雜志名稱：建筑科技》

刊登期號：2013年第1期
作者：劉建釗、史魏

[摘  要] 本工藝為新型灌注樁成孔工藝，在砂層厚、含毛石與漂石等的復(fù)雜地層使用，采用全鋼護(hù)筒護(hù)壁+旋挖鉆機(jī)垂直旋孔+遇毛石層、漂石層沖抓錘取石成孔工藝。

[關(guān)鍵詞] 巖土工程；組合成樁法；超長鋼護(hù)筒；沖抓錘；

1、工程概況

       深圳澳新亞大廈項(xiàng)目位于深圳市福田中心區(qū)，占地面積2000m²，基坑面積1500m²，場地非常狹窄。該項(xiàng)目基坑工程支護(hù)樁是排樁結(jié)構(gòu)，由146根樁徑1 m，間距1.3m，樁長21m的灌注樁組成?；庸こ淌┕み^程中發(fā)現(xiàn)地質(zhì)情況極其復(fù)雜：平均8m厚的砂層、地下水位較高，-2m標(biāo)高左右有人工填石層（漂石大小30cm-50cm）。

2、工程難點(diǎn)

       隨著城市的建設(shè)和開發(fā)，城市市區(qū)內(nèi)建筑工程場地越來越狹窄，地質(zhì)情況經(jīng)人工改造后往往較復(fù)雜，環(huán)保、文明施工要求越來越高。常規(guī)樁基工程通常泥漿多，場地亂且常規(guī)成樁工藝往往不能適用城市內(nèi)復(fù)雜地質(zhì)工程。城市中心區(qū)域建筑工程尤其是樁基工程施工迫切需要一種環(huán)保、適應(yīng)地質(zhì)能力強(qiáng)的新型成樁工藝。

深圳澳新亞大廈項(xiàng)目若采用常規(guī)泥漿護(hù)壁旋挖成孔，在超厚砂層中容易擴(kuò)孔，遇漂石無法鉆進(jìn)成孔，且需30000 m²泥漿，由于現(xiàn)場場地非常狹窄，無法布置泥漿池。為解決該技術(shù)、施工難題，項(xiàng)目部經(jīng)多次試樁探索出一種行之有效的新型組合成樁工藝方法：以旋挖成孔為主，輔以振動沉管打拔超長鋼護(hù)筒，利用沖孔成樁工藝沖抓漂石層的組合成樁工藝方法。

3、工藝原理

      本成樁工藝工藝原理綜合了多種成樁工藝：沉管灌注樁振動沉管、全鋼護(hù)筒護(hù)壁工藝，沖孔灌注樁沖孔工藝，旋挖灌注樁旋挖成孔工藝，是以旋挖成孔為主，輔以振動沉管打拔超長鋼護(hù)筒，利用沖孔成樁工藝沖抓漂石層的組合成樁工藝方法。

      該組合成樁工藝采用12m超長護(hù)筒護(hù)壁代替常規(guī)泥漿護(hù)壁。主要難點(diǎn)超長護(hù)筒的打拔，常規(guī)護(hù)筒2m-5m可利用挖掘機(jī)壓入土層，但12m長護(hù)筒因場地含大量直徑在10cm～85cm之間的毛石、漂石，在下鋼護(hù)筒的過程中，護(hù)筒遇到毛石打不下去，若強(qiáng)行埋設(shè)，會造成鋼護(hù)筒變形。本工藝主要借鑒沉管灌注樁振動沉管工藝，利用50t振動錘振動打拔超長鋼護(hù)筒。無需泥漿護(hù)壁，鉆進(jìn)到位無須撈渣成孔。

      為解決常規(guī)旋挖成孔工藝無法穿透漂石層技術(shù)難題，先后采用沖孔成孔工藝、旋挖成孔及沖抓錘沖抓毛石施工工藝反復(fù)試樁發(fā)現(xiàn)，漂石系人工回填石，大小30cm-50cm，單獨(dú)采用沖孔成孔工藝?yán)脹_錘可以擊碎漂石但無法利用泥漿循環(huán)排出碎塊，沉淀在樁底影響成樁質(zhì)量。經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)形成利用沖錘沖擊漂石、利用特制抓錘抓取漂石碎塊穿越漂石層，攻克該技術(shù)難題。

4、工藝流程

圖4-7 旋挖成樁組合工藝工藝流程圖

5\施工控制要點(diǎn)

5.1鋼護(hù)筒的定位

      十字線中心法是埋設(shè)、校核護(hù)筒的常規(guī)方法，該方法直觀、但在埋設(shè)過程中缺乏過程控制?，F(xiàn)場采用距離交會法埋設(shè)護(hù)筒其具體步驟如下:

      ① 在樁位放樣完畢復(fù)核無誤后，施工人員應(yīng)將樁位沿兩垂直方向以等距離L，用鋼釬作兩定位樁，并在施工日志上記錄定位尺寸及方位。這樣，鉆機(jī)就位后一旦樁位標(biāo)記被破壞，可以通過距離交會的方法，恢復(fù)出已破壞的樁位。

      ②從兩定位樁量取距離L，并將弧線交會，交會點(diǎn)即為樁位中心，同時參考樁位方位記錄。

5.2埋設(shè)鋼護(hù)筒

      在兩個側(cè)面架設(shè)的經(jīng)緯儀監(jiān)測下調(diào)整鋼護(hù)筒的垂直度，確認(rèn)鋼護(hù)筒垂直后由吊機(jī)緩慢將鋼護(hù)筒下放，靠其自重使鋼護(hù)筒沉入土層。當(dāng)自重沉入受阻，并確認(rèn)鋼護(hù)筒垂直后，即可啟動振動錘繼續(xù)沉入鋼護(hù)筒。

5.3振動錘打入鋼護(hù)筒

      啟動振動錘要斷續(xù)進(jìn)行。即采用試振方式，避免對地層造成大的擾動。在沉入過程中，如果鋼護(hù)筒發(fā)生傾斜，則應(yīng)將鋼護(hù)筒拔起，糾正傾斜后再繼續(xù)沉入。

5.4起拔鋼護(hù)筒

      ①起拔時間控制在砼澆筑完2-3小時，砼初凝以后。

      ②初期要用振動錘振動起拔，所用吊具、索具必須安全可靠，禁止超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。起拔要緩慢，吊機(jī)提升力要適中，不可以將振動錘減震彈簧完全壓縮，避免損壞振動錘和鋼護(hù)筒。

      ③當(dāng)振動錘工作伴有金屬敲擊聲音時，說明吊機(jī)提升力太大，或是鋼護(hù)筒間連接螺栓松動，此時應(yīng)立即減小提升力，緊固連接螺栓，以免損壞吊機(jī)和振動錘，甚至損壞鋼護(hù)筒。振動錘仍要采用試振方式啟動，不可長時間振動。

      起拔全過程要求吊機(jī)天輪―振動錘―鋼護(hù)筒軸線成―直線。

      當(dāng)?shù)鯔C(jī)可以直接拔起鋼護(hù)筒時，應(yīng)立即停止振動錘，直接用吊機(jī)起拔。

5.5沖抓錘沖取漂石

      ①將沖孔抓錘的鋼牙加粗加長，用吊機(jī)起吊后下錘沖砸，將大的石塊砸成小的石塊.

      ②用抓斗將小的石塊抓出護(hù)筒。抓一段石塊打一段護(hù)筒，等護(hù)筒完全打到位后再旋挖機(jī)繼續(xù)鉆孔，這樣反復(fù)使用抓、砸、旋挖的方式成樁至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

6、質(zhì)量保證措施

     （1）護(hù)筒采用鋼護(hù)筒，采用厚8～10mm 鋼板制作。護(hù)筒埋置深度應(yīng)至少穿越砂層，長度為12m。采用多節(jié)護(hù)筒連接使用，連接形式采用焊接，焊接時保證接頭圓順同時滿足剛度、強(qiáng)度及防漏的要求。

     （2）護(hù)筒埋設(shè)深度滿足設(shè)計(jì)及有關(guān)規(guī)范要求。

      （3）護(hù)筒頂高出施工水位或地下水位1.5-2.0m，并高出施工地面0.3m以上。

     （4）護(hù)筒埋設(shè)前，先準(zhǔn)確測量放樣，保證護(hù)筒頂面位置偏差不大于5 cm，埋設(shè)中保證護(hù)筒斜度不大于1 %。

     （5）砼充盈系數(shù)不能小于1，且不能大于1.2。

     （6）樁垂直度不能大于１％。

     （7）其它同普通砼灌注樁要求。

7、安全保證措施

     （1）場地內(nèi)多種大型機(jī)械交叉作業(yè)，須設(shè)專職機(jī)械協(xié)調(diào)員，以保證機(jī)械安全地運(yùn)轉(zhuǎn)。

     （2）起吊12m超長鋼護(hù)筒時，安排專人指揮，吊車運(yùn)轉(zhuǎn)范圍內(nèi)嚴(yán)禁站人。

     （3）用吊車懸掛振動錘時，吊鉤應(yīng)有保險裝置，振動錘懸掛鋼架的耳環(huán)上，必須裝有保險鋼絲繩。

     （4）振動沉、拔護(hù)筒時，禁止任何人在機(jī)架下面站立停留或通行。

     （5）振動拔護(hù)筒時，應(yīng)垂直向上，邊振邊拔。

     （6）沉入護(hù)筒時，應(yīng)保持導(dǎo)軌與護(hù)筒的垂直度，如果鋼護(hù)筒發(fā)生傾斜，則應(yīng)將鋼護(hù)筒拔起，糾正傾斜后再繼續(xù)沉入。

8、實(shí)施效果

      深圳市澳新亞大廈工程運(yùn)用復(fù)雜地質(zhì)條件下旋挖組合成樁施工工藝，順利完成146根支護(hù)樁的施工。成樁外形規(guī)則，充盈系數(shù)均大于1且小于1.1平均1.05，小于常規(guī)旋挖成樁的1.25，止水帷幕亦沒有因?yàn)橹ёo(hù)樁擴(kuò)徑造成偏位漏水。用此法施工的支護(hù)樁經(jīng)第三方質(zhì)量檢測單位進(jìn)行的抽芯檢測和低應(yīng)變動力檢測，質(zhì)量全部合格。

      深圳市澳新亞大廈采用本工藝成樁，節(jié)省了泥漿制備、排放費(fèi)用30萬元，節(jié)省砼材料費(fèi)用3.5萬元、節(jié)省工期30天，獲得業(yè)主工期獎勵。

9、結(jié)語與體會

      本工藝適用于場地狹小、環(huán)保要求高、地質(zhì)復(fù)雜（含超厚砂層、地下水位較高、含漂石層）的城市市區(qū)內(nèi)樁基工程。

      本工藝應(yīng)用效果與常規(guī)旋挖成樁工藝相比，支護(hù)樁充盈系數(shù)小平均1.05，樁體完整均勻；無需泥漿處理，施工現(xiàn)場環(huán)保、干凈；克服了常規(guī)成樁工藝遇厚砂層和漂石層無法穿越的技術(shù)難題；而且機(jī)械化程度高、經(jīng)濟(jì)環(huán)保，非常適合應(yīng)用于城市中心區(qū)域樁基工程的施工。

[作者簡介] 劉建釗，男，1983年出生，工程師，深圳分公司項(xiàng)目經(jīng)理，廣東省深圳深南東路2105號中建大廈22層。郵編：518005，電話：13823358945；史魏，男，1986年出生，助理工程師，深圳分公司項(xiàng)目總工程師，廣東省深圳深南東路2105號中建大廈22層，郵編：518005，電話：15815514480