藝流程，如圖1：

3.1 成孔

根據本工程施工特點，現場配備10 臺360～520 不等的大型旋挖樁機。對于塔樓深樁，為滿足孔深75 米以上樁孔的施工，深孔樁旋挖鉆機配備五節機鎖桿的鉆桿，滿足施工孔深的要求。

本工程塔樓樁端持力層為中風化花崗巖，當有效樁長小于36m時，嵌巖深度不小于1.5m；當有效樁長大于36m時，嵌巖深度不小于1.0m。非塔樓區域承壓兼抗拔樁樁端持力層為碎塊狀強風化花崗巖，嵌巖深度1.0m，樁基有效長度不應小于25m。終孔控制方法是:當旋挖成孔至設計持力層時，報甲方代表及勘察單位，對現場取樣的巖芯進行判定，確認為設計持力層后，再繼續鉆進成孔至進入持力層深度滿足設計要求，終孔的巖樣同樣應經監理、勘察單位及甲方代表確認驗收。

3.2 泥漿調制與清孔

泥漿調制：

（1）在粘性土中成孔時注入的應該為清水，再以原土造漿保護墻壁。1.1～1.3為循環泥漿的控制比重。

（2）在較厚的類砂層或者砂土中成孔時，應該以1.2～1.3的控制泥漿比重來制備泥漿。

（3）在容易坍塌或者沙卵的土層中成孔時，所需的泥漿比重已經至少增大至1.3～1.5，結合實際情況，必要時需適當調整比重。

（4）根據本工程的地質條件泥漿相對密度：1.1～1.3，粘度：18～28s，砂率≤8%，膠體率不大于90%。

清孔：

①第一次清孔在終孔后；當導管以及鋼筋骨架都安裝完后，在澆筑混凝土之前，需要進行第二次清孔操作。

圖1 旋挖樁成孔成樁工藝流程

②根據本工程有厚層強風化地質含砂量較大，二次清孔應重新調整泥漿比重，增強粘稠度。

③在進行第二次清孔后，要確保泥漿性能指標以及沉渣厚度依然滿足設計的基本需求。確保沉渣不多于50mm，粘度在28s之內，泥漿性能指標孔底500mm以內的相對密度在1.25以內，含沙量在8%以內。

④在進行水下混凝土的灌注之前，需要對泥漿性能指標以及沉渣厚度進行反復澤亮，一旦發現兩者指標超出了規定范圍，一定要重新進行清孔操作。

⑤清孔的過程中要確保水位不在護筒流水口之上，以免出現坍孔。

3.3 鋼筋籠安裝

對于鋼筋籠制作來說，應嚴格按設計要求進行，電焊條強度規格按有關規范要求，樁身縱筋的保護層厚度為50mm。樁身縱向鋼筋應采用機械連接，鋼筋機械連接接頭做法按規范要求施工。鋼筋籠起吊提升時，應注意防止其變形，孔口對接時，要保證鋼筋籠順直。鋼筋籠采用懸掛固定，底部應有保護層。

3.4 水下混凝土澆注

水下混凝土澆筑質量直接影響到超深鉆孔灌注樁的施工質量，按照工程施工方案，超深鉆孔水下混凝土的初凝時間在8 個小時以上，塌落度在18cm—22cm 之間，灌注水下混凝土時，必須將導管提高到距離孔底0.5 米處，將灌注料斗裝滿混凝土以后才能澆筑水下混凝土。混凝土灌注必須持續進行，中間不能中斷。其次，灌注樁的灌注時間不能太長，在灌注的時候，正常埋管2～6m，嚴禁導管提離砼面，以免造成灌注事故。

4 結語

根據建筑的實際施工條件和地質條件，實施鉆孔灌注樁施工技術，讓建筑工程的樁基工程符合工程設計要求，克服了上層建筑荷載大、樁長、地質復雜等施工問題，從而防止了鉆孔偏差、掉鉆、鋼筋籠上浮等現象，確保超深鉆孔灌注樁施工質量。