劉曉英 孫軍利 陳兆生

1. 青島建設(shè)集團(tuán)有限公司 青島 266071；2. 青島市質(zhì)量監(jiān)督站 青島 266071

1 工程概況

某工程位于青島市，西側(cè)緊臨小港灣，原為小港灣碼頭，建筑物距海岸線約20 m?？偨ㄖ娣e259 753 m2，地下建筑面積33 130 m2，其中22#樓為超高層建筑，地上44 層，建筑總高度為136.45 m，樁筏基礎(chǔ)，剪力墻結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)樁端持力層為中風(fēng)化花崗巖，樁端入巖不小于1 倍樁徑，樁基礎(chǔ)Φ1 m、Φ1.4 m，長8～16 m不等，樁基共118 根。

1.1 地質(zhì)條件

工程場(chǎng)區(qū)地形相對(duì)平坦，孔口地面標(biāo)高：2.85～5.65 m。場(chǎng)區(qū)地貌類型單一，均為第四系全新統(tǒng)以來形成的海岸階地，表層是人為回填整平改造。場(chǎng)區(qū)主要為第四系全新統(tǒng)人工填土，由于海水侵蝕，未見明顯的海相堆積層、陸相洪沖積層等。地層為：第①層雜填土，第①2層素填土，第層強(qiáng)風(fēng)化帶，第層中等風(fēng)化帶。

1.2 水文地質(zhì)特征

根據(jù)勘察報(bào)告，地下水類型主要為第四系孔隙潛水和基巖裂隙水，潛水主要賦存于填土層和砂土層中，承壓水主要賦存于基巖裂隙水中。

2 施工難點(diǎn)和特點(diǎn)

（a）由于施工工期緊，塔樓占主導(dǎo)工期，且塔樓部位場(chǎng)地狹小，采用常規(guī)的工藝很難達(dá)到工期要求。

（b）本工程表層雜填土層以建筑垃圾為主，有較多大塊碎石、孤石，對(duì)旋挖機(jī)施工帶來了很大的影響。

（c）因位于海邊，受海水沖刷影響，土層中地下水與海水貫通，且局部場(chǎng)區(qū)存有較厚砂層，旋挖機(jī)開挖過程中易坍孔，影響成孔速度和質(zhì)量。

（d）嵌巖樁入風(fēng)化巖深度大，巖樣判斷難度大。

3 施工原理及優(yōu)點(diǎn)[1-4]

3.1 施工原理

本工程采用1臺(tái)BAUER BG 25型旋挖機(jī)施工。

旋挖鉆機(jī)成孔是通過底部帶有活門的桶式回轉(zhuǎn)鉆頭破碎巖土，并直接將其裝入鉆斗內(nèi)，然后再由鉆機(jī)提升裝置和伸縮鉆桿將鉆頭提出孔外并卸土，這樣循環(huán)往復(fù)，不斷地取土卸土。

3.2 旋挖鉆優(yōu)點(diǎn)

（a）成孔速度快。旋挖鉆機(jī)鉆進(jìn)速度快，平均每小時(shí)可鉆進(jìn)10 m，這樣就有效地保證了工程的施工進(jìn)度。

（b）環(huán)保特點(diǎn)突出。旋挖鉆機(jī)可以循環(huán)使用泥漿，還可適用于干成孔作業(yè)。

（c）行走移位方便。旋挖鉆機(jī)的履帶機(jī)構(gòu)可將鉆機(jī)方便地移動(dòng)到所要到達(dá)的位置。

4 施工工藝

4.1 工藝施工流程

施工準(zhǔn)備→測(cè)量放樣→護(hù)筒挖坑及筒底處理→鋼護(hù)筒就位、筒四周夯填→鉆孔就位→鉆進(jìn)成孔→成孔檢測(cè)→清孔→沉渣厚度檢測(cè)→移機(jī)→安放鋼筋籠→下導(dǎo)管→灌注水下混凝土

4.2 施工操作步驟

（a）鉆機(jī)進(jìn)場(chǎng)通道及鉆機(jī)作業(yè)場(chǎng)地平整。先平整場(chǎng)地，清除表層雜填土，尤其是含有較大石塊土質(zhì)，換填的部位需壓實(shí)。

（b）測(cè)量放線。首先對(duì)設(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁┑淖鴺?biāo)、高程等有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)真復(fù)核，確認(rèn)無誤后采用全站儀進(jìn)行樁位放樣，樁位確定后，利用十字線放出4 個(gè)控制樁位。

（c）鋼護(hù)筒埋置。為克服海水影響，克服砂層及回填土層的坍塌問題，護(hù)壁采用厚10 mm鋼護(hù)筒，護(hù)筒內(nèi)徑大于鉆頭直徑200 mm，護(hù)筒長度為4～6 m，共配備6 個(gè)護(hù)筒，通過旋挖機(jī)靜壓法將護(hù)筒壓入土層或砂層中，直至強(qiáng)風(fēng)化巖。根據(jù)4 個(gè)控制樁位基準(zhǔn)進(jìn)行埋設(shè)護(hù)筒。護(hù)筒埋設(shè)應(yīng)穩(wěn)定，護(hù)筒中心和樁位中心偏差不大于50 mm，傾斜度的偏差不大于1％，護(hù)筒與坑壁之間應(yīng)用黏土填實(shí)。

（d）旋挖鉆進(jìn)成孔。鉆機(jī)和護(hù)筒就位后，即開始鉆進(jìn)，鉆進(jìn)時(shí)每回次進(jìn)尺控制在60 cm左右，開始要放慢旋挖速度，并注意放斗要穩(wěn)，提斗要慢，特別是在孔口5～8 m段旋挖過程中要注意通過控制盤來監(jiān)控垂直度，如有偏差及時(shí)進(jìn)行糾正?，F(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況復(fù)雜，上層為回填土，中間局部存有較厚的砂層，部分場(chǎng)地強(qiáng)風(fēng)化巖層較厚，局部深處達(dá)8 m左右。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況，特選用了3 種不同的鉆頭：嵌巖鉆頭、巖芯筒鉆、螺旋嵌巖鉆頭。

（e）巖芯取樣。巖樣判斷準(zhǔn)確與否是嵌巖端承樁成敗關(guān)鍵，根據(jù)地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告及超前鉆計(jì)算預(yù)挖深度，待深度達(dá)到中風(fēng)化層以后，用筒鉆鉆進(jìn)，將孔底中風(fēng)化層巖石取出，合格后，根據(jù)施工圖紙向下鉆進(jìn)達(dá)到設(shè)計(jì)嵌巖深度要求，復(fù)核深度無誤后，即可終孔，取出的巖樣進(jìn)行封樣留存。

（f）終孔及清孔。鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，必須核實(shí)地質(zhì)情況，滿足要求后量取孔深，然后進(jìn)行清孔。當(dāng)確定孔樁深度達(dá)到要求后，進(jìn)行清孔。用嵌巖鉆頭反復(fù)幾次，將孔底的沉渣全部取出。清孔結(jié)束后測(cè)量沉渣厚度，沉渣厚度不大于5 cm立即下放鋼筋籠，安裝導(dǎo)管，導(dǎo)管安裝后立即澆筑混凝土。澆筑混凝土前再次測(cè)量孔深及沉渣厚度，若沉渣厚度過大（或坍孔），將鋼筋籠吊出重新用旋挖機(jī)進(jìn)行清孔，直至滿足要求為止。沉渣的測(cè)量是工程的難點(diǎn)，主要采用的測(cè)量沉渣方法為測(cè)量孔深，若孔深小于成孔深度，則孔底有沉渣，需要清孔。

4.3 鋼筋籠的制作與安裝

針對(duì)不同樁型，按設(shè)計(jì)圖紙制作鋼筋籠。沿鋼筋籠長每隔2 m設(shè)置混凝土墊塊，保證鋼筋保護(hù)層厚度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

下放鋼筋籠時(shí)注意對(duì)孔壁的影響，鋼筋籠下放定位后，進(jìn)行第二次測(cè)沉渣，滿足要求，得到監(jiān)理認(rèn)可后，應(yīng)盡快澆筑混凝土，如不能滿足，則孔底必須重新清理。

4.4 水下混凝土澆筑

（a）灌注樁初灌量應(yīng)滿足設(shè)計(jì)及有關(guān)規(guī)范要求。施工時(shí)，需根據(jù)樁徑選用漏斗，漏斗體積必須確保首批混凝土使導(dǎo)管埋入混凝土0.8 m；當(dāng)混凝土量較大時(shí)，采用泵送。

（b）關(guān)好導(dǎo)管和漏斗之間閥門，將導(dǎo)管提高30～50 cm，然后將漏斗和儲(chǔ)料斗裝滿混凝土，最后打開閥門開始連續(xù)澆筑水下混凝土。

（c）在混凝土灌注過程中，實(shí)測(cè)實(shí)量正在澆筑的混凝土頂面的標(biāo)高，控制導(dǎo)管埋深2～6 m，最小不小于2 m，以避免出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象。

（d）樁的灌注時(shí)間不宜過長，混凝土灌注應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。灌注時(shí)周圍不能有重型機(jī)械振動(dòng)作業(yè)，以避免坍孔。當(dāng)出現(xiàn)堵塞情況時(shí)，可將導(dǎo)管小幅度升降疏通導(dǎo)管排除故障，但不得左右搖晃移動(dòng)，也不能提升幅度過大。

（e）當(dāng)鋼筋籠底部埋入混凝土初期，應(yīng)放慢混凝土入管速度，減少混凝土上升頂力對(duì)鋼筋籠的影響，避免鋼筋籠上浮，作好混凝土灌注記錄備查。

（f）根據(jù)試樁情況，為確保樁頂質(zhì)量，混凝土超灌高度應(yīng)超過樁頂0.8 m，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量人員認(rèn)真測(cè)量樁頂混凝土標(biāo)高。

5 結(jié)語

根據(jù)本文實(shí)踐，可得出如下結(jié)論：

（a）針對(duì)局部砂層較厚，且受海水影響，旋挖機(jī)在成孔過程中采用了長護(hù)筒，直接將護(hù)筒坐落于強(qiáng)風(fēng)化巖上，避免了坍孔、流沙造成的返工，保證了旋挖的成孔率。

（b）旋挖機(jī)成孔時(shí)能夠?qū)⒖椎椎膸r樣直接取出，能夠直觀判斷巖樣，避免因巖樣誤判導(dǎo)致樁端持力層達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，影響承載力。

（c）旋挖灌注樁成孔速度快，效率高，機(jī)械移動(dòng)快捷方便，大大縮短了樁基的施工工期，為縮短超高層建筑的總工期打下了基礎(chǔ)。