淺談上覆雜填土的厚砂層棚戶區樁基施工技術

謝江華

摘 要 隨著近年來我國城市范圍越來越大，各種新區、經濟開發區逐漸增多，各種政府機構從老城遷移出來，活躍城市的空間，全國高速鐵路的發展及高鐵站的建立也帶動了城市高鐵化的擴大，同時加上城市邊緣化的飛速發展，棚戶區改造安置房工程在建筑工程領域占的比例越來越多，發揮的作用越來越大，隨著施工技術的進步，建筑事業的發展，在特殊地質條件下的建筑施工案例越來越多。本文以南昌市青山湖區沈橋村（漆村）安置小區城市棚戶區改造安置房建設項目為例，從厚砂層的雜土垃圾堆積、老樁成群的建筑樁基施工特點、處理方法、施工工藝等方面進行了探討。

關鍵詞 雜土垃圾;厚砂層;老樁;建筑樁基;施工

1工程概況

南昌市青山湖區沈橋村（漆村）安置小區城市棚戶區改造安置房建設項目位于京東大道以東、解放路以北，南北向長約670m，東西向長125～190m。該項目總建筑面積為339324.05m2，其中地上建筑總面積為 250851.02m2，地下建筑總面積為88473.03m2（地下車庫局部地下兩層，其他均為一層）。18棟6層至23層高層住宅建筑，一棟2層物業附屬用房和一棟3層幼兒園。住宅樓最高樓高33層，約95.7m。設計使用年限50年，抗震設防烈度為6度，結構形式為剪力墻和框架結構。該舊改項目原建筑為各類民房和廠房，由南昌市地質條件基本處于砂層區，高于3層的民用建筑需要樁基或者大承臺做基礎。場地內除民房和廠房外還有好多魚塘，隨著該舊改項目的推進，這些魚塘都被大量建筑垃圾、生活垃圾回填，給后期的基礎施工帶來了不少困難。本工程樁基共3664根，其中支護樁2114根、工程樁1550根，樁基工程相對較為龐大。因為該項目為舊改項目，原建筑房屋地質情況為表面覆土為0.5-5.5m的雜填土，砂層過厚，平均厚度8.44米，地下回填的魚塘較多，淤泥較多，部分區域存在舊鋼廠填埋的鋼渣，地下基礎和人工挖孔樁較多，分部較為密集，地質條件復雜。采用泥漿護壁成孔灌注樁，地質條件對樁基施工質量的控制帶來挑戰[1]。

2施工準備工作

（1）地基勘探。確定該區域地質條件的方法主要由地質鉆探法和隨機抽挖法兩種。鉆孔施工中，必須參考設計提供樁基地質勘探報告，并結合厚砂層地區鉆孔施工經驗，準確判斷并及時處理鉆孔中遇到的流沙塌孔，為順利完成水下鉆孔灌注樁施工打下良好基礎。（2）設備選型。根據巖層地質條件復雜的特點，特別是厚砂層區中，鉆進速度不能太快，一旦出現漏漿、坍孔，容易造成樁基質量不合格或者廢樁，因此采用反循環鉆機成孔工藝，反循環成孔具有設備簡單，操作方便，動力消耗小，機械故障少等特點。（3）技術準備。施工前認真查閱圖紙（包括與建筑圖對應的情況）、相關安全質量規范，遇到圖紙上的問題提前與設計聯系解決;根據圖紙和規范相關技術人員編制技術交底及作業指導書，并對施工人員進行專項培訓。

3成樁風險

（1）地勘報告揭示地質情況復雜，地表覆有較厚的雜土層，地下有較厚的砂層區，一旦泥漿護壁未做好必將造成沉渣過厚甚至塌孔，不僅可以出現樁基爆肚、露筋、沉渣過厚、垂直度不夠，甚至斷樁現象。（2）根據隨機抽挖情況分析，地表雜填土不僅有建筑垃圾、生活垃圾和淤泥，還有回填魚塘的鋼廠鋼渣、老樁，這對反循環鉆機的鉆頭的破壞是致命的，一旦碰到硬質東西鉆頭破壞可能會造成樁位偏移。

4影響樁基施工的要因

（1）碰到老樁、磚渣和鋼渣會發生卡鉆，導致無法成孔，甚至不得不變更孔位進行補樁，在已完成的樁基施工中，這種情況發生頻率較高。（2）易發生沉渣過厚，開挖導溝時，先把雜填土、磚渣和鋼渣挖除，如果老樁不深，甚至需要破除老樁并挖除水泥塊然后回填黏土，成孔的成本和時間大大加長。（3）厚砂層地區的清孔次數至少需要兩次，如果清孔次數和時間不對就容易造成沉渣過厚，影響樁基受力。同時鉆機鉆進速度不能太快，需要緩慢推進在砂層區形成一定厚度的泥漿護壁才能保證不塌孔，防止斷樁或其他的質量問題。

5影響樁基施工要因分析

（1）針對水下灌注樁的特點，鉆孔泥漿比重應控制在1.10～1.25、含砂率控制在小于2%，才能形成最佳泥漿護壁效果。經過試驗鉆孔施工前經過試驗可以調節泥漿達到符合規定，但本地質是厚砂層段，致泥漿中含砂率比較高，從而泥漿比重就會降低，致孔內泥漿會變稀，泥漿黏結性變差，致孔內砂更容易下沉，易造成沉渣過厚。（2）在厚砂層段，由于孔內含砂率相對較高，如果孔內泥漿濃度不夠，相當于降低孔內水頭自重壓力;孔內水頭壓力降低后，降低護壁能力，也容易造成坍孔。（3）下鋼筋籠時多次碰撞孔壁，造成坍孔后孔底有沉渣;澆筑混凝土時鋼筋籠受到擾動后碰撞孔壁，造成坍孔。鋼筋籠的下放方式在松散砂層容易造成坍孔，造成樁基縮頸事故或孔底沉渣過厚。（4）終孔后，清孔時間過長或停留時間過長再清孔;加上停止反漿，水頭壓力降低，由于砂層自身穩定性較差，容易造成孔壁坍塌;或在清孔后泥漿變稀的情況再出現坍孔，致孔底有沉渣或澆筑混凝土時坍孔，造成縮頸事故或沉渣過厚。

6應對方案

（1）在需要換填的地基區域，提前堆碼好黏土，聯系好土方外運車隊，一旦開挖導溝挖到雜填土之類的差土立即拖走，減少倒運時間，及時聯系好鉆機進場時間。（2）對新進場反循環鉆機設備進行全面檢查、報驗，對檢查不合格的鉆機不予準許施工，物質部門及時配合好工程部門做好材料和設備的跟進。（3）對每個樁必須做到樁樁旁站，試驗人員必須根據每個不同的巖層變換泥漿比例，特別是厚沙層區域，泥漿比例必須達到最佳標準。（4）混凝土灌注前對塌落度、水灰比等必須及時檢測，如果發現混凝土問題，必須和駐站人員聯系，調整好各項原材系數從而保證混凝土質量滿足現場要求。（5）同時在導溝回填段和厚沙層區域，必須使用鋼護筒，減少細砂流動回填到孔內，避免造成澆筑前沉渣過厚和蘑菇頭現象。總的來說，地表雜填土層的、地下厚砂層區和老樁成群的不良地質組合，極度增加了樁基成孔難度，通過采取多種不同的處治措施和方案，后保證了本項目樁基施工順利完成，經檢測樁基質量合格。實踐證明采取的應對方案是行之有效的。

參考文獻

[1] 林濤.厚砂層地區灌注樁施工技術[J].山西建筑，2010，（34）：114-115.