鄧新喜

摘 要：隨著施工機械化程度的提高，建筑工程樁基礎(chǔ)的成孔施工逐步由旋挖鉆機取代了沖孔、回轉(zhuǎn)鉆孔及人工挖孔；旋挖鉆機成孔灌注樁具有鉆孔速度快、入巖能力強、綜合成本低、安全性好、綠色環(huán)保等顯著特點，文章結(jié)合工程實例，介紹了超深旋挖機鉆孔入巖砼灌注樁施工質(zhì)量和安全生產(chǎn)監(jiān)理工作的方法和要點。

關(guān)鍵詞：旋挖鉆機；砼灌注樁；超深入巖鉆孔

1 引言

近年來，隨著機械化程度的不斷提高，各行各業(yè)生產(chǎn)速度加快，產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高；建筑行業(yè)更是如此。隨著旋挖鉆機機械性能的整體提升，大功率、大扭矩的旋挖鉆機可成孔直徑2m以上鉆孔樁；由于旋挖鉆具的不斷改進和完善，使得該設(shè)備具有對中、微風化花崗巖等硬質(zhì)巖的超強入巖能力，正被廣泛應用于鉆孔樁基施工中，并以其鉆孔速度快、入巖能力強、綜合成本低、綠色環(huán)保等顯著特點，成為樁基施工中的主力設(shè)備。本文通過具體工程實踐，介紹了超深旋挖機鉆孔入巖砼灌注樁施工質(zhì)量控制要點。

2 工程概況

深圳市***大廈工程位于福田中心區(qū)，項目占地面積5000多m2，建筑高度228m，地下室5層，地上50層；基坑開挖深度最深約32m，基坑采用地下連續(xù)墻+鋼筋混凝土內(nèi)支撐支護。樁基礎(chǔ)設(shè)計為鉆孔灌注樁，抗拔樁樁徑為1200mm～1800mm、抗壓樁樁徑為2000mm～2600mm，抗壓樁設(shè)計有效樁長不小于6m，樁端持力層為入中風化花崗巖不小于2m，當中風化花崗巖層厚較小時，為入微風化花崗巖不少于500mm。由于旋挖鉆機施工作業(yè)面的需要，鉆孔樁必須安排在基坑開挖前的原地面進行施工，鉆孔深度不小于35m。

3 鉆孔砼灌注樁施工技術(shù)難點

3.1 樁徑大，最大樁徑φ2600mm，鉆孔及入巖施工時須分級擴孔。

3.2 鉆孔與空孔深度大，實際鉆孔深最少34.6m，最大鉆孔深度42.9m；空孔深度23.1m～31.1m，孔底沉渣厚度要求不大于50mm，控制難度大。

3.3 入巖深度大，塔樓設(shè)計要求樁端入巖深度不小于2m，巖層堅硬，中風化花崗巖飽和單軸抗壓強度標準值28MPa，微風化花崗巖飽和單軸抗壓強度標準值62MPa。

3.4 樁頂標高低，最低標高為-31.4m，現(xiàn)場控制難度大。

3.5 施工場地狹小，地連墻及工程樁鋼筋籠制作于施工場地內(nèi)進行，無法整體放線，樁位測量定位控制困難。

3.6 樁基礎(chǔ)與基坑支護地下連續(xù)墻交叉作業(yè)，現(xiàn)場施工組織困難。

4 超深旋挖鉆孔入巖砼灌注樁施工質(zhì)量控制要點

4.1 嚴格審查施工方案，把好施工機械選擇關(guān)

樁基直徑大、入巖深，巖層堅硬，中風化、微風化花崗巖飽和單軸抗壓強度標準值分別為28MPa、62MPa，進場的旋挖鉆機必須具備施工大樁徑、能入微風化巖層的能力。施工方案選用三一重工SR360及以上型旋挖鉆機，從目前國內(nèi)外各種旋挖機型性能的綜合分析，基本具備本工程的需要?，F(xiàn)場初期實際進場三一重工SR420Ⅱ型旋挖鉆機，該機動力頭配備有3組馬達、減速機，最大提供420kN.m的超強輸出扭矩，最大成樁直徑φ3000mm，最大鉆孔深度110m；具有“標準”、“低速大扭矩”、“高速小扭矩”三種鉆進模式，滿足各種工況條件下的施工要求；同時，該機首創(chuàng)自動脈沖加壓破巖技術(shù)，通過給巖層施加符合巖石破碎機理的周期脈沖壓力，大幅提高入巖效率，并最終實現(xiàn)“自動入巖”，施工效果較好；后期進場一臺德國寶鵝BG30型旋挖鉆機，其性能接近SR360。

4.2 加強現(xiàn)場測量放線的復核控制，多次定位復核

由于施工場地狹小，地連墻及工程樁鋼筋籠制作均在施工場地內(nèi)進行，無法整體放線，只能采用多次施放樁位的方法進行。根據(jù)定位軸線的坐標計算出每一根樁的坐標，待樁位工作面出現(xiàn)，即采用全站儀施放施工樁位點，再根據(jù)樁位點埋設(shè)護筒。正式鉆孔前在護筒頂面鋪放模板利用全站儀二次定位，拉十字線引至護筒邊定位，控制樁位偏差在規(guī)范允許范圍內(nèi)；同時測量護筒頂標高，為鋼筋籠定位提供依據(jù)。

4.3 成孔過程中泥漿比重、稠度的控制

鉆孔采取旋挖鉆機施工，鉆頭自身取土，不靠泥漿攜帶，取土界面與孔內(nèi)泥漿互不摻混，泥漿僅起支撐固壁之用。固壁泥漿選用中粘度鈉基膨潤土，細度要求高，細度模數(shù)選擇220目，含砂率低，護壁效果好，配制泥漿具有能充分發(fā)酵、膠體率高、不分層等特點，優(yōu)質(zhì)鈉基膨潤土加分散劑Na2CO3及摻合料CMC、燒堿等用高速制漿機攪拌而成，摻合料CMC、燒堿比例按膨潤土用量的0.2-0.4%控制。鉆頭磨巖過程中，鉆具周圍巖石被磨成粉細顆粒，鉆頭產(chǎn)生的熱能將粉細顆粒膠結(jié)在鉆具周圍，增大了摩擦阻力，配制的高性能泥漿能夠有效降低鉆具產(chǎn)生熱能，對磨巖產(chǎn)生的巖屑懸浮置換效果好，減少機械磨損，提高鉆進效率。

4.4 終孔條件的控制與孔深驗收

本工程塔樓抗壓樁均在施工前進行了超前鉆探，現(xiàn)場根據(jù)超前鉆巖層的深度及設(shè)計要求的入巖深度、埋設(shè)的護筒頂標高，計算終孔孔深；鉆進過程中及時跟進旋挖鉆機進入持力層的深度，聯(lián)系地勘單位負責人員判別巖樣及深度是否與超前鉆吻合，相吻合時按計算孔深進行終孔驗收；由于樁徑較大，“一孔一鉆”不能完全體現(xiàn)持力層情況，有時與超前鉆資料差異較大，則以地勘單位具體負責人員判定持力層標高或?qū)嶋H取出巖樣的特性，確定終孔標準及深度，現(xiàn)場進行終孔驗收，從而保證了樁端持力層的準確。

4.5 鋼筋籠與吊筋的質(zhì)量控制及鋼筋籠就位標高控制驗收

4.5.1 鋼筋籠除按設(shè)計的鋼筋品種、規(guī)格、數(shù)量及樁徑對應的鋼筋籠直徑、制作焊接質(zhì)量、終孔孔深對應的長度驗收控制外，起吊鋼筋籠前首先檢查吊點的牢固程度及鋼筋籠加勁箍數(shù)量、大直徑樁加勁箍的三角形加強處理措施，大直徑鋼筋籠為了防止在吊裝時鋼筋籠的彎曲變形，現(xiàn)場嚴格采用工字鋼扁擔進行吊裝。

4.5.2 鋼筋籠入孔后，根據(jù)吊筋和護筒之間的距離及開孔時護筒上的十字定位線，檢查其是否處在樁孔中心；鋼筋籠入孔就位后，檢查吊筋吊環(huán)位置是否與護筒頂標高一致，如吊筋長度超出護筒面較多，則表明鋼筋籠標高未到位，應立即吊出鋼筋籠，查明原因處理完成后重新吊裝就位；鋼筋籠正常就位后穿放定位鋼管，將鋼筋籠進行固定，以防止鋼筋籠標高變化。

4.6 孔底沉渣的檢查驗收

鉆孔鉆進至設(shè)計標高經(jīng)現(xiàn)場及時驗收確認終孔深度后，及時進行鋼筋籠吊裝就位，在灌漿導管安裝完成，進行砼澆筑前復測孔深，與終孔驗收深度一致或少于50mm時，方可進行砼澆筑；如若終孔后不能及時進行鋼筋籠就位，則鋼筋籠吊裝前必須進行清孔，旋挖鉆機將鉆頭提離孔底10～20cm空轉(zhuǎn)，保持泥漿正常循環(huán)進行第一次清孔換漿，確保鋼筋籠正常就位；鋼筋籠和灌注導管下入孔底后灌注砼前，進行孔底沉渣檢查，若沉渣厚度超過規(guī)范允許要求50mm時，必須進行第二次清孔，利用灌漿導管采用氣舉反循環(huán)清孔工藝；因塔樓樁徑較大，第二次清孔時使用12m3以上的空壓機，氣體管道深度約為孔深的三分之二，以確保樁孔壁的穩(wěn)定及孔底沉渣的完全清除；進行第二次反循環(huán)清孔的過程中，導管應由吊機吊起從樁孔中心向周邊適當緩慢提升移動，清孔時應隨時用測繩測量孔深變化和基底沉渣，檢查循環(huán)吸出泥漿含沙量，直至吸出泥漿濃度、含沙量與孔內(nèi)泥漿一致時，測量基底沉渣滿足設(shè)計規(guī)范要求后應立即關(guān)閉空壓機，防止因過度清孔導致的塌孔現(xiàn)象，清孔驗收泥漿比重小于1.10g/cm3，含沙量小于4%，孔底沉碴厚度小于50mm，即刻進行砼澆筑。

4.7 水下砼澆筑的質(zhì)量與鋼筋籠上浮的控制

澆筑過程中應注意砼的塌落度、和易性以及澆筑的連續(xù)性，同時由于空孔深度較大，下料速度應適當控制，否則易造成鋼筋籠上浮現(xiàn)象的發(fā)生；砼灌注前要對各作業(yè)環(huán)節(jié)認真檢查，指定有效的預防措施；嚴格遵守操作規(guī)程，根據(jù)清孔情況和澆筑過程及時聯(lián)系砼攪拌站保證灌注作業(yè)連續(xù)緊湊，重視砼面的準確；施工管理人員應正確指導導管的提升，提升應勻速平穩(wěn)，控制灌注時間在適當?shù)姆秶鷥?nèi)，如遇突發(fā)事件導致澆筑停滯時間較長，應不斷提升導管防止卡管、堵管；灌注砼時，項目部應安排專門的技術(shù)人員負責樁頂砼標高及砼超灌注高度的控制，達到既保證樁身砼完整又不浪費原材料的要求。

5 施工安全

現(xiàn)場旋挖鉆機數(shù)量多，施工前做好對旋挖鉆機三級教育和安全技術(shù)交底，施工單位應合理布設(shè)各臺旋挖鉆機的行走路線以及泥漿池、循環(huán)溝的位置，最大限度利用場地所有鉆孔；旋挖鉆機行走時應安排專人指導，應注意不要在坡地上改變行駛方向；樁孔鉆孔旋挖鉆機施工作面應鋪設(shè)磚渣、碎石墊層，并鋪墊14mm以上鋼板平整場地，以保證在入巖作業(yè)時大的震動不致造成孔壁坍塌，同時對護筒的長度進行處理，采用3000mm長護筒埋入，加強孔壁的整體穩(wěn)定性；在鉆孔入巖的過程中，為減少鉆機對孔壁的影響、提高機械效率以及對機械使用壽命的保護，現(xiàn)場采用分級鉆、擴孔施工工藝，取得良好的效果。

現(xiàn)場人員必須穿戴勞保用品和安全帽，旋挖鉆機司機及輔助機械的操作人員必須經(jīng)過培訓、持證上崗，熟悉設(shè)備所有的安全標志、警示牌的作用和內(nèi)容，熟悉使用說明書，掌握設(shè)備的性能及操作規(guī)程，并遵照執(zhí)行；工前必須認真檢查設(shè)備，定期對機械進行檢查維修保養(yǎng)，做好施工前的各項準備工作，嚴禁“帶病”作業(yè)。

對現(xiàn)場澆筑完成的孔洞應及時回填，如未能及時回填應做好安全防護措施，四周設(shè)專用的圍擋結(jié)構(gòu)，防止人員不慎落入。對填埋的孔洞在現(xiàn)場做好標識，防止車輛機械行走陷入。

現(xiàn)場工完場清。灌注樁劃定每臺旋挖鉆機的作業(yè)范圍，其施工順序由一邊向另一邊推進，在完成一定區(qū)域范圍樁基施工后，及時進行場地清理、回填平整，保持場地干凈、整潔、承載力達到設(shè)備行走的要求。

6 結(jié)束語

超深旋挖鉆孔入巖砼灌注樁施工質(zhì)量的好壞，關(guān)鍵是各道工序的質(zhì)量控制點的監(jiān)控，監(jiān)理工程師在各環(huán)節(jié)嚴格把關(guān)，就能保證整個樁基施工的質(zhì)量，達到令人滿意的效果。

參考文獻

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