摘要：樁基礎(chǔ)是一種常用的深基礎(chǔ)形式，它由基樁和連接于樁頂?shù)某信_(tái)共同組成。通過對(duì)樁基設(shè)計(jì)參數(shù)、地質(zhì)情況等條件來分析、選擇合適的成樁工藝，往往能使項(xiàng)目基礎(chǔ)工程能更好、更快、更經(jīng)濟(jì)地達(dá)到理想的效果。文章對(duì)基礎(chǔ)工程成樁工藝的選擇進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)工程；樁基礎(chǔ)；成樁工藝；地質(zhì)情況；樁基設(shè)計(jì)參數(shù) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TU97 文章編號(hào)：1009-2374（2017）11-0206-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.11.104

1 概述

某核電廠廠區(qū)在建和已建項(xiàng)目中包括承包商生活臨建，廠前區(qū)各子項(xiàng)、倉庫區(qū)在基礎(chǔ)的處理中都采用了樁基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式，到底什么樣的巖層，什么樣的條件下適用何種樁型，本文將根據(jù)廠區(qū)內(nèi)已開展的子項(xiàng)樁基基礎(chǔ)工藝不同類型的樁基工藝進(jìn)行分析和比較。

2 廠區(qū)內(nèi)樁基工藝介紹

2.1 旋挖樁

此核電廠承包商生活臨建采用樁基工藝為旋挖鉆孔灌注樁技術(shù)，被譽(yù)為“綠色施工工藝”。隨著我國鉆孔灌注樁施工技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)如今在基礎(chǔ)工程中的運(yùn)用越來越廣泛，尤其是其中全新形成的一種先進(jìn)樁基施工工藝——旋挖鉆機(jī)，由于自身具有鉆進(jìn)速度飛快、操作簡單便捷、移動(dòng)方便及環(huán)境污染小等優(yōu)勢(shì)，更是得到了很多工程建設(shè)單位的熱衷。

2.1.1 施工原理。利用鉆桿和鉆斗的旋轉(zhuǎn)，以鉆斗自重并加液壓作為鉆進(jìn)壓力，使土屑裝滿鉆斗后提升鉆斗出土。通過鉆斗的旋轉(zhuǎn)、挖土、提升、卸土和泥漿置換護(hù)理，反復(fù)循環(huán)成孔。采用國際先進(jìn)設(shè)備——旋挖鉆機(jī)施工，自動(dòng)定位，垂直旋孔，成孔質(zhì)量好。旋挖樁擁有震動(dòng)小、噪音低、成孔效率高、無污染、移位方便、對(duì)位方便準(zhǔn)確、質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。

2.1.2 施工工藝。

第一，工藝流程。任何工藝在開展過程中都應(yīng)該遵循相應(yīng)的流程有序進(jìn)行，本工程中所采用到的旋挖鉆機(jī)施工工藝在實(shí)施過程中主要的流程為：場(chǎng)地整理→測(cè)量定位→鉆機(jī)就位→安裝護(hù)筒→鉆機(jī)鉆孔→成孔→鋼筋籠及導(dǎo)管的安裝→關(guān)注混凝土→成樁。

第二，施工準(zhǔn)備。在真正開展施工作業(yè)前要保證施工場(chǎng)地得到全面的整理，這樣才能保證基礎(chǔ)工程能夠符合鉆機(jī)施工實(shí)際承載力的需求；之后再進(jìn)行測(cè)量定位，要結(jié)合設(shè)計(jì)好的圖紙要求在施工場(chǎng)地內(nèi)按照十字線放樣的要求對(duì)樁位進(jìn)行控制；然后利用機(jī)械引孔，這一過程中還要注意對(duì)鋼護(hù)筒的埋設(shè)。鋼護(hù)筒主要是由鋼板制作而成，護(hù)筒和護(hù)壁的直徑應(yīng)比樁基孔略大一些，同時(shí)護(hù)筒應(yīng)比原地面高出30cm以上，這樣才能有效地確保在進(jìn)行水下混凝土的灌注時(shí)泥漿能夠順利流出，同時(shí)也可以避免地面上的雜物掉落其中。在護(hù)筒的頂部應(yīng)設(shè)置水平參數(shù)高程，同時(shí)應(yīng)做好相關(guān)記錄工作；旋挖鉆機(jī)就位。根據(jù)設(shè)計(jì)樁位進(jìn)行鉆機(jī)的就位。當(dāng)鉆機(jī)達(dá)到預(yù)定位置之后，即可對(duì)鉆頭的中心與護(hù)筒的中心點(diǎn)進(jìn)行粗略的對(duì)中，然后再采用機(jī)架水平垂直儀表進(jìn)行精確的調(diào)整，從而確保鉆頭的精確定位。但旋挖鉆機(jī)就位之后，即可上報(bào)監(jiān)理工程師進(jìn)行檢測(cè)，監(jiān)理簽字確認(rèn)之后即可開始進(jìn)行鉆機(jī)施工；泥漿制備。

2.2 人工挖孔樁

此核電永久倉庫樁基礎(chǔ)施工是采用人工挖孔樁樁基施工工藝，這也是一種常用的成熟的樁基工藝。所謂人工挖孔樁，顧名思義就是借助人工進(jìn)行成孔的挖掘，在吊入鋼筋籠、澆筑砼后形成樁基的施工工藝。但是與鉆孔或沖孔成樁等工藝相比較，工藝比較簡單，但是機(jī)械化低且危險(xiǎn)性很高。通常這種施工工藝比較適用于無地下水或少量地下水或較密實(shí)的土層或風(fēng)化巖層等工程項(xiàng)目中。

2.2.1 施工前的準(zhǔn)備工作。

第一，技術(shù)準(zhǔn)備。（1）需要對(duì)施工場(chǎng)地及四周的地區(qū)進(jìn)行勘察和了解，對(duì)設(shè)計(jì)提供的各項(xiàng)資料與地形實(shí)際情況是否無縫銜接做出反復(fù)的核查，確保選擇的方法合理性才能確保施工的質(zhì)量及安全性；（2）要對(duì)混凝土的配合比例進(jìn)行設(shè)計(jì)和試驗(yàn)，以確保能夠適應(yīng)于挖孔樁灌注施工工藝的要求；（3）要進(jìn)行測(cè)量放樣，必須針對(duì)樁位中心點(diǎn)位及高程水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)定。

第二，機(jī)具的準(zhǔn)備。要結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的情況明確在施工過程中可能會(huì)運(yùn)用到的各項(xiàng)機(jī)械設(shè)備，做足施工前設(shè)備及機(jī)械的準(zhǔn)備工作，一般包括挖掘設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備、安全設(shè)備、護(hù)臂設(shè)備、鋼筋加工、安裝設(shè)備及材料準(zhǔn)備等。

第三，作業(yè)前準(zhǔn)備。對(duì)施工工藝不斷進(jìn)行完善，保證施工機(jī)具、模板及安全設(shè)施齊全，所需材料充足；實(shí)際開挖前要保證地下水位的具體位置；外孔樁施工前技術(shù)人員應(yīng)接受正規(guī)的培訓(xùn)，并對(duì)施工及安全技術(shù)進(jìn)行交底，操作人員盡量不要隨意更換。

2.2.2 人工挖孔樁一般施工技術(shù)。

第一，優(yōu)缺點(diǎn)。和其他類型的樁基工藝相比較，人工挖孔樁不需要投入大量的機(jī)械設(shè)備，且施工方便快捷，而且抗震能力要比木樁及混凝土打入樁的要強(qiáng)，由于不需機(jī)械設(shè)備所以造價(jià)成本比較低，在很多建筑工程中得到了廣泛運(yùn)用。但是由于人工挖孔樁井下作業(yè)條件差，勞動(dòng)強(qiáng)度大，保證其施工的安全性及效率至關(guān)

重要。

第二，主要機(jī)具設(shè)備。該類型的樁基施工方法不會(huì)運(yùn)用到太過復(fù)雜的機(jī)械，通常只要具備一些基礎(chǔ)的人工使用設(shè)備即可，如鐵鍬、鋼釬、手持式鑿巖機(jī)、空壓機(jī)、風(fēng)鎬等，還要具有各種提升設(shè)備及運(yùn)輸設(shè)備、安全設(shè)備、護(hù)壁設(shè)備。

第三，施工工藝流程。施工工藝的開展應(yīng)遵循相應(yīng)的流程標(biāo)準(zhǔn)開展，人工挖孔樁施工工藝具體的流程如下：首先進(jìn)行測(cè)量放樣及定樁位，然后依次是孔口護(hù)圈澆筑→第一節(jié)樁孔土方開挖→樁基中心位置檢測(cè)→支護(hù)壁模板→第一節(jié)護(hù)壁混凝土澆筑→清除土石方→照明燈、通風(fēng)機(jī)、水泵等準(zhǔn)備→開挖、吊運(yùn)第二節(jié)樁孔土方→支護(hù)壁模板→樁基中心位置檢測(cè)→澆筑第二節(jié)護(hù)壁混凝土→依次往下循環(huán)作業(yè)→開挖擴(kuò)底部石方，直至最后的樁孔檢查驗(yàn)收。開展過程中要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)流程進(jìn)行，確保挖孔樁的質(zhì)量。

2.3 沖孔灌注樁

廠前區(qū)南區(qū)北區(qū)樁基礎(chǔ)施工均是采用沖孔灌注樁工藝施工，沖孔樁是一種歷史比較悠久的鉆孔方法。

2.3.1 施工原理。采用沖擊式鉆機(jī)或卷揚(yáng)機(jī)帶動(dòng)一定重量的沖擊鉆頭，在一定高度內(nèi)使鉆頭提升，然后突放使鉆頭自由降落，利用沖擊動(dòng)能沖擠土層或破碎巖層形成樁孔，再用淘渣筒或其他方法將鉆渣巖屑排出。

2.3.2 施工工藝流程及影響沖孔灌注樁施工的因素分析。一般工程施工會(huì)受到來自環(huán)境、地質(zhì)、氣候及施工組織等因素的影響，為了能夠保證樁基工程施工有序進(jìn)行，應(yīng)嚴(yán)格按照國家及行業(yè)相關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。通常沖孔灌注樁施工工藝的流程具體總結(jié)為以下步驟：工程前的測(cè)量及放樣→孔口開挖→沖進(jìn)成孔→清渣→鋼筋籠吊裝→下灌注導(dǎo)管→灌注水下混凝土→樁基的保養(yǎng)及維護(hù)等，其中比較關(guān)鍵的工序則是沖進(jìn)成孔、灌注水下混凝土及第二次氣舉反循環(huán)清渣三個(gè)環(huán)節(jié)。

一般導(dǎo)致沖孔灌注樁受到影響的因素大致分為了地理環(huán)境、天氣狀況、施工技術(shù)、護(hù)孔工藝等。在實(shí)際施工過程中不可避免地會(huì)遇到各種威脅質(zhì)量的風(fēng)險(xiǎn)因素，并且由于沖孔灌注樁施工屬于隱蔽性很強(qiáng)的項(xiàng)目，施工中很難對(duì)其進(jìn)行直觀準(zhǔn)確的監(jiān)督與檢測(cè)。沖孔灌注樁施工中常見的質(zhì)量問題為縮孔、卡管、導(dǎo)管漏水、漏漿、沉渣厚、鋼筋籠上浮、斷樁等。

2.3.3 有效預(yù)防及處理質(zhì)量問題的措施。（1）在成孔形成之后應(yīng)對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的檢查，確保其中沒有大量的沉渣存在，如果有要采用沖洗液進(jìn)行清孔，在沖孔后要及時(shí)地進(jìn)行混凝土的灌注，以防出現(xiàn)孔底沉渣超過標(biāo)準(zhǔn)范圍的現(xiàn)象；（2）在開展混凝土澆筑的同時(shí)，要著重針對(duì)其土面的高度及導(dǎo)管的深入進(jìn)行監(jiān)控，確保導(dǎo)管的穩(wěn)固可靠性，同時(shí)還要符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求；（3）如果施工中遇到地下水波動(dòng)太大的部位，要及時(shí)地利用套管或水泥妥善處理，在保證不漏水的情況下繼續(xù)進(jìn)行混凝土的灌注；（4）導(dǎo)管的密封性要良好，一般導(dǎo)管拆卸的尺寸會(huì)根據(jù)其外在混凝土上升的高度確定，必須控制在理想范圍內(nèi)；（5）通道必須用提前預(yù)埋好的注漿導(dǎo)管或超聲探測(cè)管，利用高壓注漿對(duì)樁低實(shí)施強(qiáng)補(bǔ)。

3 三種樁基施特點(diǎn)分析比較

通過對(duì)生活臨建、廠前區(qū)南北區(qū)及倉庫區(qū)的樁基施工工藝的描述介紹，我們可以得出不同的樁基施工工藝自身有著一定的優(yōu)勢(shì)和缺陷，并適應(yīng)于不同的范圍內(nèi)。以下針對(duì)三種施工工藝的選用原因進(jìn)行了分析：（1）旋挖樁由于回填層土性良好，多為黏土，且效率較高，能夠有效縮短工期，所以被廣泛應(yīng)用；（2）人工挖孔樁由于在管理上比較方便，且施工面較為集中，對(duì)環(huán)境的影響很低，造價(jià)成本低且性能可靠也被運(yùn)用到很多工程項(xiàng)目中；（3）沖孔灌注樁的設(shè)備操作簡單便捷、能量消耗少，但是由于會(huì)延長工期，出現(xiàn)樁孔不圓情況且對(duì)環(huán)境污染大，所以運(yùn)用時(shí)需要酌情選擇。不同的工藝運(yùn)用的范圍不同，所發(fā)揮的作用也就不同，在施工建設(shè)中應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況選擇合理的施工工藝方法。

4 結(jié)語

幾乎所有的工程在開展過程中都會(huì)涉及到樁基工程，這屬于一種非?；A(chǔ)的形式，其作用和土自身剛度相比較有很大的優(yōu)勢(shì)，通過上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞到樁周及樁端十分堅(jiān)硬且壓縮性小的巖石中，能夠起到降低沉降、使建筑物滿足正常使用功能及抗震的需求。正是由于樁基自身多方面的優(yōu)勢(shì)，使得其他各種復(fù)雜地質(zhì)條件開展的工程中得到了廣泛的運(yùn)用。此核電廠使用的這三種樁型是國內(nèi)建筑市場(chǎng)上較為通用和常用的三種成樁工藝，通過對(duì)目前在建和已建成各子項(xiàng)的地質(zhì)條件以及樁基設(shè)計(jì)參數(shù)分析及比較，我們可以選擇確定目前廠區(qū)各子項(xiàng)都是選擇了各自相對(duì)適用的成樁工藝。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：柴霽（1982-），男，湖南長沙人，浙江省三門核電有限公司項(xiàng)目控制處工程師，研究方向：工程管理。

（責(zé)任編輯：小 燕）