摘要：旋挖樁機(jī)在深基坑支護(hù)樁施工中，常見問題有：土層擾動大、孔壁護(hù)壁差、沉渣厚度大、易產(chǎn)生樁間串孔等。本文結(jié)合工程實(shí)例，淺談在旋挖樁機(jī)在深基坑支護(hù)排樁的施工過程中的質(zhì)量控制：通過控制進(jìn)尺速度、調(diào)整泥漿比重、改善施工順序等措施，提高清孔效率和增大臨樁施工時間間隔。

關(guān)鍵詞：旋挖樁;支護(hù)排樁;常見問題;控制措施

前言：旋挖樁因其具有施工速度快、精度高、噪聲小、利于環(huán)保、樁機(jī)行走方便的優(yōu)點(diǎn)，在城市深基坑的支護(hù)樁施工中日趨廣泛。與此同時，旋挖樁的適用范圍也有限，如何在施工過程中提高旋挖樁的成樁質(zhì)量，使其得到進(jìn)一步的推廣，將是旋挖樁施工探討的一個重要話題。本文結(jié)合廣州市科學(xué)大道大觀路隧道工程基坑支護(hù)樁的施工，淺談旋挖支護(hù)排樁在施工過程中的質(zhì)量控制。

一、工程實(shí)例

1、工程概況

科學(xué)大道大觀路隧道工程位于廣州市云溪路——科學(xué)大道與大觀路交叉口處，全長為895m的雙向6車道跨線隧道，采用支護(hù)明挖方法施工。隧道基坑支護(hù)樁采用Φ1000mm和Φ1200mm的鉆孔灌注樁，樁凈距為20cm，樁長10.5m～24.7m，共607根。工程原始地貌單元為珠江三角洲海陸沖積平原，場地土體結(jié)構(gòu)從上至下依次為雜填土、細(xì)砂、沖積層粉質(zhì)黏土 、中砂、坡積層粉質(zhì)黏土、全風(fēng)化花崗巖和強(qiáng)風(fēng)化花崗巖層，本工程支護(hù)樁樁底位于黏土層或中砂層中。根據(jù)勘察結(jié)果，淤泥質(zhì)土屬于對震陷敏感的軟弱低層;飽和砂層會產(chǎn)生輕微液化(液化指數(shù)I1E=0.19～4.77)

2、旋挖樁施工工藝

本工程選用SANY SR250旋挖機(jī)，施工工藝除成孔過程采用旋挖成孔外，其他工藝與傳統(tǒng)的鉆(沖)孔灌注樁的施工工藝相同。

二、旋挖支護(hù)排樁施工常見問題

1、土層擾動大，孔壁護(hù)壁差

由于旋挖樁機(jī)鉆進(jìn)速度快，主要靠切土鉆進(jìn)，在旋挖鉆進(jìn)的過程中不存在泥漿循環(huán)，因此孔壁護(hù)壁同比鉆、沖孔樁要差。特別在填土和軟土地層，塌孔和縮徑容易發(fā)生。對于支護(hù)排樁，土層擾動大也會導(dǎo)致臨樁之間產(chǎn)生串孔等現(xiàn)象。

土層擾動大同時也反映在成孔過程中容易產(chǎn)生擴(kuò)孔等現(xiàn)象。查閱支護(hù)樁砼灌注記錄，發(fā)現(xiàn)實(shí)際灌砼數(shù)量超出理論數(shù)量達(dá)在10%以上，而往工程相似地質(zhì)的采用鉆孔或沖孔工藝的樁灌砼擴(kuò)孔率一般為5%-10%之間。

2、孔底沉渣厚度大

由于旋挖樁護(hù)壁較差，成孔過程中容易發(fā)生鉆斗切削過深或提升碰撞孔壁，導(dǎo)致清空困難和孔底沉渣厚底偏大�，F(xiàn)場測量的沉渣厚度顯示，大部分樁在一次清孔后的沉渣厚度在大于50cm。

對于深基坑的支護(hù)樁，孔底沉渣厚度對樁的使用功能影響不大，但現(xiàn)場采用低應(yīng)變反射波動測法檢測樁身質(zhì)量時發(fā)現(xiàn)，沉渣厚度偏大的樁較難收到反射波，影響檢測的成功率和合格率�？椎壮猎�厚度的超標(biāo)同時也影響了樁的承載力，對于旋挖樁向大孔徑承載樁基的推廣也是不利的。

3、臨樁間距小，易產(chǎn)生串孔

深基坑支護(hù)工程采用鉆孔灌注樁作為支護(hù)結(jié)構(gòu)時，為保證土體的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)時普遍存在臨樁之間的間距和凈距比較小的問題。在傳統(tǒng)的支護(hù)排樁施工工藝中，一般采用“隔樁法”施工，樁施工過程中對臨樁土體的擾動。由于旋挖樁成孔過程中對土層擾動較大、泥漿護(hù)壁差，即使在臨樁砼完成灌注并達(dá)到終凝，也有可能對其造成影響。

三、旋挖樁施工質(zhì)量控制措施

1、根據(jù)不同土層調(diào)整進(jìn)尺和提升速度

與傳統(tǒng)施工方法相比，旋挖鉆機(jī)具有成孔速度快的優(yōu)勢(鉆進(jìn)速度最快可達(dá)到1m/min)，但也由于旋挖鉆機(jī)成孔速度快，旋挖取土擾動比較大，容易增大樁孔擴(kuò)孔率，從而可能導(dǎo)致鄰樁串孔。

開鉆前對護(hù)筒周圍回填土進(jìn)行夯實(shí)，保證護(hù)筒周圍土體的穩(wěn)定性，防止因鉆頭提升時泥漿對護(hù)筒下部與孔眼相交部位孔壁的沖刷作用而造成護(hù)筒底孔壁坍塌。在旋挖施工的過程中，應(yīng)結(jié)合工程的實(shí)際土質(zhì)情況，選取了合理的旋挖成孔鉆進(jìn)速度�？刂菩�挖進(jìn)尺速度是，建議采取以下數(shù)值：粘性土質(zhì)為0.5~1m/min，雜填土或砂層等土質(zhì)為0.3~0.5m/min;由硬地層鉆到軟地層時，可適當(dāng)加快鉆進(jìn)速度;當(dāng)軟地層變?yōu)橛驳貙訒r，要減速慢進(jìn);在易縮徑的地層中，應(yīng)適當(dāng)增加掃孔次數(shù)，防止縮徑;對硬塑層采用快轉(zhuǎn)速鉆進(jìn)，以提高鉆進(jìn)效率; 砂層則采用慢轉(zhuǎn)速慢鉆進(jìn)并適當(dāng)增加泥漿比重和粘度。

旋挖施工的過程中，由于旋挖鉆機(jī)的圓柱形鉆頭在提出泥漿液面時會使鉆頭下局部空間產(chǎn)生“真空”,因此在每次鉆進(jìn)取土完成后，要求鉆機(jī)操作工應(yīng)注意緩慢提升鉆具，降低鉆斗鉆進(jìn)及提升的速度，尤其是土質(zhì)松散或進(jìn)入砂層時嚴(yán)防空鉆，同時及時補(bǔ)充泥漿，避免孔壁塌陷。經(jīng)過調(diào)查、咨詢、討論、研究及分析，并結(jié)合工程的實(shí)際土質(zhì)情況，合理的旋挖鉆斗提升速度為：粘性土質(zhì)為1~2m/min，雜填土或砂層等土質(zhì)為0.5~1m/min。

2、適當(dāng)調(diào)整泥漿比重，采用二次清孔

開鉆前制備質(zhì)量，數(shù)量都能滿足要求的泥漿，防止在鉆孔灌注樁的施工過程中發(fā)生坍孔。采用澎潤土制備成泥漿進(jìn)行護(hù)壁，穩(wěn)定孔內(nèi)水位。適當(dāng)提高泥漿比重，控制好泥漿的質(zhì)量，充分利用泥漿與地下水之間的壓力差來控制水壓力，以確保孔壁的穩(wěn)定。根據(jù)不同的土質(zhì)情況，泥漿指標(biāo)控制如下：

清孔采用反循環(huán)法將孔底沉渣吸出，以到達(dá)清孔的目的。旋挖成孔灌注樁一般有2次清空孔，即：成孔后一次清孔，砼灌注前二次清孔。確保樁孔的質(zhì)量指標(biāo)、孔底沉渣厚度、循環(huán)液中含鉆渣量和孔壁泥垢等符合樁孔質(zhì)量要求后方可進(jìn)行砼灌注。

3、采取“跳3個樁位法”，加大臨樁施工時間間隔

傳統(tǒng)的“隔樁法”施工，一般要等到臨樁灌注48小時或終凝后才進(jìn)行中間樁的施工。當(dāng)臨樁凈距較小，加上旋挖樁成孔對土層擾動較大，即使隔樁施工也有可能產(chǎn)生塌孔或串孔情況。針對旋挖樁施工速度快、旋挖機(jī)行走方便的特點(diǎn)(完成一根樁的成孔后即可進(jìn)入下一根樁的成孔，第1個樁的清孔與下一根樁成孔同時進(jìn)行)，支護(hù)排樁施工可采用“跳3個樁位法施工”來加大臨樁的施工時間間隔。即完成第1根樁的成孔后，隔3根樁進(jìn)行第5根樁的成孔;待第1和第5根樁完成灌注后，進(jìn)行第3根樁的成孔;第3根樁灌注并且終凝后，進(jìn)行第2和第4根樁的成孔。具體施工順序如下圖1所示(數(shù)字表示成孔順序)：

圖1

通過采用“跳3個樁位法施工”代替?zhèn)鹘y(tǒng)的隔樁法施工，能夠保證臨樁施工的時間間隔，有效地增加鄰樁之間土體的穩(wěn)定性，大大降低因孔內(nèi)土體不穩(wěn)定塌落導(dǎo)致鄰樁串孔的可能性。經(jīng)過統(tǒng)計(jì)計(jì)算，隔樁法施工的砼超灌量為10%以上，而本施工方法的砼超灌量為4.7%，并且采用低應(yīng)變反射波動測法檢測成樁質(zhì)量時，一類樁占90%以上，沒有出現(xiàn)三類樁。

四、結(jié)束語

旋挖樁機(jī)因其施工速度快、噪聲小、泥漿污染少等優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于深基坑支護(hù)工程中。筆者結(jié)合實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，對旋挖樁機(jī)在深基坑支護(hù)排樁施工中通過控制進(jìn)尺速度、調(diào)整泥漿比重、加大臨樁施工時間間隔等措施來提高成樁的質(zhì)量發(fā)表自己的淺見。同時，相對于基坑支護(hù)排樁施工已有完善的規(guī)范和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，旋挖樁機(jī)施工目前仍未有具體的國家或行業(yè)的相關(guān)規(guī)范、規(guī)程或標(biāo)準(zhǔn)，在旋挖機(jī)工作過程中的參數(shù)控制在規(guī)范上仍是空白。希望建筑行業(yè)能及時制定相應(yīng)的規(guī)范規(guī)程，更好地推廣旋挖樁機(jī)在基坑支護(hù)以及各類樁基礎(chǔ)的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

【1】 趙金祥，《淺析旋挖樁機(jī)施工的優(yōu)缺點(diǎn)》.《西部探礦工程》，2010

【2】 羅彧，《淺談旋挖樁機(jī)在基坑支護(hù)樁施工中的應(yīng)用》.《廣東建材》，2008

【3】 孔德斌，《新型旋挖樁成孔施工技術(shù)應(yīng)用》.《科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)》，2009

【4】 李海軍，王善清，《后壓漿擴(kuò)底旋挖鉆孔灌注樁施工工藝在工程施工中應(yīng)用》.《安徽地質(zhì)》，2010

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