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雜地層使用，采用全鋼護筒護壁+旋挖鉆機垂直旋孔+遇毛石層、漂石層沖抓錘取石成孔工藝。

[關鍵詞] 巖土工程；組合成樁法；超長鋼護筒；沖抓錘；

1、工程概況

       深圳澳新亞大廈項目位于深圳市福田中心區，占地面積2000m²，基坑面積1500m²，場地非常狹窄。該項目基坑工程支護樁是排樁結構，由146根樁徑1 m，間距1.3m，樁長21m的灌注樁組成。基坑工程施工過程中發現地質情況極其復雜：平均8m厚的砂層、地下水位較高，-2m標高左右有人工填石層（漂石大小30cm-50cm）。

2、工程難點

       隨著城市的建設和開發，城市市區內建筑工程場地越來越狹窄，地質情況經人工改造后往往較復雜，環保、文明施工要求越來越高。常規樁基工程通常泥漿多，場地亂且常規成樁工藝往往不能適用城市內復雜地質工程。城市中心區域建筑工程尤其是樁基工程施工迫切需要一種環保、適應地質能力強的新型成樁工藝。

深圳澳新亞大廈項目若采用常規泥漿護壁旋挖成孔，在超厚砂層中容易擴孔，遇漂石無法鉆進成孔，且需30000 m²泥漿，由于現場場地非常狹窄，無法布置泥漿池。為解決該技術、施工難題，項目部經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、全鋼護筒護壁工藝，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超長護筒護壁代替常規泥漿護壁。主要難點超長護筒的打拔，常規護筒2m-5m可利用挖掘機壓入土層，但12m長護筒因場地含大量直徑在10cm～85cm之間的毛石、漂石，在下鋼護筒的過程中，護筒遇到毛石打不下去，若強行埋設，會造成鋼護筒變形。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筒。無需泥漿護壁，鉆進到位無須撈渣成孔。

      為解決常規旋挖成孔工藝無法穿透漂石層技術難題，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試樁發現，漂石系人工回填石，大小30cm-50cm，單獨采用沖孔成孔工藝利用沖錘可以擊碎漂石但無法利用泥漿循環排出碎塊，沉淀在樁底影響成樁質量。經反復試驗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

5.1鋼護筒的定位

      十字線中心法是埋設、校核護筒的常規方法，該方法直觀、但在埋設過程中缺乏過程控制。現場采用距離交會法埋設護筒其具體步驟如下:

      ① 在樁位放樣完畢復核無誤后，施工人員應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，鉆機就位后一旦樁位標記被破壞，可以通過距離交會的方法，恢復出已破壞的樁位。

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

5.2埋設鋼護筒

      在兩個側面架設的經緯儀監測下調整鋼護筒的垂直度，確認鋼護筒垂直后由吊機緩慢將鋼護筒下放，靠其自重使鋼護筒沉入土層。當自重沉入受阻，并確認鋼護筒垂直后，即可啟動振動錘繼續沉入鋼護筒。

5.3振動錘打入鋼護筒

      啟動振動錘要斷續進行。即采用試振方式，避免對地層造成大的擾動。在沉入過程中，如果鋼護筒發生傾斜，則應將鋼護筒拔起，糾正傾斜后再繼續沉入。

5.4起拔鋼護筒

      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，禁止超負荷運轉。起拔要緩慢，吊機提升力要適中，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筒。

      ③當振動錘工作伴有金屬敲擊聲音時，說明吊機提升力太大，或是鋼護筒間連接螺栓松動，此時應立即減小提升力，緊固連接螺栓，以免損壞吊機和振動錘，甚至損壞鋼護筒。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天輪―振動錘―鋼護筒軸線成―直線。

      當吊機可以直接拔起鋼護筒時，應立即停止振動錘，直接用吊機起拔。

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筒。抓一段石塊打一段護筒，等護筒完全打到位后再旋挖機繼續鉆孔，這樣反復使用抓、砸、旋挖的方式成樁至設計標高。

6、質量保證措施

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

     （2）護筒埋設深度滿足設計及有關規范要求。

      （3）護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）護筒埋設前，先準確測量放樣，保證護筒頂面位置偏差不大于5 cm，埋設中保證護筒斜度不大于1 %。

     （5）砼充盈系數不能小于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）場地內多種大型機械交叉作業，須設專職機械協調員，以保證機械安全地運轉。

     （2）起吊12m超長鋼護筒時，安排專人指揮，吊車運轉范圍內嚴禁站人。

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

     （4）振動沉、拔護筒時，禁止任何人在機架下面站立停留或通行。

     （5）振動拔護筒時，應垂直向上，邊振邊拔。

     （6）沉入護筒時，應保持導軌與護筒的垂直度，如果鋼護筒發生傾斜，則應將鋼護筒拔起，糾正傾斜后再繼續沉入。

8、實施效果

      深圳市澳新亞大廈工程運用復雜地質條件下旋挖組合成樁施工工藝，順利完成146根支護樁的施工。成樁外形規則，充盈系數均大于1且小于1.1平均1.05，小于常規旋挖成樁的1.25，止水帷幕亦沒有因為支護樁擴徑造成偏位漏水。用此法施工的支護樁經第三方質量檢測單位進行的抽芯檢測和低應變動力檢測，質量全部合格。

      深圳市澳新亞大廈采用本工藝成樁，節省了泥漿制備、排放費用30萬元，節省砼材料費用3.5萬元、節省工期30天，獲得業主工期獎勵。

9、結語與體會

      本工藝適用于場地狹小、環保要求高、地質復雜（含超厚砂層、地下水位較高、含漂石層）的城市市區內樁基工程。

      本工藝應用效果與常規旋挖成樁工藝相比，支護樁充盈系數小平均1.05，樁體完整均勻；無需泥漿處理，施工現場環保、干凈；克服了常規成樁工藝遇厚砂層和漂石層無法穿越的技術難題；而且機械化程度高、經濟環保，非常適合應用于城市中心區域樁基工程的施工。

[作者簡介] 劉建釗，男，1983年出生，工程師，深圳分公司項目經理，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