林滔

（華東送變電工程公司 200011）

淺談河谷地質(zhì)中的旋挖鉆機灌注樁施工

林滔

（華東送變電工程公司 200011）

相比傳統(tǒng)的灌注樁基礎(chǔ)施工工藝，旋挖鉆孔灌注樁具有明顯的優(yōu)勢，但是在地下水位高，無泥土的地質(zhì)中，基礎(chǔ)開挖相當(dāng)困難，本文結(jié)合輸變電工程線路基礎(chǔ)實際情況，提出了一種采用等同于基礎(chǔ)樁長的護筒保障基坑成型的施工方法，在實際施工中取得了較好的效果。

旋挖鉆機；灌注樁

由華東送變電工程公司承建的伊犁～庫車750kV線路工程II標(biāo)段自新疆伊犁州鞏留縣至新源縣，線路全長55.1公里，共計新建鐵塔110基，其中小號側(cè)的49基基礎(chǔ)位于伊犁河谷沖積平原中，設(shè)計采用的是灌注樁基礎(chǔ)。

新疆伊犁河谷地帶的地質(zhì)條件，上層為粉質(zhì)粘土，地面下層1.5～5m開始出現(xiàn)細砂及卵石，卵石粒徑最大達到30mm。地下水位很高，地質(zhì)含土極少，幾乎沒有可塑性，無法形成泥漿護壁。灌注樁基礎(chǔ)一般采用的沖擊鉆、循環(huán)鉆施工方法都難以滿足現(xiàn)場要求。另外考慮到灌注樁數(shù)量較多，綜合考慮各方因素后，工程伊始便決定采用旋挖鉆機進場作業(yè)，主要原因是旋挖鉆的施工適應(yīng)的地質(zhì)條件較多，既可以在土層內(nèi)施工，也可以在流沙、中小粒徑卵石中鉆進。其次旋挖鉆施工效率高，在開挖順利的情況下成孔明顯快于其他施工方法。

旋挖機進場施工以后，起初非常順利，但是隨著基礎(chǔ)逐漸向河谷腹地河道縱橫處推進，施工難度逐漸增大，進展非常緩慢，最大的原因就是地質(zhì)問題。旋挖機挖穿地下較薄的土層后便進入了卵石流沙層，此時地下已經(jīng)沒有土含量，但地下水位很高，旋挖機開挖一次提出鉆頭后，周邊的細砂卵石會向掏空的部分填充。所以開挖進度緩慢，挖出的土方量遠遠大于基礎(chǔ)方量，因為基礎(chǔ)周邊很一大片區(qū)域的地下都被掏空。工程期初采用一般灌注樁施工時使用的一定配比的泥漿池做護壁，無法起到保持坑壁成型的效果。這種做法直接導(dǎo)致了很多問題：①基礎(chǔ)施工進展緩慢。②施工作業(yè)面土層下方懸空，隨時有坍塌風(fēng)險。③基坑開挖到設(shè)計深度后無法保持很長時間，下方鋼筋籠以及同商混澆制配合困難。④混凝土澆筑超方情況嚴重，大量的混凝土填充入灌注樁周邊。⑤商混澆筑過程中，如果發(fā)生坑壁坍塌，會影響灌注樁質(zhì)量。

為使得基坑可以開挖成型，確保工程進度，我們項目部逐步摸索新的施工方法，最終決定采用全護筒的方式，即使得全部的基礎(chǔ)開挖、鋼筋籠下放、基礎(chǔ)澆制等操作全部在鋼護筒內(nèi)部完成，用鋼護筒作為原本灌注樁的泥漿護壁。我們采購了12mm厚的鋼板，根據(jù)不同基礎(chǔ)的設(shè)計斷面尺寸加工成直徑略大于基礎(chǔ)樁徑的圓形焊管，一節(jié)長度6m。具體的施工方法為（以1200mm直徑的基礎(chǔ)舉例）：

（1）完成樁機定位后，在地面上視地質(zhì)情況挖出一個2～3m的坑，坑口直徑為基礎(chǔ)樁徑+40mm，需開挖1620mm直徑。埋入2m長的護筒，作為灌注樁坑口護筒，護筒頂面略高于地面。

（2）保證護筒中心線同基礎(chǔ)中心一致，護筒無傾斜后，旋挖機挖斗繼續(xù)下挖，觀察基坑的變化，在能保證不塌孔的情況下盡可能向深處更多的挖進。根據(jù)實際施工經(jīng)驗，伊犁河谷地質(zhì)土層最厚處可以達到5～6m的深度，但最淺處只有3m。

（3）準(zhǔn)備一個1420mm直徑的6m護筒，作為上節(jié)護筒。頂部打孔穿上鋼絲繩以便之后提出。若此時基礎(chǔ)已經(jīng)開挖到5～6m的深度，那么采用起重機吊起護筒可以很輕松的把這一段護筒放入基礎(chǔ)內(nèi)，若地質(zhì)條件不佳，開挖深度只有3m，下方護筒需要旋挖機或者挖機的配合，利用機械自重及下壓力將此護筒向下壓到預(yù)定位置，由于此時已經(jīng)挖出安定土層，下壓護筒是在沙石中進行，相對比較容易。如果遇到地下有大粒徑卵石，不能強行下壓，以免破壞護筒底部，或者導(dǎo)致護筒傾斜。此時利用起重機稍稍上提一下護筒，人員配合稍微旋轉(zhuǎn)一下在下壓，一般可以解決這個問題。

（4）旋挖機在護筒中繼續(xù)作業(yè)，一邊挖一邊下壓護筒，確保護筒外的沙石不會進入護筒內(nèi)，挖出的方量基本等同于基礎(chǔ)的方量。直至兩節(jié)護筒內(nèi)的基礎(chǔ)樁長7m，在護筒的保護下周邊不會出現(xiàn)坍塌情況。

（5）準(zhǔn)備一個略大于設(shè)計樁徑的小護筒，1200mm直徑的樁采用1220mm直徑的護筒，護筒長度同樣為6m，作為下節(jié)護筒。護筒上方打孔套上繩索便于之后提出，將下節(jié)護筒套在上節(jié)護筒里面，此時注意下節(jié)護筒的定位，旋挖機繼續(xù)在護筒內(nèi)部旋挖，同時下壓下節(jié)護筒直至設(shè)計樁深。（7m+6m護筒配置基本可以滿足大部分灌注樁樁長）

（6）此時，復(fù)核樁深達到設(shè)計要求后，清孔，放置鋼筋籠。鋼筋籠起吊及運輸過程中采用履帶吊配合，應(yīng)保持鋼筋籠整體平直起吊。吊點作相應(yīng)的補強措施，防止變形。鋼筋籠扶直后用吊車吊放入孔，應(yīng)輕放慢放。由于此時鋼筋籠完全在鋼護筒內(nèi)部下放，不存在任何阻礙。如果出現(xiàn)鋼筋籠傾斜或者下放困難的情況，極有可能是籠底抵住了下段護筒邊緣，此時不能強行下壓，稍稍上提后地面配合人員進行調(diào)整。鋼筋籠安裝完畢以后，必須立即固定，籠子到位時要復(fù)核籠頂標(biāo)高。

（7）下放鋼筋籠完成后，下導(dǎo)管，進行商混澆灌，通過混凝土澆筑量逐步提升導(dǎo)管，同時用吊車提升下節(jié)護筒。下節(jié)護筒提升到坑口時，暫停澆灌，起重機將其全部拔出后，繼續(xù)澆灌，同時逐步提升導(dǎo)管和上節(jié)護筒。

（8）一直將上節(jié)護筒提升至坑口后不再上拔，基礎(chǔ)澆筑作業(yè)，直至混凝土面距離坑口2m。

（9）此時停止混凝土澆筑，撤下導(dǎo)管，完全拔出上節(jié)護筒（混凝土面將有一定程度下降），同時提出坑口護筒。

（10）拔出大護筒，支模，下地腳螺栓，完成余下的澆筑作業(yè)。

采用這個方法施工旋挖機始終在護筒內(nèi)開挖，開挖形成的坑始終在護筒的支撐保護下，周邊坑壁不會有坍塌問題，使得在流沙、細砂卵石地形中的灌注樁基礎(chǔ)施工成為可能。也保證了基礎(chǔ)開挖后混凝土澆灌量不會過大。同時也確保了基礎(chǔ)的質(zhì)量，經(jīng)低應(yīng)變檢測，本工程49基灌注樁基礎(chǔ)共計196根樁全部達到I類樁標(biāo)準(zhǔn)。再有就是顯著提升了施工效率，更進一步發(fā)揮了旋挖鉆機的優(yōu)勢，不需要泥漿護壁，減少了污水的排放，減少了對工程所在地生態(tài)環(huán)境的影響。

TU753

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1004-7344（2016）02-0061-01

2015-12-25