淤泥層建筑工程灌注樁施工技術探討

陳俊良

摘要：近幾年來，我國的建筑建設處于快速發展時期，在施工技術上取得了新的突破。本文針對淤泥層的特殊地質條件，工程灌注樁的特點，探討了灌注樁施工工藝在施工過程中的實際應用，提高了施工效率，降低了工程成本，創造了社會效益。

關鍵詞：灌注樁；建筑工程；施工

中圖分類號：TU198文獻標識碼： A 文章編號：

0、前言

建筑工程施工建設周期性強，施工任務重，時間緊，強度大。采用鉆沖組合施工在地質條件復雜的水下灌注樁施工，工程質量得到了提高，加快了施工進度，節約了工程成本，取得了較好的社會經濟效益。

1、工程概況現狀及分析

從地質剖面圖1可以看出，地質分布從上至下為：耕植土、流塑狀淤泥層、粉質粘土、全風化礫砂巖，局部有淤泥質粉砂，強風化礫砂巖、中風化礫砂巖，其中流塑狀淤泥層平均厚度為4.57m。

從表1可知，灌注樁充盈系數過大的主要地質層是流塑狀淤泥層，其充盈系數為2.29～2.41，累積權重為63.0%?？鄢L化層（全風化層充盈系數已在1.2范圍以內），淤泥層實際權重為： 27.602/(27.602+6.758+0.618) =78.9%。其計算過程如表2

由表2分析可知，只要將流塑狀淤泥層充盈系數下降至1.18，就可以達到目標值。其中流塑狀淤泥層是環境客觀因素，是不可變因素，只有通過改變其他因素，如鉆孔工藝、人員配備、機器設備等才能達到充盈系數，經分析研究，采用鉆孔灌注樁為最佳方案。

2、施工方案

2.1鉆孔灌注樁的特點：與沉入樁中的錘擊法相比，施工噪聲和震動要小的多；能建造比預制樁的直徑大的多的樁； 在各種地基上均可使用； 施工質量的好壞對樁的承載力影響很大； 因混凝土是在泥水中灌注的，因此混凝土質量較難控制。

采用灌注樁的是過渡段的基坑圍護，其技術參數為：Φ1000@1150灌注樁200根，砼1655.5m3；Φ800@1100灌注樁406根，砼3364.7m3，灌注樁平面見圖2所示。

設計要求灌注樁樁底進入強風化礫砂巖和中風化礫砂巖層。

2.2 采用鉆沖組合成孔法

采用300型回旋鉆機鉆至強風化面后，該鉆機扭矩大，轉速高，成孔效率也比一般鉆機高，適合在強風化層或卵石層中鉆進。再用CZ-22沖擊鉆機沖擊強風化及中風化層直至設計孔底標高，鉆沖組合成孔，沖抓鉆孔和回轉鉆削成孔等均可采用泥漿護壁施工法。布孔過程中應標志孔號（按單元劃分），序列孔（ⅠⅡⅢ的確定），布孔位置應由測量測放，孔位應在誤差范圍之內。10根樁的充盈系數進行統計和效果確認，見表3。

表3鉆沖組合成孔法充盈系數統計表

采用鉆沖組合成孔法進行施工后，充盈系數平均值從實施前的1.34降低到1.14，充盈系數符合規范要求， 93.84%的樁基充盈系數減小到了1.20以下，大大減少施工成本。

2.3 鉆沖成孔施工工藝流程見圖3所示。

3、施工實施

鉆孔灌注樁的施工大部分是在水下進行的，其施工過程無法觀察，成樁后也不能進行開挖驗收。施工中任何一個環節出現問題，都將直接影響到整個工程的質量和進度，甚至給投資者造成巨大的經濟損失和不良的社會影響。因此，要求基礎施工隊伍在施工技術措施上要落實，并加強施工質量管理，密切注意抓好施工過程中每一個環節的質量，力爭將隱患消除在成樁之前。因此在施工前要認真熟悉設計圖紙及有關施工、驗收規范，核查地質和有關灌注樁方面的資料，對灌注樁在施工過程中可能會發生的一些問題進行分析后制訂出施工質量標準、驗收實施方案和每根樁的施工記錄，以便有效地對樁基施工質量加以控制。

鉆孔灌注樁施工過程是：平整場地→泥漿制備→埋設護筒→鋪設工作平臺→安裝鉆機并定位→鉆進成孔→清孔并檢查成孔質量→下放鋼筋籠→灌注水下混凝土→拔出護筒→檢查質量。

3.1 放樣定位

為確保樁位的準確性，施工中很重要的是定好中心位置和正確的安裝鉆孔機，鉆機位置的偏差應小于2cm。工程開工前，根據軸線及樁位布置情況，在場地內建立測量控制網，然后依據控制網測放各樁位中心點。鉆機應保證垂直。

3.2 埋設護筒

護筒要求堅固耐用，不漏水，一般選用鋼護筒。其內徑應比鉆孔直徑大，旋轉鉆約大20cm，潛水鉆、沖擊或沖抓錐約大40cm，每節長度約2--3m?？妆诓惶ＷC了鉆孔成功。在埋護筒時，坑地與四周應選用最佳含水量的粘土分層夯實。當鉆孔較深時，在地下水位以下的孔壁土在靜水壓力下會向孔內坍塌、甚至發生流砂現象。在護筒的適當高度開孔，使護筒內保持1.0～1.5m的水頭高度。鉆頭起落時，應防止碰撞護筒。鉆孔內若能保持壁地下水位高的水頭，增加孔內靜水壓力，能為孔壁、防止坍孔。護筒有隔離地表水、保護孔口地面、固定樁孔位置和鉆頭導向作用等。發現護筒冒水時，應立即停止鉆孔，用粘土在四周填實加固，若護筒嚴重下沉或移位時，則應重新安裝護筒。

3.3鉆孔

鉆孔是一道關鍵工序，鉆孔的次序應實事先安排好，既要保證下一個樁孔的施工不影響上一個樁孔，又要使鉆機的移動距離不要太遠。在施工中必須嚴格按照操作要求進行，才能保證成孔質量。針對本工程的地質特點， 樁基以中風化泥質粉砂巖作為樁端持力層。為保證開孔質量，必須對好中線及垂直度，壓好護筒。在護筒埋設并定位后，使用回轉鉆機鉆進。在成孔過程中采用泥漿護壁。在施工中要不斷添加泥漿和抽渣(沖擊式用)，還要隨時檢查成孔是否偏斜。在施工過程中泥漿比重一般控制在1.2~1.3 之間，泥漿在循環過程中在孔壁表面形成泥皮，它和泥漿的自重對孔壁起到保護作用，防止孔壁坍塌。采用沖擊式或沖抓式鉆機施工時，鉆好的孔應及時清孔，下放鋼筋籠和灌注水下混凝土，以免附近土層因受到震動而影響鄰孔的穩固。

3.4清孔

成裝置量與樁身曲直受鉆孔的深度、直徑、位置和孔形影響。隔時過長泥漿沉積，會引起鉆孔坍塌，所以在終孔檢查符合設計要求時，應立即清理孔底。在鉆機鉆至設計孔深后，將鉆頭提離孔底300～500mm，慢轉，開足泵量進行一次清孔。對于摩擦樁當孔壁容易坍塌時，灌注水下混凝土前沉渣厚度小于31cm；當孔壁不易坍塌時，小于21cm。對于柱樁在射水或射風前，沉渣厚度小于6cm。清孔通常采用正循環旋轉鉆機、反循環旋轉機真空吸泥機以及抽渣筒等清孔。清孔重點是攪碎孔底較大顆粒的泥塊，同時上返孔內尚未返出孔外的鉆渣。時間為3h 左右。

3.5 下導管

采用絲扣連接的導管，其內徑φ255，底管長度為5m，中間每節長度一般為2.8m。在導管使用前，必須對導管進行外觀檢查、對接檢查和壓水試驗。導管長度應與孔深相配，即二次清孔時能下至孔底；水下澆筑時，導管底端距孔底0.6m 左右，混凝土應能順利從導管內灌至孔底。導管在孔口連接處設置密封圈使其牢固，吊放位置居中，軸線筆直，穩定沉放，避免卡掛鋼筋籠和碰撞孔壁。

3.6 灌注水下混凝土

清孔完畢，就可將預制的鋼筋籠垂直吊放到孔內，定位后要加以固定，然后用導管灌注混凝土，灌注的樁標高應加一定的高度，一般應比設計高出不小于1.0米；預加高度在澆筑墩柱砼前鑿除，在鑿除時須防止損毀樁身。灌注時混凝土不要中斷，否則易出現斷樁現象。澆筑時導管埋深控制在2~6m，拆管前專人測量孔內混凝土面，并做記錄，澆筑混凝土接近樁頂標高時，應控制最后一次澆筑量，確保樁頂標高符合設計要求。

4結束語

灌注樁施工過程是一個復雜的系統工程，其影響因素眾多,實施干擾相悖。要做好灌注樁這一隱蔽工程作業,必須做好以上幾方面工作 ,才能使工程質量可控 ,從而達到預期的灌漿施工目的。灌注樁的應用對建筑工程施工有著極其重要的意義。

參考文獻

【1】王植平． 建筑工程施工技術 中國建筑，2008，4

【2】李倫聰．論建筑工程施工技術 [J]信息與科技，2009

注：文章內所有公式及圖表請以PDF形式查看。