河槽淤泥夾層條件下的樁基防塌孔施工技術

付 飛，范金奇，史永超，王山峰

（中建二局第二建筑工程有限公司，廣東 深圳 518000）

隨著我國地下空間的迅速發展，樁基礎施工在場地狹窄條件下應用越來越廣泛。青白江萬達項目2#地塊比鄰長流河，是一條供給川化和攀成鋼鐵廠排水、排污的一條歷史性河流，政府對其進行了改造工程，但改造后有大量的淤泥沒有進行清掏，導致河槽底部形成了淤泥夾層，以及覆土下的淤泥層，又因成都區域的特殊性，土層中含有大量的連砂石及粉土，造成在旋挖鉆孔施工過程中易塌孔，由于萬達項目預售工期緊，土方及基坑支護必須同時進行施工，場地內無條件進行設置泥漿池。因此現場才用了取消泥漿池、取消鋼護筒，針對復雜地質采用了注水壓力平衡技術、淤泥護壁廢物再循環施工技術以及丙烯酰胺+硫酸鹽施工技術攻克了施工難題。

1 工程概況

成都青白江萬達項目總用地面積19.03 公頃，建筑面積約70 萬平方米，由4 個地塊組成（圖1），其中青白江萬達項目（2 號地塊）住宅及商業配套項目由3 棟高層、4 棟洋房、1 棟商鋪組成，支護形式為樁支護，其中AD 段區域未二層地下室，BC 段為一層地下室，基坑工程設計±0.00=475.05～475.60m，本基坑A、B、C、D均采用支護樁，基坑開挖深度為負一層6.00，負二層9.50，樁長13.5m。基坑周長618m，面積約23 892m2,肥槽寬度1.30m。

圖1 青白江萬達工程地塊平面示意圖

2 技術特點

1）根據地質條件及環境因素，調整施工方案，并對建筑材料方面進行改革與創新。

2）結合場地地質情況，取消傳統鋼護筒及泥漿池施工工藝，為安全文明施工做好鋪墊。

3）河槽區域有歷史性淤泥夾層，采用丙烯酰胺+硫酸鹽制作泥漿解決了沿河復雜地質條件下的鉆孔施工，可以創造極佳的粘度環境，保證周圍地層的穩定，同時也可以幫助泥漿最大限度的黏住被切下的鉆屑，從而提高鉆進效率。

4）根據特定的地質條件，采用不同的處理技術，針對連砂石層采用注水壓力平衡施工技術，針對粉土層采用河槽淤泥廢物再循環利用施工技術。

3 工藝原理

因長流河具有一定的歷史性，改造后遺留的河槽地質條件非常差，河槽底部淤泥化學成分較高，局部還有淤泥夾層，鉆孔施工難度極大，因此針對表層無淤泥區域采用注水壓力平衡施工技術、河槽淤泥循環再利用施工技術；表層有淤泥區域以及地質條件不明區域，采用化學泥漿法進行施工。傳統成品化學泥漿價格較高，不能廣泛應用在項目上，并且主要材料是膨潤土、燒堿、纖維、鹽水、甲基鉆井化學泥漿，通過自配置聚丙烯酰胺+硫酸鹽可以創造極佳的粘度環境，旋挖鉆機專用化學泥漿的極長分子鏈卷裝無序的分散泥漿中，穿過不同層面形成連接橋，保證周圍地層的穩定，同時也可以幫助泥漿最大限度的黏住被切下的鉆屑，從而提高鉆進效率，其滲透效果可達到18cm。

4 工藝流程及操作要點

4.1 工藝流程

圖2 工藝流程圖

工藝流程如圖2 所示，先對支護樁進行放線定位，由于地質分層，-4m 以下為連砂石，-4m以上粉質土，-2.5m 以上為河槽淤泥，沿河一側局部-4m 為歷史性淤泥的地質條件，因此針對連砂石土層，采用注水壓力平衡技術，實現連砂石內側及外側砂石受力平衡，防止塌孔；針對粉土層采取了取消鋼護筒施工，利用淤泥循環再利用就地取材技術，實現了綠色施工；針對歷史性淤泥層，采取了丙烯酰胺+硫酸鹽自配化學泥漿施工技術，實現了不同土層的不同針對性防塌孔施工的綜合性應用技術，從而實現了河槽淤泥夾層條件下的樁基防塌孔施工技術。

4.2 周邊環境調查及檢測

用于取水排污的長流河誕生于20 世紀50 年代，經過多年的歷史積累，河槽沉積了大量的淤泥，因此萬達進場后政府開始進行河道改造工程，改造后原河槽遺留在建筑紅線內，對后期的基坑支護造成了一定影響。

根據青白江萬達廣場地勘報告，在場地內靠長流河一側，清理出的淤泥一部分堆填在建筑場地西側，后期施工時應當引起重視。通過對該渠道的水質進行檢測pH=5.5，呈弱酸性。根據此地勘信息，組織專家對此地理條件進行分析，采用了丙烯酰胺添加劑施工技術。

4.3 基坑支護樁放線定位

根據施工藍圖坐標，對支護樁進行定位放線便于現象施工，放線過程中務必控制中支護樁與地下室擋土墻的距離，以及肥槽的寬度一定要保證。根據施工方案要求，機械對冠梁溝槽進行開挖，人工將樁頭余土進行清理，并修整溝槽斜坡。

4.4 取消泥漿池—淤泥再利用施工技術

冠梁槽可以有效地保證在施工過程中，水、淤泥不會外溢到冠梁槽外側，保證現場安全文明施工，并且有效地控制了樁基走位的準確定，確保在施工過程中實現安全、環保、保質保量。冠梁槽開挖深度0.8m,開挖完成后對冠梁槽底部進行夯實，以便在旋挖過程中樁身土體塌方。

針對河槽處的淤泥，采取了淤泥可循環再利用施工技術，由于傳統的支護樁施工，需要制作泥漿池以及循環泵，由于泥漿池的距離受限制，并且施工過程中對場地的安全文明施工造成很大的影響，尤其淤泥外泄等現象，并且大量的泥漿池施工，對場地內的土方工程受影響非常大，在此工期緊迫預售節點不可越的情況下，項目部綜合研討，直接取消泥漿池，根據對場地內的復雜地質條件，就地取材，選取沿河淤泥進行試驗確定是否可以達到護壁效果，經對坍落度及稠度進行檢測，坍落度大于240,完全符合人造泥漿要求，因此在冠梁槽內填入淤泥并開始旋挖鉆孔施工。

4.5 取消鋼護筒—注水壓力平衡施工技術

-4m 以下多為連砂石，因支護樁臨河側土體壓力較大，為避免成孔后樁孔內連砂石塌落，需保證砂石內外側的壓力平衡。采用水壓力平衡施工技術，既保證了成孔直徑等于設計直徑，又避免了連砂石塌孔的風險。

4.6 聚丙烯酰胺+硫酸鹽施工技術

根據在地質勘探過程中，沿河一側發現土質及河槽呈弱酸性，因此項目立即組織專家論證，如何在弱酸性淤泥質土中進行弱酸性施工，考慮到聚丙烯酰胺，是一種線性高分子聚合物，由于其化學活潑性很高，并且遇到硫酸鹽可以形成極佳的粘度環境，可以有效地形成護壁，并且其滲透延展度達到18cm。自制化學泥漿配比為：92%長流河淤泥（富含硫酸鹽離子），2%聚丙烯酰胺，6%膨潤土。配比指標如表1 所示。

在配置材料過程中可以提高泥漿的粘度和比重，施工時泥漿中高分子聚合物充分填充孔壁縫隙，形成強韌的保護膜，同時大比重泥漿可以給孔壁更大的側壓力，從而保證孔壁的穩定性。

表1 自制化學泥漿配比指標

5 效益分析

青白江萬達項目施工的旋挖轉孔施工技術，采用了飽和性素填土護壁技術以及注水壓力平衡施工技術，與傳統的沉淀池及鋼套筒施工技術相比，該種施工方法節約項目成本約17 萬元，有效降低樁基礎施工成本。

該技術使用飽和性素填土及河床淤泥，造就了就地取材、開源節流的施工工藝，踐行循環再利用的綠色施工理念；應用自配化學泥漿護臂技術及注水壓力平衡技術，在科技示范工地中增加了亮點，由此也得到了業主、監理和當地政府部相部門的認可。