基坑支护工程旋挖桩增加钢护筒工艺施工方法及技术措施

张永亮

摘要：相比于传统的成桩技术，案例工程所使用的旋挖桩增加钢护筒工艺施工方法，有更多前者不可及的技术优点，譬如相比于回旋钻，工艺流程简单，在短时间内可成孔并保证成孔和桩身质量过关，在遇到深层硬质岩土时，依然能够凭借传动全液压设备高驱动地入岩成桩。本文选用深圳市某基坑支护工程为例，剖析该工程施工概况的基础上，深入研讨旋挖桩增加钢护筒工艺施工技术在本工程的应用方法。

关键词：基坑支护；旋挖桩；钢护筒；工艺技术

中图分类号：TU753 文献标识码：A 文章编号：1674-3024（2016）14-204-02

1案例工程概况

案例工程位处深圳市龙岗区坂田街道和堪社区，东面毗邻和坳路，西面毗邻五和大道，北面毗邻布龙路，在交通条件方面相对便利。本工程属于多栋高层住宅和底层商业建筑的结合体，建设面积19432.88m²，总建筑用地面积110566m²。

经勘查，岩土体单元剖层的具体情况见下表1：

在以上地质条件下，要求桩基尖体灌入层⑤1，期间遇到厚度4-6m的花岗闪长岩，某些区域过薄，只能在层⑤2的风化岩选择合适的桩端持力层，且要求至少入岩1m，加上素填土、软塑一流塑及可塑的粉质粘土等的干扰，使得施工技术难度颇大，为避免成桩时出现塌孔和缩径等问题，正面要求采用钻机性能合理的成桩机具，经研究，最终确定选用旋挖桩增加钢护筒工艺。

2本工程施工工艺

主要工艺流程

平整场地→测量支护桩边线→开挖制作砼护筒→下钢护筒→旋挖成孔→回灌泥浆→清孔→下钢筋笼→灌砼→拔钢护筒→回填空孔→移机下→桩位

3案例工程旋挖桩增加钢护简工艺施工方法

采用旋挖桩增加钢护筒进行施工，有几方面问题需要予以重点解决：

3.1钢筋笼主筋“集束”问题

在起拔护筒时，发生钢筋笼主筋“集束”问题，原因是护筒的内径和钢筋笼的外径之间过于靠拢，钢筋笼其中一个部位，与护筒紧贴，当护筒同向快速旋转，钢筋笼也会被带动旋转，以致钢筋笼变形，并出现“集束”现象。针对“集束”问题，需要以静拔方式，并放慢起拔护筒的速度，至于驱动器转动的角度，也要适当减少，其中顺时针和逆时针的转动角度保持45°，结合实际控制每个方向转动频率，这样一来，即便某个方向钢筋笼被带动旋转，另外一个方向的旋转，也会将钢筋笼反方向带回。另外，在钢筋笼加劲箍的基础上，在增加直径至少14mm的加劲箍。

3.2护筒起拔困难问题

护筒起拔困难有两层原因，一层是配合比砂率和碎石级配不符合要求，本工程的多数桩基打入深度大，其中所穿过的地层，大多是变化比较复杂的地层，这些地层中，不仅有硬度不一的岩面，还有丰富的地下水，在浇筑混凝土后，混凝土与地下水离析反应，前者会逐渐失去流动性，并固定住护筒，使得起拔护筒时，连同钢筋笼一起带出，另外一层原因是桩基较深，所配套护筒也相应加长，其中大于20m的护筒，内壁摩擦力远远大于较短的护筒，加上粘性大的细土颗粒影响，土颗粒沾在护筒外壁，使得护筒起拔难度加大。对此，笔者建议从三个方面人手预防处理：首先是砼配合比的调整，增强混凝土的和易性，同时确保碎石级配的连续，借助大料斗浇筑，但在浇筑之前，需要将隔水塞布置在导管里面，并确保导管密封，这样在一定程度上就能够避免砼离析；其次是在成孔之后，往孔内注入清水，以及在护筒外壁适当加入清水，目的是控制护筒起拔时摩擦阻力；最后是护筒分次起拔，在每次都要根据实际控制好起拔高度，以免混凝土下降太多，直至护筒露出混凝土面，这是防止起拔时发生缩径和断桩问题的奏效措施。

3.3桩基偏位问题

桩基整体质量的保证，桩基位置的准确相当关键，本工程在施工时，某些桩基有偏移迹象，经检查确定是由于在场地松软，用于钻孔和灌注的设备多，长时间重压后，使得原桩位移动。对此，笔者建议在钻孔之前，保持场地的平整，通过准确的定位和放线，在确保桩位准确无误后，才能够进行桩基施工，与此同时，将控制桩布置在不容易出现位移的区域，在所有桩机全部到位后，再次检查桩位是否达标，另外开挖桩孔约至深度0.5-1m，结合场地的施工情况，填埋、留置桩孔。

3.4斜孔问题

按照有关规范，桩位的倾斜度至多为桩深度的1%，本次施工的斜孔问题，削弱了桩基竖直方向的承载力，具体原因是钻进时，没有控制好钻机的垂直度，加上钻进地层侧向土质的差异，都是导致斜孔的“罪魁祸首”。为防止斜孔问题的再次出现，一方面要控制护筒的垂直度，尤其是地层软硬不均匀的位置，钻进同时适量加注混凝土，在混凝土填充满软弱部位并硬化之后，才能够继续钻进，另一方面选用快插接头的钻杆，以便在实际施工过程中，能够根据地层的特征，选择合适接头的钻杆，就能够在不影响钻进速度的情况下，减少斜孔发生的概率。

3.5桩身混凝土离析问题

该问题的原因，除了混凝土自重力不足和均匀密实度不足的因素，也存在起拔速度控制不当，导致混凝土骨料颗粒太大的缘由。于施工现场，笔者发现混凝土尚未流出管外，就有淤泥涌进桩身内的现象，这些问题都是造成桩身混凝土离析的主要原因。离析问题的解决相对复杂，需在护筒松动之后，匀速静拔护筒，并在起拔之后，在孔口盖上钢筋网片，直至混凝土达到初凝硬度，再回填空孔。成孔之后，如若发现护筒的内壁沾有泥块，可上下提动护筒，并用清水冲洗，至于桩身之上混凝土的夹泥问题，需要在混凝土灌注至上部之后，控制导管的埋深，检查混凝土灌注是否超压，特别是地下水位高低和地层土质情况变化的影响，要加以重视。施工所使用的混凝土，应加强配置强度，具体可参考《砼结构及验收规范》，根据混凝土的设计强度标准值、施工单位的混凝土强度标准值、水下混凝土强度影响修正值灵活选取。除此之外，导管埋管深度的控制也是关键步骤之一，既不能太深，也不能太浅，原则是始终保持管内混凝土表面和泥浆面高度的平衡，以及确保在灌注混凝土时，混凝土上升速度均匀，没有出现泥浆剧烈翻滚的现象。 4结束语

通过上文研究，可看出旋挖桩增加钢护筒工艺在本工程的适用性，施工实践表明，这种施工方法相比于传统灌注桩施工，有着后者无法比拟的技术优势，属于一种在经济性和适应性都比较全面的技术，有着相对乐观的应用前景。文章通过研究，基本明确了旋挖桩增加钢护筒工艺在案例基坑支护工程中的应用方法，其他工程参考时，要结合实际工程的具体情况，予以灵活的借鉴，方可保证这些方法的适用性。