復(fù)雜回填地層超深灌注樁質(zhì)量控制研究與應(yīng)用

李文行 何志峰 李信

中煤江南建設(shè)發(fā)展有限公司 廣東廣州 510800

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和城市的更新升級(jí)，越來越多的橋梁、城市高架、高層建筑拔地而起，由于鉆孔灌注樁的高承載力、廣適應(yīng)性等特點(diǎn)，也將越來越多地應(yīng)用于各類橋梁、市政、民用建筑工程中，并且樁的尺寸也會(huì)愈發(fā)的深與大。在鉆孔灌注樁被廣泛應(yīng)用于不同工程中的同時(shí)，由于鉆孔灌注樁施工工藝的復(fù)雜性、受工程地質(zhì)條件影響較大、工程隱蔽性強(qiáng)等原因，鉆孔灌注樁在施工過程中難免會(huì)出現(xiàn)一些問題，而超深樁較一般鉆孔灌注樁更容易出現(xiàn)質(zhì)量問題。

1 研究背景

由于這種人工地基的特殊性，使得灌注樁的成孔中將面臨塌孔、漏漿等施工難題。下面就結(jié)合工程實(shí)例，研究分析在這類復(fù)雜地基上的超深灌注樁的關(guān)鍵成孔技術(shù)及措施。本科研結(jié)合藏瓏華府A區(qū)六期樁基礎(chǔ)工程在復(fù)雜回填地層超深灌注樁工藝，整理數(shù)據(jù)分析復(fù)雜回填地層的特性，重點(diǎn)分析質(zhì)量控制的要點(diǎn)，收集成孔及灌注的數(shù)據(jù)進(jìn)行理論分析對(duì)比，解決施工過程中的難題，優(yōu)化施工流程，總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，為以后類似項(xiàng)目作為參考[1]。

藏瓏華府A區(qū)六期樁基礎(chǔ)工程場(chǎng)地位于佛山市順德區(qū)佛山市順德區(qū)陳村鎮(zhèn)陳村大道西約600m，偉業(yè)大道南約400m。擬建場(chǎng)地為原采石坑回填后的空地，地面標(biāo)高約1.2m-1.94m。該基礎(chǔ)工程為樁基礎(chǔ)工程，主要采用沖孔灌注樁施工。本工程灌注樁共265根，樁長(zhǎng)介于40米至70米，分裙樓樁和塔樓樁。裙樓樁為直徑1200mm，20根；直徑1400mm，36根；直徑1600mm，55根。塔樓樁為6-9棟，直徑1400mm，64根；直徑1600mm，102根。

2 地質(zhì)情況分析

本工程場(chǎng)區(qū)內(nèi)地基土從上至下劃分為第四系人工堆積層（Qml），與花崗巖（r）。

第四系人工堆積層雜填土（層序號(hào)1）：黃褐色，干燥-稍濕，松散，主要成份為碎石、塊石、砂、粘性土及砼塊等建筑垃圾，局部含回填淤泥，堆填時(shí)間約2-3年。層厚40.50-64.00m，平均厚度56.80m；

花崗巖（r）：中風(fēng)化花崗巖（層序號(hào)2-1）：裂隙較發(fā)育，巖質(zhì)較硬，鉆進(jìn)困難，錘擊聲脆。屬較軟巖，巖體完整程度為較完整，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為IV級(jí)。層厚0.90-0.90m，平均厚度0.90m；微風(fēng)化花崗巖（2-2）：屬較硬巖，巖體完整程度為較完整，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為III級(jí)。裂隙稍發(fā)育，巖質(zhì)較硬，鉆進(jìn)困難，錘擊聲脆。層厚5.95-6.74m，平均厚度6.19m[2]；

3 主要研究?jī)?nèi)容及研究路線

3.1 研究?jī)?nèi)容

（1）優(yōu)化或解決在復(fù)雜回填地層超深灌注樁的塌孔問題。

（2）總結(jié)在復(fù)雜回填地層超深灌注樁質(zhì)量施工要點(diǎn)。

（3）灌注樁擴(kuò)孔系數(shù)控制。

3.2 研究路線（如下圖）

3.3 項(xiàng)目主要技術(shù)難點(diǎn)

地質(zhì)條件較差。本工程的灌注樁最深沖孔長(zhǎng)達(dá)70m，而擬建場(chǎng)地為原采石坑回填后的空地，人工堆積層雜填土埋深在離地面約40-60m，位于樁身中下部，砂質(zhì)粉土、粉砂土物理力學(xué)性質(zhì)對(duì)灌注樁施工最為不利，施工過程中在砂質(zhì)粉土層經(jīng)常易出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象[3]。工程樁直徑較大，成孔深度較大。

4 超深樁施工要點(diǎn)

針對(duì)以上因非施工工藝、地質(zhì)情況、機(jī)械等原因造成的超深鉆孔灌注樁質(zhì)量問題，給出以下幾點(diǎn)可以通過人工控制來降低或避免超深鉆孔灌注樁施工質(zhì)量問題的發(fā)生。

4.1 檢查導(dǎo)管長(zhǎng)度

檢查導(dǎo)管深度是在開始澆灌混凝土前進(jìn)行，在《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》規(guī)定導(dǎo)管底部至孔底的距離宜為300mm-500mm，這樣是為了保證混凝土能將樁底沉渣壓出，保證成樁質(zhì)量。這就要求管理人員嚴(yán)格按照程序進(jìn)行質(zhì)量檢查，檢查導(dǎo)管深度，常用檢查方法是在下導(dǎo)管過程中數(shù)一下導(dǎo)管節(jié)數(shù)，再乘以單節(jié)導(dǎo)管長(zhǎng)度就可以得到導(dǎo)管長(zhǎng)度，再與終孔深度比較即可得出導(dǎo)管底部至孔底距離；另一種方法是在安裝料斗前讓懸吊導(dǎo)管的吊裝設(shè)備將導(dǎo)管放至孔底（鋼絲繩處于松懈狀態(tài)即可判定放至孔底），測(cè)量導(dǎo)管頂部至泥漿面距離，即為導(dǎo)管底部至孔底距離。第二種方法較為快速便捷，故在工程中應(yīng)用較多。

4.2 澆灌混凝土前完成對(duì)導(dǎo)管泄壓

在完成二次清孔后，要對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行泄壓。水下灌注樁一般采用正循環(huán)進(jìn)行清孔，超深樁在清孔過程中需要更大壓力進(jìn)行清孔，這將在導(dǎo)管內(nèi)與導(dǎo)管外的泥漿形成較大的壓力差，在安裝料斗之前需要將此部分壓力卸載掉，否則在開始澆筑過程中首斗混凝土可能不會(huì)下落。工程實(shí)踐中泄壓的方法是將導(dǎo)管頂部放至與泥漿面齊平，使導(dǎo)管內(nèi)泥漿自然噴出，反復(fù)提放多次直至導(dǎo)管內(nèi)外壓力一致。

4.3 放置隔水栓

在混凝土澆灌之前應(yīng)使用隔水性良好，并能順利排出的隔水栓，如球膽或與樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)相同的細(xì)石混凝土。隔水栓的作用是將泥漿和混凝土隔離，以確保灌注的混凝土能將孔底沉淤?zèng)_擊泛起，防止泥漿和混凝土混合后離析，產(chǎn)生堵管和樁身夾泥等樁身質(zhì)量事故[4]。