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本文選自《商品混凝土》雜志2024年第4期

軟基處理施工中素混凝土樁應(yīng)用

黃玉輝，陳二松，智學美

［摘要］軟土地基具有壓縮性高、含水量高、承載力低、土層分布不均勻等特點，若不進行針對性處理，會對建筑質(zhì)量與結(jié)構(gòu)安全產(chǎn)生嚴重影響。文中以某房屋建筑工程為例，結(jié)合軟土地基條件提出素混凝土樁處理措施，分析了素混凝土樁工藝流程及要點，并進行成樁荷載試驗，顯著改善了軟土地基性能，可供參考。

［關(guān)鍵詞］軟土地基；素混凝土樁；工藝流程；荷載試驗

隨著城市化建設(shè)的全面提速，軟土地質(zhì)條件也變得較為常見。軟土地基具有承載力低、含水量高等特點，易發(fā)生不均勻沉降、變形問題，直接威脅建筑結(jié)構(gòu)安全與穩(wěn)定。基于此，怎樣改善軟土地基性能，提升承載力與穩(wěn)定性，是土木工程研究的重點之一。素混凝土樁屬于一種全新的軟土地基處理技術(shù)，操作便捷、適用性強、效果突出，可有效增強軟土地基承載力與抗變形能力。

工程概況

某房屋建筑總面積約為91355.282m，一共為棟樓，棟樓是地上33層，地下層，設(shè)計為框剪結(jié)構(gòu)；棟樓為地上層，地下層，設(shè)計為框架結(jié)構(gòu)。基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)為灌注樁基礎(chǔ)，樁型采用端承樁，樁端嵌入持力層的深度不低于1.0m。本工程中持力層是花崗巖，呈現(xiàn)中風化狀態(tài)，巖質(zhì)較為堅硬，設(shè)計灌注樁的樁身混凝土強度是C30，樁長是2030m。經(jīng)勘查項目現(xiàn)場無溶洞，管道布設(shè)較為簡單，地下水豐富，主要是孔隙水，水位埋深在3.313.86m。土層地質(zhì)條件詳見表

素混凝土樁技術(shù)

2.1工藝流程

本工程素混凝土樁施工工藝流程見圖

2.2前期準備

）提前熟悉圖紙，強化圖紙會審，編制合理、可行的施工方案，做好技術(shù)交底。對水準點、導(dǎo)線點進行嚴格復(fù)核，按照設(shè)計樁位坐標通過全站儀等設(shè)備精準定位放線^[1]

）將腐殖土、垃圾土等清除干凈。建設(shè)臨時施工便道并安裝圍擋，合理規(guī)劃施工用水、用電。采用推土機將場地整平，然后鋪設(shè)枕木作為施工面，并建立排水橫坡與開挖排水溝，形成一套完善的排水系統(tǒng)。

）將現(xiàn)場新填土區(qū)域進行強夯處理，可減少干鉆過程中旋挖引孔的塌孔問題。在夯實階段先通過履帶挖掘機對場地初次夯壓，要注意碾壓設(shè)備沉陷問題，然后通過振動壓路機按照“先慢后快”“先輕后重”的基本原則進行密實碾壓，最后通過沖擊夯錘實施強力夯實^[2]

2.3旋挖引孔

2.3.1鉆機就位

本工程采用旋挖鉆機，布置時左、右履帶要持平，保證鉆孔過程中不會出現(xiàn)傾斜、移動問題，始終與樁孔位置對齊，且動力頭方向和履帶相平行。通過鉆機雙側(cè)吊錘方法進行鉆桿垂直度的調(diào)校。從樁架上安裝標尺，合理管控鉆進深度，同時做好觀測與記錄。

2.3.2護筒埋設(shè)

本工程采用的是鋼護筒，由10mm鋼板制作而成，直徑比樁孔直徑略大，為1.53.0m，同時護筒要比地面高，以免碎土、泥水等進入^[3]。在埋設(shè)鋼護筒前，通過大直徑鉆頭鉆孔到護筒底部標高，再插入鋼護筒并從其周圍回填黏土與夯實，保證護筒外側(cè)密封。

2.3.3鉆進引孔

）旋挖鉆頭直徑要比樁徑略大，采用擴孔鉆進方法。鉆孔前安排專人對鉆機設(shè)備進行全面檢查，將旋挖鉆機調(diào)平，保證鉆桿垂直，并與孔位為準。動力頭主軸中心、起吊滑輪中心、孔口中心要保證處于同一鉛垂線上，且鉆頭中心和樁位中心點對齊。

）旋挖鉆孔階段應(yīng)低速鉆進，以免孔位出現(xiàn)偏差。利用鉆頭回轉(zhuǎn)將巖土破碎處理并裝入鉆斗內(nèi)，然后通過鉆桿提出鉆頭把破碎巖土卸到孔外，經(jīng)過反復(fù)操作鉆至設(shè)計要求深度。整個鉆進過程要對鉆桿垂直度進行密切監(jiān)測，利用深度計數(shù)器確?？咨罘弦?/span>^[4]

）鉆進速度和壓力存在一定關(guān)系，主要通過鉆頭和鉆桿自重摩擦進行加壓。若壓力為150MPa，進尺為20cm/min；若壓力為200MPa，進尺為30cm/min；若壓力為260MPa，進尺為50cm/min^[5]。鉆進時進尺不可過快，入孔要保證勻速、緩慢，同時嚴格控制鉆斗提升速度，防止出現(xiàn)負壓導(dǎo)致質(zhì)量事故。

）鉆到孔底標高后，要求引孔的中心位偏差不超過±50mm

2.4黏土回填

2.4.1黏土質(zhì)量要求

本工程中回填黏土直接影響二次成孔和樁身質(zhì)量，因此黏土中不能存在碎石等雜物，且具備良好硬塑性，若需要可進行過篩處理；通過試驗確定黏土最佳含水量，而回填過程中控制為最佳含水量的±2%；結(jié)合實際可從中摻入適量的膨潤土等，改善其二次鉆進過程中護壁性能。

2.4.2施工要求

通過分層回填方式進行黏土回填。因現(xiàn)場空間比較小，防止夯實沖擊導(dǎo)致塌孔問題，應(yīng)選用小型挖掘機把黏土填入孔內(nèi)，分層厚度控制在3050cm，然后用夯錘進行夯實。先將夯錘提到一定高度，然后使夯錘自由落下，當夯擊面無明顯凹坑后即一層夯實結(jié)束。

2.5二次成孔

2.5.1密閉性試驗

本工程中長螺旋鉆機進行第一次鉆孔時要采用泵送方法提供水與M10水泥砂漿，完成密閉性試驗。把鉆桿移到作業(yè)區(qū)外，通過高壓泵先供水2m，再供水泥砂漿2m，直到出料口溢出水泥砂漿，然后對泵壓管密閉性進行仔細檢查^[6]。同時，泵壓前應(yīng)做好管道潤滑處理。

2.5.2二次鉆進成孔

）在進行長螺旋鉆孔時，首先移動鉆桿使鉆頭與地面接觸，然后啟動馬達正式鉆進。

）在鉆進階段貫徹“先慢后快”原則，控制鉆桿晃動與鉆孔移位，提升成孔質(zhì)量。

）根據(jù)長螺旋鉆性能特點，旋挖引孔時已經(jīng)鉆到巖層，并回填黏土。若條件特殊可通過長螺旋鉆鉆入強風化巖層。但長螺旋鉆作業(yè)過程中，一旦察覺鉆桿晃動或鉆進速度變緩，則表明鉆入強風化巖層，需要及時控制進尺速度，以免發(fā)生樁孔移位等問題，甚至造成鉆具破損。鉆入強風化巖層50cm即滿足設(shè)計要求。

）從鉆機塔身處詳細標記進尺，便于進行孔深測量。結(jié)合地面、孔底標高數(shù)據(jù)計算得出孔深。當鉆孔到設(shè)計標高后要馬上停止鉆進。

）鉆進階段，注漿軟管的擺放一定要圓順，防止軟管下落過程中存在折角問題導(dǎo)致堵管或爆管。同時還要密切關(guān)注電流突變處電流值，從而為地質(zhì)復(fù)核提供依據(jù)。成孔階段要將鉆進速度調(diào)整為0.52.7m/min，同時鉆機電流值調(diào)整為60160A，當鉆進強風化巖層后需要使鉆機電流值略高于160A，還應(yīng)對鉆進壓力與進尺量進行合理控制，通常要少進尺^[7]

）鉆孔完成后要將孔底虛土清理干凈。若采用干作業(yè)成孔法，可從孔底標高位置進行空鉆清孔，一直到虛土清理干凈。

2.6灌注混凝土成樁

）根據(jù)工程實際計算得出混凝土灌注量與提拔高度。經(jīng)檢查確定二次鉆進成孔質(zhì)量滿足規(guī)定要求后，就可以進行泵送水下混凝土。本工程混凝土灌注作業(yè)，在鉆桿頂部冒漿后要立即停止泵送混凝土，然后提拔鉆桿約為2m實現(xiàn)混凝土自由落體成樁，經(jīng)過反復(fù)開泵循環(huán)一直到成樁。

）在灌注混凝土過程中關(guān)于混凝土用量管控主要利用記錄泵壓次數(shù)方式。針對型號一致的灌注泵，可以采用試驗方法得出泵壓次數(shù)，即1m/4次，泵壓控制在8MPa，且拔管速度為3m/min，充盈系數(shù)為1.151.16。在鉆桿芯管灌注滿混凝土之后就可以拔管，要注意的是提拔鉆桿前必須停鉆。為了能夠提升樁身質(zhì)量，在灌注混凝土階段應(yīng)超灌約50cm，并按照規(guī)定要求進行樁體養(yǎng)護。

）檢查確定成樁強度符合設(shè)計要求后，要進行截樁處理，并將樁間土清理干凈。

2.7加筋墊層施工

素混凝土樁施工中還應(yīng)鋪設(shè)一層墊層，厚度控制為50cm左右，主要為雙層雙向土工格柵，具體鋪設(shè)流程見圖。同時，要對土工格柵鋪設(shè)質(zhì)量進行檢測，詳見表

荷載試驗

本工程素混凝土樁施工結(jié)束28天內(nèi)，按照規(guī)定要求對樁基進行了荷載試驗，結(jié)果見表。分析表可知，樁基承載力范圍在269295kPa，平均值為280.6kPa，符合設(shè)計要求的不低于220kPa要求。同時，樁基沉降數(shù)值范圍在1728mm，平均值為22.6mm，滿足設(shè)計要求的不超過200mm

結(jié)語

為了有效處理軟土地基結(jié)構(gòu)承載力低、沉降量大、土層分布不均勻等問題，本文對素混凝土樁施工技術(shù)進行了研究，同時嚴格按照工藝流程及要點進行軟土路基加固處理，顯著提升了地基結(jié)構(gòu)承載力，通過鋪設(shè)雙層雙向土工格柵，進一步增強了樁間土承載力。該技術(shù)具備操作簡單、效率高等特點，且質(zhì)量易于管控，效益突出，值得推廣應(yīng)用。

參考文獻

[1] 張策．高回填區(qū)軟弱地基中人工挖孔灌注樁和機械旋挖鉆孔灌注樁相結(jié)合基礎(chǔ)技術(shù)研究[J]．建筑技術(shù)開發(fā)，2019,46(18): 153-154

[2] 孔文健．淺析大直徑素混凝土樁復(fù)合地基設(shè)計和施工以及監(jiān)測的實施——以四川省成都市簡陽三岔鎮(zhèn)工程為例[J]．科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2019,16(28): 1-4

[3] 張傳海，王長鎖，黃寧，等．復(fù)雜地質(zhì)條件下旋挖鉆孔灌注樁三段式成孔技術(shù)[J]．施工技術(shù)中英文2022,51(17): 117-120

[4] 楊宇楠，孫立平，劉濤，等．素混凝土樁復(fù)合地基綜合檢測技術(shù)研究[J]．中國建材科技，2021,30(01): 108-109

[5] 李峰宇．旋挖鉆鉆孔樁施工技術(shù)研究——以三門峽黃河公鐵兩用大橋南引橋樁基施工為例[J]．工程技術(shù)研究，2022,7(24): 48-50

[6] 王睿，韓青芝，牛凱功等．超長小直徑素混凝土剛性樁復(fù)合地基施工技術(shù)研究[J]．建筑機械，2023,(07): 101-105

[7] 時海城，王鵬程，檀峰雷，等．素混凝土樁復(fù)合地基在四川地區(qū)富水軟土地基中的運用[J]．工程建設(shè)與設(shè)計，2023,(23): 29-31

供稿人：黃玉輝，陳二松等

編輯員：李海亮

審核人：孫繼成，寧夏

【標準規(guī)范】

《建筑固廢再生砂粉應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》行標

《建筑物綠色拆除與建筑垃圾綜合利用技術(shù)規(guī)程》CECS

《預(yù)拌混凝土使用說明書》團標

《砂漿和混凝土用石屑》團標

《預(yù)拌混凝土產(chǎn)品質(zhì)量追溯規(guī)范》團標

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《新技術(shù)在混凝土中的應(yīng)用》圖書

《常見預(yù)拌混凝土質(zhì)量事故分析百例》圖書

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