胥 剛（中國(guó)新興建設(shè)開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司,北京 100039）

樁基施工作為建筑工程重要部分,直接關(guān)系到建筑結(jié)構(gòu)的可靠性和安全性,而筆者所參建的老舊小區(qū)項(xiàng)目，樁基施工遇到了些困難和阻力，通過(guò)摸索取得了一些成果，筆者從自己所參建的項(xiàng)目中得到的認(rèn)識(shí)，通過(guò)本文進(jìn)行淺顯的分析。

1 工程概況

本項(xiàng)目為西黃城根南街45號(hào)院綜合整治項(xiàng)目，位于北京市西城區(qū)西黃城根南街45號(hào)院院內(nèi)，緊鄰首都政治和經(jīng)濟(jì)核心圈，地理位置敏感。場(chǎng)地地貌位置屬永定河沖洪積扇的中、上部，地形較平坦。小區(qū)建筑年代從1973年~1990年，筆者參建的本次施工改造項(xiàng)目?jī)?nèi)容眾多，而其中新建電梯結(jié)構(gòu)的完成，有著示范和展示的作用，對(duì)于改善院區(qū)內(nèi)老人出行便利具有重大意義，電梯結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的順利進(jìn)行對(duì)于推進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)施工的開(kāi)展有著立竿見(jiàn)影的效果，而基礎(chǔ)樁施工是新建電梯結(jié)構(gòu)在整個(gè)施工過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和控制要點(diǎn)。

2 原樁型存在的問(wèn)題

原設(shè)計(jì)采用泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁，在城市中心的老舊小區(qū)改造項(xiàng)目施工過(guò)程中，場(chǎng)地條件和環(huán)保要求限制了大型設(shè)備進(jìn)出場(chǎng)，居民的出行安全又限制了泥漿池的位置、大小和數(shù)量，地理位置的特殊性限制了車輛通行時(shí)間，不能保障連續(xù)施工，樁身完整性無(wú)法保證，進(jìn)而導(dǎo)致常規(guī)工藝在老舊小區(qū)改造項(xiàng)目中施工進(jìn)度緩慢、機(jī)械選擇局限、出行安全隱患大、質(zhì)量難以保障等一系列問(wèn)題的產(chǎn)生。

對(duì)原設(shè)計(jì)泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁進(jìn)行試樁施工檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，本改造項(xiàng)目可利用場(chǎng)地和施工時(shí)間十分有限，設(shè)備選擇、泥漿池設(shè)置、加工場(chǎng)地、澆筑時(shí)間均不能同常規(guī)新建工程條件相比較，每臺(tái)機(jī)械設(shè)備每日成樁數(shù)量2根，不能滿足現(xiàn)場(chǎng)工期要求。如采用大型施工設(shè)備提升施工效率，又受老舊小區(qū)場(chǎng)地限制無(wú)法采用。車輛限行的規(guī)定限制了澆筑的樁數(shù)和連續(xù)性，泥漿池的設(shè)置嚴(yán)重影響了居民的出行安全，且廢漿外運(yùn)極其困難，鉆機(jī)設(shè)備和泥漿攪拌設(shè)備噪聲難以達(dá)到小區(qū)內(nèi)施工不擾民的要求。

3 改變施工工藝

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況及原設(shè)計(jì)采用泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁在老舊小區(qū)內(nèi)施工中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，筆者總結(jié)了幾點(diǎn)改進(jìn)意見(jiàn)：①老舊小區(qū)內(nèi)建議采用小型可移動(dòng)鉆機(jī)，減少場(chǎng)地占用，消除成孔設(shè)備搬運(yùn)組裝的時(shí)間，增加施工機(jī)動(dòng)靈活性；②建議采用干鉆成孔的施工方法，避免濕作業(yè)，排出的渣土易于集中堆放外運(yùn)；③樁身膠凝材料建議選用水泥，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置水泥罐，有利于材料集中進(jìn)場(chǎng)，減小受車輛限行的影響，便于施工安排；④建議采用空心鉆桿，完成鉆孔清渣后，通過(guò)空心鉆桿頂部的單向閥導(dǎo)出素水泥漿，邊提鉆邊形成護(hù)壁；⑤樁身鋼筋骨架建議采用鋼管，減少鋼加工場(chǎng)地占用面積；⑥建議采用壓漿施工工藝，采用后壓漿技術(shù)能顯著提高樁身承載力，這樣就可以縮小樁徑，減小鉆孔清土工程量，減小樁身澆筑量，施工機(jī)械也可選擇相對(duì)小型的設(shè)備，減少場(chǎng)地占用。

綜合上述情況，提出采用鋼管水泥漿灌注樁施工工藝。

4 試驗(yàn)樁

4.1 試驗(yàn)樁目的

①驗(yàn)證施工成樁工藝的可行性和效率；②檢驗(yàn)水泥鋼管樁的豎向承載力；③對(duì)水泥鋼管樁后注漿工藝及效果進(jìn)行檢驗(yàn)；④樁基工程造價(jià)估算。

4.2 試驗(yàn)工作內(nèi)容

①φ180mm鋼管樁4根，編號(hào)為S1、S2、S3、S4。S1、S2、S3樁長(zhǎng)13m，其中S1、S2樁端后壓漿，S4樁長(zhǎng)15m，驗(yàn)證鉆機(jī)成樁施工的可行性，S1、S2、S3、S4均進(jìn)行豎向承載力試驗(yàn)；②S1、S2微型樁樁端后壓漿施工工藝的可行性；③靜載試驗(yàn)反力抗拔錨桿施工。

4.3 技術(shù)情況

①本工程采用水泥鋼管微型樁基礎(chǔ)，微型樁直徑為180mm，樁頂標(biāo)高48.1m，樁長(zhǎng)13m、15m兩種；②成孔工藝可采用錨桿鉆機(jī)干鉆成孔；③微型樁中配置直徑114mm、壁厚4mm焊接鋼管，樁身下部500mm范圍設(shè)置直徑不小于10mm的透漿孔10個(gè)，采用梅花形式均布，安放鋼管后，灌漿成樁，也可采用提桿注漿后插鋼管工藝；④水泥漿采用PO42.5水泥制備，水灰比0.5；⑤鋼管上間隔3000mm焊接3φ6.5對(duì)中支架；⑥要求單樁承載力特征值不小于150kN；⑦成樁要求：S1、S2樁鉆孔到位后，提鉆壓力灌漿使得鋼管內(nèi)外側(cè)水泥漿飽滿，插入后注漿管，用振搗器振動(dòng)后注漿管尾部至不下沉停止振動(dòng)，48h后樁端后注漿,每根樁樁端壓漿水泥量不少于300kg，水灰比0.6～0.7，壓力注漿不小于0.5MPa；S3、S4樁鉆孔到位后，提鉆壓力灌漿使得鋼管內(nèi)外側(cè)水泥漿飽滿。

4.4 試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)樁號(hào)：S1，實(shí)際最大試驗(yàn)荷載300kN，累計(jì)沉降量3.71mm。

試驗(yàn)樁號(hào)：S2，實(shí)際最大試驗(yàn)荷載300kN，累計(jì)沉降量3.54mm。

試驗(yàn)樁號(hào)：S3，實(shí)際最大試驗(yàn)荷載300kN，累計(jì)沉降量8.73mm。

4.5 試驗(yàn)樁結(jié)論

①工藝可行、6～8根/d，效率提高3～4倍；②180mm水泥鋼管樁的極限豎向承載力不小于300kN，滿足設(shè)計(jì)要求；③后注漿工藝可有效保障樁基礎(chǔ)質(zhì)量；④環(huán)境友好、凈空要求低（4m～5m）、干作業(yè)，效率高；⑤綜合考慮樁基工程、地層的差異、時(shí)間（環(huán)境、天氣、行政命令）、人員管理成本。

經(jīng)過(guò)專家論證及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)樁施工及試驗(yàn)，達(dá)到了預(yù)期設(shè)定的目標(biāo)，后經(jīng)參建各方共同確認(rèn)了基礎(chǔ)樁施工工藝由泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁工藝變換成鋼管水泥漿灌注樁工藝。

5 樁基施工

采用MDL-135D型鉆機(jī)平臺(tái)進(jìn)行施工，采用180mm帶單項(xiàng)注漿孔鉆頭及配套180mm空心鉆桿，干鉆成孔；鉆孔過(guò)程中，注意土層變化，針對(duì)不同地層調(diào)節(jié)鉆速、鉆進(jìn)壓力。提鉆，排出渣土及時(shí)清理，集中堆放，覆蓋防塵。成孔注意事項(xiàng)：

a.鉆機(jī)就位時(shí)將鉆具中心與樁位中心標(biāo)志或預(yù)鉆孔中心對(duì)齊，對(duì)中誤差小于10mm；鉆機(jī)就位后調(diào)整好鉆機(jī)機(jī)架，保持鉆機(jī)水平，然后起立大桿，用靠尺調(diào)整大桿垂直度，控制在1%內(nèi)。之后將鉆頭對(duì)準(zhǔn)樁中心點(diǎn)，緩慢下放鉆桿，使樁頭與點(diǎn)位接觸。

b.啟動(dòng)鉆機(jī)，鉆進(jìn)過(guò)程中，在孔口安裝鉆桿，注意檢查鉆機(jī)垂直度，垂直度偏差不大于1%；開(kāi)鉆后上部3.0m要慢進(jìn)成孔，以免對(duì)老舊小區(qū)地下管線、地下構(gòu)筑物等造成破壞。

完成鉆孔及出土后，從樁機(jī)注漿導(dǎo)管出素水泥漿，邊提鉆邊形成護(hù)壁，從而保證成孔周邊土方不會(huì)塌落。放置鋼管，鋼管樁身采用長(zhǎng)6m、直徑114mm、壁厚4mm鋼管焊接而成，鋼管樁底部500mm～800mm處設(shè)置透漿孔，梅花形布置，孔徑為20mm。

鋼管水泥漿灌注樁所用的散裝水泥，于晚高峰后運(yùn)入現(xiàn)場(chǎng)，并且由生產(chǎn)部門提前計(jì)劃好施工進(jìn)度，在散裝水泥快用完前，提前運(yùn)來(lái)下一批散裝水泥，確保施工連續(xù)性。施工前對(duì)水泥灌、水泥漿攪拌機(jī)、注漿泵、出漿管進(jìn)行調(diào)試[1]。加工場(chǎng)設(shè)置水泥罐并將水泥漿攪拌機(jī)設(shè)置在加工場(chǎng)庫(kù)房?jī)?nèi)，通過(guò)注漿加壓泵連接的長(zhǎng)導(dǎo)管泵送至鉆孔處，MDL-135D型鉆機(jī)自帶注漿導(dǎo)管，在成孔下放鋼管后直接注漿。注漿流量不宜超過(guò)75L/min。

制漿注意事項(xiàng)：

a.水泥漿液水灰比應(yīng)按設(shè)計(jì)要求配制，水泥漿應(yīng)具有良好的流動(dòng)性和最佳的水灰比，灌注樁身用水泥漿水灰比0.5，后壓漿水泥漿水灰比0.6～0.7，現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)可根據(jù)地質(zhì)水文情況及后壓漿工藝進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

b.制漿時(shí)應(yīng)采用合適的度量方法進(jìn)行配料，配料的允許誤差為土5%。

c.水泥漿液的攪拌時(shí)間：使用普通攪拌機(jī)時(shí)，應(yīng)不少于3min；使用高速攪拌機(jī)時(shí)，宜不少于30s。漿液在使用前應(yīng)過(guò)篩。

d.寒冷季節(jié)制漿時(shí)，水泥漿液的溫度應(yīng)不小于5℃，拌和料應(yīng)不含雪、冰和霜；炎熱季節(jié)制漿時(shí)應(yīng)采取防熱和防曬措施，漿液的溫度應(yīng)不超過(guò)40℃。寒冷季節(jié)若采用熱水制漿，水溫不得超過(guò)40℃。

e.水泥漿液從拌制至使用的最長(zhǎng)保留時(shí)間應(yīng)由試驗(yàn)來(lái)確定，一般不得超過(guò)4h。

鋼管安裝完成后，立即在管內(nèi)放置注漿管，注漿管提前進(jìn)行套絲，采用管箍連接，為確保注漿時(shí)的密封效果，可在管箍外側(cè)纏裹透明膠帶。壓漿閥設(shè)置在注漿管底部，要超過(guò)鋼管管底100mm～200mm。鋼管及注漿管安置完畢后，進(jìn)行二次補(bǔ)漿，直至液面與地面平齊，而后靜止48h。后壓漿質(zhì)量控制以水泥注入量大于320kg為標(biāo)準(zhǔn)，在樁身底部形成擴(kuò)大效果，提高了單樁承載力。注漿順序應(yīng)根據(jù)地基土質(zhì)條件、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境確定，注漿應(yīng)采用先外圍后內(nèi)部的注漿施工，不得采用單向推進(jìn)的壓注方式。

后壓漿質(zhì)量控制采用注漿量和注漿壓力雙控方法，以水泥注入量控制為主，泵送終止壓力控制為輔。具體施工控制如下：

a.注漿總量和注漿壓力均達(dá)到設(shè)計(jì)要求即可終止注漿；

b.水泥壓入量達(dá)到預(yù)定值的75%，泵送壓力超過(guò)0.5MPa可終止注漿；

c.水泥壓入量達(dá)到設(shè)計(jì)值的75%，泵送壓力不足預(yù)定壓力的75%時(shí)，應(yīng)調(diào)小水灰比，繼續(xù)壓漿至水泥量滿足要求；若水泥漿從樁側(cè)溢出或地面出現(xiàn)冒漿，應(yīng)調(diào)小水灰比，改間歇壓漿至水泥量滿足預(yù)定值。

d.若遇到特殊地層，如斷裂帶、流沙、軟弱層等，應(yīng)召開(kāi)技術(shù)專題會(huì)議研究處理。

e.注漿工作必須連續(xù)進(jìn)行，若因故中斷，應(yīng)按以下原則進(jìn)行處理：①盡可能縮短中斷時(shí)間，盡早恢復(fù)注漿工作；②中斷時(shí)間超過(guò)30min時(shí)，應(yīng)立即設(shè)法沖洗設(shè)備、管道等，以防水泥漿固化，堵塞管道；③恢復(fù)注漿后，應(yīng)先注入大水灰比的水泥漿，當(dāng)管路及壓力閥暢通后再恢復(fù)到正常的水灰比。

f.注漿時(shí)應(yīng)制作水泥漿試件，并進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)，施工中現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)真填寫現(xiàn)場(chǎng)資料。

新建電梯及陽(yáng)臺(tái)結(jié)構(gòu)基坑開(kāi)挖完成后，開(kāi)展樁頭標(biāo)高測(cè)量放線工作，確定樁身剔鑿部位；人工使用電鎬剔除樁身外側(cè)保護(hù)層，露出鋼管；采用角磨機(jī)切斷多余樁身，運(yùn)輸出基坑，統(tǒng)一堆放處理。

6 BIM應(yīng)用

新工藝的應(yīng)用雖然能有效地提升施工速度和施工質(zhì)量，但是因?yàn)槿狈Τ墒斓氖┕そ?jīng)驗(yàn)，這時(shí)BIM技術(shù)就能快速地完成新技術(shù)的摸索工作，讓新技術(shù)能快速應(yīng)用。

場(chǎng)布設(shè)計(jì)，老舊小區(qū)內(nèi)場(chǎng)地布置是施工單位的一個(gè)難點(diǎn)，通過(guò)BIM就可以做“三維協(xié)同施工”。這樣可以更好地融合老舊小區(qū)場(chǎng)地實(shí)際現(xiàn)狀及總體的施工部署、技術(shù)部計(jì)算的空間需要、安全部提出的設(shè)施要求、生產(chǎn)部提出的施工安排要求，再進(jìn)行各種細(xì)節(jié)的深化設(shè)計(jì)，讓全項(xiàng)目部在同一個(gè)模型平臺(tái)上展現(xiàn)自己的能力價(jià)值。還貫徹了一模多用的原則，各個(gè)專業(yè)的場(chǎng)地布置都在同一個(gè)模型上建立，還能相互計(jì)算空間預(yù)留，確保場(chǎng)布的可執(zhí)行性[2]。

施組方案編制，使用BIM手段來(lái)制作施工組織方案，可以在編制過(guò)程中就發(fā)現(xiàn)施組中的問(wèn)題，并進(jìn)行虛擬驗(yàn)證。方案策劃初期就通過(guò)三維模型及其相關(guān)模擬協(xié)助各方研究方案的各種可能性，提前預(yù)知施工難點(diǎn)，利用干涉檢查計(jì)算了交通流線、確定罐車數(shù)量并將方案模擬視頻用于方案交底和匯報(bào)工作。在方案實(shí)施過(guò)程中，利用BIM的信息化平臺(tái)，實(shí)時(shí)收集、匯總現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，幫助管理者及時(shí)對(duì)交通、物資、人員等現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行調(diào)整。

虛擬施工，運(yùn)用BIM模型執(zhí)行建造過(guò)程，模擬施工場(chǎng)地布置、施工工藝、施工流程等。在施工前預(yù)測(cè)新工藝下樁基工程項(xiàng)目功能及可建造性等潛在問(wèn)題;提前反映出工程項(xiàng)目的施工難點(diǎn)，避免重復(fù)用工、返工。

可視化三維交底，將1:1的節(jié)點(diǎn)模型按工序拆分，做出爆炸圖，這種三維立體圖的形式可以形象直觀地展現(xiàn)方案或者節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)施工過(guò)程，替代了傳統(tǒng)的文字、表格的表達(dá)形式，不僅顯著提高了方案交底的交流效率，還能作為材料采購(gòu)的依據(jù)。對(duì)于施工質(zhì)量的提高起到了促進(jìn)作用，更重要的是可以直觀快速地展示施工過(guò)程，對(duì)于新工藝的應(yīng)用起到了保駕護(hù)航的作用。

物料需求分析，有了標(biāo)準(zhǔn)化的模型之后，計(jì)算工程量會(huì)變得非常輕松。安排專人進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)工程量、模型實(shí)物量、預(yù)算清單量的三算對(duì)比，既幫助了經(jīng)營(yíng)部對(duì)比算量，也幫助了工長(zhǎng)更有效地控制現(xiàn)場(chǎng)的材料量。且通過(guò)物資、清單、完工等對(duì)比，可以清楚地顯現(xiàn)出當(dāng)前項(xiàng)目的進(jìn)度、預(yù)計(jì)收入情況、輔助動(dòng)態(tài)成本管理，而這對(duì)于新技術(shù)的應(yīng)用和推廣有著積極的推動(dòng)作用。

施工進(jìn)度管控，使用BIM技術(shù)能直觀便捷的展示項(xiàng)目進(jìn)度與時(shí)間計(jì)劃之間的關(guān)系，從而對(duì)進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行可視化驗(yàn)證，在收集了各個(gè)工種的實(shí)際工效之后，進(jìn)行虛擬施工工序模擬，來(lái)驗(yàn)證各時(shí)間節(jié)點(diǎn)的合理性，再重新編排施工作業(yè)，并統(tǒng)計(jì)施工數(shù)據(jù)，總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)。

7 居民意見(jiàn)

隨著樁基礎(chǔ)施工采用新工藝，居民直觀地感受到施工區(qū)域占用的時(shí)間和空間減少了，場(chǎng)地也不在泥濘不平，安全出行得到了有效保證，施工噪聲也大幅降低，筆者所在項(xiàng)目部居民協(xié)調(diào)小組收到關(guān)于樁基礎(chǔ)施工的居民投訴量也大幅減少。

8 結(jié)語(yǔ)

城鎮(zhèn)老舊小區(qū)改造是重大民生工程和發(fā)展工程，對(duì)滿足人民群眾美好生活需要、推動(dòng)惠民生擴(kuò)內(nèi)需、推進(jìn)城市更新和開(kāi)發(fā)建設(shè)方式轉(zhuǎn)型、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展具有十分重要的意義。目前國(guó)內(nèi)老舊小區(qū)改造已經(jīng)進(jìn)入大范圍推進(jìn)階段，但是應(yīng)用此工藝的并不多，不同的工程地質(zhì)條件也有很大的差異，不可能用相同的壓漿參數(shù)及水灰比，預(yù)先設(shè)定的壓漿參數(shù)往往作為參考，壓漿參數(shù)的最終確定要依賴于試驗(yàn)樁的結(jié)果，但后壓漿法工藝經(jīng)驗(yàn)并不多，施工過(guò)程還需進(jìn)一步實(shí)踐和完善總結(jié)。