深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)中鉆孔灌注樁的應(yīng)用

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摘要：隨著建筑施工技藝的發(fā)展，高層建筑施工實(shí)踐趨于增多，深基坑支護(hù)方式得以大范圍應(yīng)用。在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)中，因其技術(shù)要求較高，一般選用鉆孔灌注樁作為質(zhì)量保障手段，以此提高深基坑結(jié)構(gòu)支護(hù)的穩(wěn)定性。本文結(jié)合相關(guān)案例，分析探討鉆孔灌注樁在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)中的具體應(yīng)用，希望可為相關(guān)技術(shù)操作及管理人員提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁；深基坑支護(hù)；應(yīng)用

房屋建筑工程基坑施工環(huán)節(jié)，因基坑開挖及施工環(huán)境變化，容易導(dǎo)致支護(hù)體系失穩(wěn)，增加建筑物開裂幾率[1]。鉆孔灌注樁可以有效控制基坑邊坡變形，提高基坑周邊管線，建筑物安全性。基于深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)及施工的復(fù)雜性，在應(yīng)用鉆孔灌注樁施工技術(shù)時(shí)，應(yīng)對相關(guān)要點(diǎn)加以分析。

1鉆孔灌注樁基本概述

鉆孔灌注樁指的是在建筑工程施工現(xiàn)場作業(yè)時(shí)采用鋼管擠土、機(jī)械鉆孔或人工挖掘的方式，在地基部位形成樁孔，然后通過鋼筋籠放置、混凝土灌注等方式成樁。灌注樁應(yīng)用較多的幾種技術(shù)形式主要有鉆孔、挖孔、沉管灌注樁等。在施工方法上，鉆孔灌注樁施工常用施工方法有全套管施工法及泥漿護(hù)壁施工法。鉆孔灌注樁施工特點(diǎn)如下：①相比沉入樁錘擊作業(yè)，鉆孔灌注樁施工噪音更小；②相比預(yù)制樁直徑，鉆孔灌注樁直徑更大；③廣泛適用各類地基形式；④樁承載力表現(xiàn)取決于鉆孔灌注樁施工質(zhì)量；⑤需在泥水中灌注混凝土，混凝土施工質(zhì)量要求極高。

2結(jié)合案例，探究鉆孔灌注樁在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)中的具體應(yīng)用

2.1工程概況

以七里河體育場建設(shè)項(xiàng)目工程為例，該項(xiàng)目位于甘肅省蘭州市體育街71號，地上二層，局部三層，地下二層，地下建筑面積66483.88㎡，地上建筑面積27302.49㎡，總建筑面積93786.37㎡。經(jīng)施工環(huán)境勘測，確定采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)及地下條形基礎(chǔ)，外圍無地下室柱下樁基礎(chǔ)；結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)，東西看臺上為兩片鋼結(jié)構(gòu)空間桁架罩棚；建筑高度為22.7m，罩棚高度為42.9m。結(jié)合勘測得出的地質(zhì)信息，本工程支護(hù)樁及工程樁確定采用旋挖鉆機(jī)施工。為保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，本工程在地下負(fù)一層，及地上局部采用了型鋼混凝土。本項(xiàng)目施工程序遵循先地下、后地上；先結(jié)構(gòu)、再網(wǎng)架；平面分區(qū)，全面鋪開的原則。土建施工與水電、防雷安裝施工進(jìn)行穿插，從土建施工基礎(chǔ)開始，水、電分部施工跟隨土建進(jìn)行預(yù)埋、預(yù)留，當(dāng)主體結(jié)構(gòu)封頂后，即進(jìn)入全面裝飾裝修及安裝階段，然后再進(jìn)行竣工調(diào)試，確定關(guān)鍵線路，并采取有效措施確保關(guān)鍵工序按計(jì)劃施工，充分利用時(shí)間和空間。深基坑支護(hù)及土方施工周期確定為8個(gè)月，施工技術(shù)人員結(jié)合工程項(xiàng)目實(shí)際，確定采用鉆孔灌注樁施工方案，在技術(shù)措施上做如下管控。

2.2鉆孔灌注樁在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)中應(yīng)用步驟及要點(diǎn)

2.2.1基坑監(jiān)控測量為確保深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)處于安全狀態(tài)，對施工流程進(jìn)行合理安排，為有效控制基坑邊坡可能出現(xiàn)水平位移，采用如下幾項(xiàng)監(jiān)控措施：①設(shè)置沉降、位移觀測點(diǎn)。基坑周邊距離100m處設(shè)一個(gè)觀測點(diǎn)。選取周邊土體設(shè)置測斜觀測點(diǎn)，測量深層水平位移量。②監(jiān)測控制方法主要是對測試點(diǎn)及測試設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，及時(shí)傳輸測試數(shù)據(jù)。

2.2.2鉆孔灌注樁施工步驟流程2.2.2.1工藝流程鉆孔灌注樁施工工藝流程步驟如下：場地準(zhǔn)備→樁位放樣→埋設(shè)護(hù)筒→鉆機(jī)就位→泥漿制備、鉆孔→成孔檢測→清孔檢查沉渣厚度→安放鋼筋籠→安裝導(dǎo)管、二次次檢查沉渣厚度→混凝土施工→樁頭處理→基樁檢測2.2.2.2施工技術(shù)步驟（1）施工測量及定位放線根據(jù)測量控制點(diǎn)確定施工場內(nèi)水準(zhǔn)點(diǎn)及控制點(diǎn)，構(gòu)建施工方格控制網(wǎng)。使用混凝土澆筑控制點(diǎn)基底，采取相應(yīng)保護(hù)措施。設(shè)3個(gè)及以上的場內(nèi)引測水準(zhǔn)點(diǎn)[2]。測量儀器選用S3水準(zhǔn)儀及萊卡TZ08型全站儀，對測量結(jié)果進(jìn)行復(fù)核，根據(jù)規(guī)范嚴(yán)控測量誤差數(shù)值范圍求。（2）護(hù)筒埋設(shè)護(hù)筒在樁孔位置固定，阻斷地面水，降低孔口坍塌率，增高樁孔水壓，成孔鉆向引導(dǎo)等方面起到相應(yīng)作用。護(hù)筒采用厚鋼板制作成圓筒，厚度數(shù)值以5-10mm為宜，護(hù)筒內(nèi)徑應(yīng)高出鉆頭直徑100mm。埋設(shè)護(hù)筒操作中，將樁孔部位表土挖除在土中埋入護(hù)筒，根據(jù)土質(zhì)狀況確定埋設(shè)深度，如施工區(qū)域以砂土為主，護(hù)筒埋深應(yīng)大于1.5m，如施工區(qū)域以粘土為主，護(hù)筒埋深應(yīng)大于1m。護(hù)筒和樁位保持中心線的重合，控制偏差數(shù)值在50mm，為避免出現(xiàn)滲漏水，護(hù)筒與坑壁之間使用粘土加以填實(shí)，護(hù)筒頂面相比地面應(yīng)保持不小于300mm高差。（3）支護(hù)樁成孔該工程在成孔作業(yè)時(shí)采用泥漿護(hù)壁旋挖鉆機(jī)施工方法。選用SY-220型以上旋挖鉆機(jī)，泥漿選用膨潤土。全程控制成孔直徑，避免擴(kuò)徑及影響相鄰成孔樁。成孔達(dá)到預(yù)定深度后，采用泥漿置換方式加以清孔，澆注砼前，嚴(yán)格檢測相關(guān)指標(biāo)參數(shù)，泥漿比重小于1.10，含砂率大小以2%為宜，黏度為17-20s，孔底沉渣厚度≤200mm。及時(shí)對成孔形成的旋挖泥土及泥漿進(jìn)行清理。成孔后，樁孔放置時(shí)間控制在3h內(nèi)。在鉆孔操作時(shí)，應(yīng)實(shí)時(shí)檢查鉆機(jī)磨盤、鉆桿垂直度、轉(zhuǎn)盤頂面標(biāo)高等參數(shù)，對孔壁做好保護(hù)，操作中隨時(shí)檢查，避免出現(xiàn)塌孔、擴(kuò)孔、卡鉆或掉鉆。支護(hù)樁進(jìn)行隔樁施工，一般應(yīng)在混凝土灌注24h后再開展鄰樁成孔施工。（4）清孔在鉆進(jìn)結(jié)束后進(jìn)行第一次清孔，主要清除孔底沉碴、淤泥，以減少樁的沉降量。當(dāng)鋼筋籠安放完成后，進(jìn)行第二次清孔，可采用換漿法將不符合規(guī)范要求的泥漿清除。泥漿比重要有專業(yè)測量設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)，本項(xiàng)目采用ANY-1型泥漿比重計(jì)進(jìn)行泥漿比重的檢驗(yàn)，測量數(shù)據(jù)作為清孔是否合格的標(biāo)準(zhǔn)。首次清孔可選擇在下放鋼筋籠之前進(jìn)行。需注意的是，清孔應(yīng)確保全面徹底，如清孔不及時(shí)不到位，會影響泥漿護(hù)壁成孔灌注樁的沉降量及承載力表現(xiàn)，為此，清孔施工應(yīng)嚴(yán)格控制。清孔后，沉渣允許厚度應(yīng)小于200mm。（5）制作安放鋼筋籠鋼筋主筋接頭部位連接采用單面搭接焊，加強(qiáng)內(nèi)箍筋連接采用單面搭接焊，搭接長度≥10d，選用點(diǎn)焊工藝連接主筋與加強(qiáng)內(nèi)箍筋；外箍筋采用螺旋筋，采用綁扎連接法連接螺旋箍與主筋；焊條采用E502型焊條。主筋接頭在同一水平面上50%錯(cuò)開。施工作業(yè)中應(yīng)提高焊接連接和綁扎質(zhì)量，焊縫須飽滿、平整、無夾渣，及時(shí)清理焊渣。根據(jù)規(guī)范要求及具體實(shí)際在現(xiàn)場設(shè)計(jì)及制作鋼筋籠，鋼筋籠制作時(shí)，場地應(yīng)堅(jiān)實(shí)平整；鋼筋籠場地內(nèi)運(yùn)輸采用汽車吊起吊運(yùn)輸。鋼筋籠的起吊安裝，應(yīng)在鋼筋籠上端每隔120°焊接三點(diǎn)U型吊環(huán)，作為安裝主起吊點(diǎn)，并在樁長上段1/3部位，攔腰對稱綁扎兩道鋼索，以穩(wěn)定整個(gè)鋼筋籠樁身，降低彎曲變形幾率。安放鋼筋籠時(shí)，應(yīng)保持鋼筋籠在孔中央，保證鋼筋保護(hù)層厚度滿足設(shè)計(jì)要求。（6）混凝土灌注鉆孔灌注樁選用C30混凝土。根據(jù)水下混凝土澆筑的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及施工規(guī)范對混凝土進(jìn)行拌制、澆筑。本工程采用導(dǎo)管法進(jìn)行水下澆筑混凝土，導(dǎo)管選用DN250鋼導(dǎo)管。采用導(dǎo)管能夠保護(hù)混凝土中水泥漿不受水稀釋或沖刷，避免泥漿進(jìn)入混凝土內(nèi)形成較弱夾層，提高混凝土強(qiáng)度，還可以有效控制混凝土自由下落造成的離析。第一節(jié)底管長度應(yīng)≥4m，對其加以檢查，確保接頭嚴(yán)密，不漏漿、不進(jìn)水，并及時(shí)更換破損的橡膠墊。導(dǎo)管頂部設(shè)有漏斗，將導(dǎo)管安置在起重設(shè)備上，便于升降及拔管后作水平移動。排樁混凝土澆筑頂標(biāo)高為略高于冠梁底標(biāo)高300mm。澆筑時(shí)，首先，將混凝土灌入導(dǎo)管上部大斗內(nèi)，導(dǎo)管底端埋入混凝土中不小于1.0m。其次，連續(xù)澆筑混凝土，邊澆筑、邊拔管，邊拆除上部導(dǎo)管。當(dāng)混凝土澆筑面達(dá)到泥漿液面部位時(shí)，對導(dǎo)管出口處混凝土覆蓋層厚度進(jìn)行測量，確保其達(dá)到1m。最后，混凝土澆筑面應(yīng)過設(shè)計(jì)標(biāo)高以上500mm，當(dāng)混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，鑿除500mm的浮漿軟弱層。澆筑時(shí)必須保證連續(xù)灌注混凝土，單個(gè)支護(hù)樁不得分段澆筑混凝土，混凝土澆筑間歇時(shí)間不得超過2h[3]。具體到本工程，由于樁中心間距距離較小，為減小對相鄰樁孔施工的影響，成孔及混凝土澆筑應(yīng)隔一樁施工。根據(jù)樁位編號圖，隔一樁跳打，成孔施工時(shí)注意做好記錄，防止漏樁。

結(jié)語

深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)中采用鉆孔灌注樁施工技術(shù)時(shí)，應(yīng)對施工步驟流程加以明確，做好施工技術(shù)交底工作，然后在測量放線、護(hù)筒埋設(shè)、支護(hù)樁成孔、清孔、鋼筋籠制作安放、混凝土灌注等環(huán)節(jié)把握相應(yīng)的技術(shù)要點(diǎn)及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，確保鉆孔灌注樁施工質(zhì)量 效果。

參考文獻(xiàn)

[1]朱建操.建筑深基坑支護(hù)鉆孔灌注樁施工控制要點(diǎn)探討[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2020,(19):4187.

[2]何小軍,楊海林,周志華.深基坑支護(hù)中鉆孔灌注樁施工技術(shù)的探討[J].環(huán)球市場,2019,(10):293.

[3]韋仕登.建筑工程中的深基坑支護(hù)施工技術(shù)分析[J].大科技,2020,(12):217-218.

作者：楊忠 單位：中鐵二十二局集團(tuán)第一工程有限公司