李星星 李泰成

(河南省地礦局第二地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院，河南 鄭州 450000）

樁基工程是建筑的基礎(chǔ)，其施工水平直接決定著建筑質(zhì)量，為節(jié)約城市用地，現(xiàn)代化城市建筑多為高層建筑，層數(shù)和重量的增加，對樁基承載力提出了更高的要求。若樁基強度較低，極易出現(xiàn)建筑的沉降和塌陷，破壞建筑穩(wěn)定性，甚至威脅到人們安全。灌注樁法在建筑樁基工程中較為常用，即在地基挖掘一定比例的樁孔，置入制備好的鋼筋籠，然后用混凝土進(jìn)行灌注，形成樁基礎(chǔ)。旋挖鉆孔成樁是其中較為先進(jìn)的技術(shù)，本文主要對此進(jìn)行分析。

1 旋挖鉆孔成樁技術(shù)及其特點

打孔是灌注樁法進(jìn)行灌注的前提，在眾多成孔方法中，鉆孔技術(shù)比人工挖孔效率高，可避免沉管灌注法產(chǎn)生的噪音，在公路、鐵路、橋梁樁基工程中廣泛應(yīng)用。旋挖鉆孔成樁技術(shù)即是其中一種，多指在埋設(shè)護(hù)筒的基礎(chǔ)上，利用旋挖鉆機進(jìn)行鉆孔，然后安置鋼筋籠和導(dǎo)管進(jìn)行混凝土灌注的技術(shù)。該技術(shù)在淤泥層、黏性土層及砂土中較為適用，孔徑最大可達(dá)4m，成孔深度可達(dá)90m左右。

該技術(shù)采用機械自動化，能夠降低勞動強度；效率高、速度快，操作簡單；一次成孔率高，且質(zhì)量好；沖擊力和振動小，不破壞土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；對周圍環(huán)境污染程度輕；具有良好的靈活性，如更換鉆頭比較方便。其施工原理為：通過鉆桿的旋轉(zhuǎn)，將鉆斗切入土層，由底部的切削齒切割土塊，并倒入鉆斗，當(dāng)鉆斗裝滿土屑后，將其提出。若土層較厚，鉆斗自重不能切入時，可對液壓油缸加壓使其切入土層。施工流程大致包括準(zhǔn)備工作、制備泥漿、埋設(shè)護(hù)筒、鉆孔、清孔、安裝鋼筋籠、混凝土灌注、質(zhì)量驗收。

2 旋挖鉆孔成樁施工技術(shù)在建筑樁基工程施工中的應(yīng)用

某住宅小區(qū)占地75 000m2，計劃建設(shè)10棟現(xiàn)代化住宅樓，采用框架剪刀墻表結(jié)構(gòu)，高度均為32層，設(shè)有2層地下室，現(xiàn)代簡約風(fēng)格，另有兩層裙房。地基土質(zhì)也粉質(zhì)黏土和黏土居多，為提高地基承載力，樁基工程采用旋挖鉆孔成樁技術(shù)進(jìn)行施工。經(jīng)實際調(diào)查發(fā)現(xiàn)，施工的難點在于：（1）孔壁易發(fā)生坍塌；（2）成孔過程中沉渣較多，加大了清孔難度；（3）黏土層易堵塞鉆斗，且很難甩出；黏土層較硬時，效率比較低。

2.1 準(zhǔn)備工作，包括旋挖鉆機選擇、場地清理、樁基定位、平臺搭設(shè)等事項，現(xiàn)場雜物較多，且道路表面起伏不定，有多處坑洼，首先對施工現(xiàn)場進(jìn)行了清理，并對坑洼進(jìn)行填補，然后從整體上進(jìn)行了整平。旋挖鉆機是挖孔的重要設(shè)備，結(jié)合多方面因素考慮，最終選擇使用來自天津?qū)毝牍镜腂G25C鉆機，有較強的地層適應(yīng)力，最大扭矩230KN·m。在樁基定位時，按照施工圖紙合理設(shè)置軸線坐標(biāo)控制點，然后進(jìn)行樁中心放樣，誤差不允許超過5mm，同時做好標(biāo)記，進(jìn)行復(fù)核。

2.2 制備泥漿。因現(xiàn)場土層以黏土質(zhì)為主，地層處于壓力平衡狀態(tài)，鉆孔過程中極易破壞其平衡，為保持孔內(nèi)的壓力穩(wěn)定性，決定采用優(yōu)質(zhì)泥漿，以提高其性能。砂層土內(nèi)部的黏結(jié)性較差，開展旋挖工作極易出現(xiàn)孔壁坍塌，這就要求增加泥漿的黏度。這樣在滲入孔壁后，有利于增加砂層內(nèi)部顆粒間的黏結(jié)力，形成一層薄泥皮，防止水的滲入，從而避免孔壁塌落。本工程主要使用優(yōu)質(zhì)黏土粉，和Na—CMC增黏劑，按照一定的比例調(diào)配泥漿。

2.3 埋設(shè)護(hù)筒。護(hù)筒除了能防止孔壁坍塌，還具有定位、保護(hù)孔口等功能，使用的護(hù)筒直徑比樁徑大12cm，長度則加深至地表以下8m。按照豎直方向，先用鉆頭鉆深6m，將護(hù)筒埋入，以旋挖鉆機的鉆桿將護(hù)筒壓入地下，直至與地面平行，并在周圍圍定量的土，用于儲存泥漿。

2.4 鉆孔工作。鉆孔是灌注的基礎(chǔ)工作，尤為關(guān)鍵，鉆孔前已對地面做了整平處理，可穩(wěn)定放置鉆機，直至調(diào)整后確定不會發(fā)生沉降或位移。鉆孔之初，要保持慢速，使用小沖程，待確定方向垂直時，再適當(dāng)加快速度，為避免碰到護(hù)筒，鉆機盡量不要傾斜。鉆到1/3處時，碰到硬質(zhì)卵石，可以加快沖程，若碰到表面凹凸的漂石，可將其墊平后再鉆。鉆孔順序必須提前設(shè)計好，以避免現(xiàn)場混亂，浪費工時。工程采用分班連續(xù)作業(yè)的方式，鉆孔進(jìn)行中實時記錄下鉆孔信息及其他變化，以保證鉆機不發(fā)生傾斜，每深入3m左右時，測試并調(diào)整傾斜度。

2.5 旋挖鉆斗的改進(jìn)。因旋挖鉆孔中有大量沉渣，不便甩出，加大了清孔難度，為此，對鉆斗進(jìn)行了改進(jìn)。該鉆機采用的是雙開門旋挖鉆斗，齒刃前角為45°，內(nèi)外鉆桿采用自動內(nèi)鎖互扣“鎧”式鉆桿，通過齒條可彼此嚙合，形成一個有機整體，承受的扭矩和壓力較大，而樁徑較小，使得單位鉆齒平均收到的壓力變大，最終導(dǎo)致甩土困難。為此，將切削刃的前角改為30°，有效解決了甩土困難的問題。

2.6 鋼筋籠的制作與安裝。①設(shè)置加強肋筋時，間距要與規(guī)定相符；②在箍筋上穿上圓形的混凝土預(yù)制塊，能夠確定樁的保護(hù)層厚度；③進(jìn)行安裝時，盡量不要發(fā)生大幅傾斜或擺動，以免與墻壁相撞，此外，為防止出現(xiàn)塌孔的情況，需對入孔的垂直度進(jìn)行實時調(diào)整。

2.7 混凝土澆筑。①混合比率要依據(jù)工程所需而定，水泥的初凝時間控制在2.5h之內(nèi)，等級通常要在42.5MPa以上。②混合物的和易性要好，運輸中能夠有效避免泌水、離析等情況發(fā)生。灌注過程中，應(yīng)保持混凝土良好的流動性，坍落度控制在180mm-220mm之間；③整個澆筑工作不可間斷，需連續(xù)進(jìn)行。

3 結(jié)語

樁基工程是建筑的基礎(chǔ)，直接關(guān)系著最終建設(shè)質(zhì)量，必須確保樁基的穩(wěn)定，使其強度和承載力都能達(dá)到要求。旋挖鉆孔成樁是其中較為常用的技術(shù)，且效果很好，值得推廣，在實際應(yīng)用中，務(wù)必要按照規(guī)定進(jìn)行每一項操作。

[1] 楊勇文，丁曉敏.旋挖鉆孔成樁施工技術(shù)在地鐵上蓋建筑樁基工程中的應(yīng)用[J].工程與建設(shè)，2013,20（1）：144-145.