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摘要:新疆準東地區地質條件復雜，屬于特殊沙土地質結構，在此類沙漠戈壁條件下大規模工業建筑施工，勢必對基礎處理提出更高的要求。文章利用擠擴支盤樁施工工藝對地基基礎進行處理，使樁基工程滿足設計承載、控制建筑物沉降的的要求。實踐證明，該施工工藝的采用對保證工程質量、縮短工期和控制造價等方面均起到良好作用。文章重點論述了監理在擠擴支盤樁施工前、中、后的監理質量控制要點，對重點工序的質量控制所采取的措施方法，以及對工期、質量、投資控制影響的效果分析。

關鍵詞:擠擴支盤樁;質量控制;電子盤徑檢測儀

擠擴支盤灌注樁是在等截面鉆孔灌注樁基礎上發展起來的一種新型結構樁。經過10多年實踐證明技術是可靠的，經濟效益十分顯著，應用前景十分廣闊。與普通鉆孔灌注樁相比，擠擴支盤樁施工工序多，工藝復雜，質量要求高，特別是在新疆沙漠戈壁灘特殊地質條件下進行施工，如果施工措施選擇或操作不當，會影響擠擴支盤樁的成樁質量，本文從監理應如何加強施工前、中和后的成樁質量控制進行探討，為監理人員提供有意義的經驗參考［1－8］。

1工程概況

該工程為2×350MW動力站工程，是新疆國泰新華一期20萬tBDO化工項目的配套動力站，為化工聯合裝置，滿足化工生產所需要的動力蒸汽和用電要求，一期建設2臺350MW超臨界空冷燃煤汽輪發電機組機組，一期占地面積24.44hm2。廠址地貌屬于準噶爾盆地東部腹地的天山北麓沖洪積扇前緣的細土平原，地勢大致平坦開闊，相對高差為1.38m，地面標高496.30～497.68m。地勘顯示場地地基土主要由全新統(Q4)和上更新統(Q3)的沖洪積形成的粉細砂、粉土和細砂等構成。場地地基土巖性構成及分布自上而下分述如下:1層粉細砂、2層粉土:2－1層粉砂、3層粉細砂……交錯分布，之至10層細砂、11層中粗砂，12層粗砂，最大鉆進深度為65m。對于主廠房等載荷較重的建(構)筑物地勘建議采用樁基礎，根據主廠區各建(構)筑物對承載力及變形的要求，選擇合適的樁端持力層。廣東省電力設計研究院據此對主廠房，汽輪發電機基礎，集控樓，干煤棚、磨煤機等基礎處理設計為擠擴支盤樁。

2樁基工程設計方案

擠擴支盤樁采用泥漿護壁鉆孔灌注樁+擠擴設備技術工法形成擠擴支盤灌注樁，樁徑700mm，支盤直徑1500mm。該工程樁為端承摩擦樁，圖紙要求施工必須保證圖紙要求的設計樁凈長，終孔標高的決定以設計樁長為主。樁身承載力盤擠擴首壓值均不小于12MPa，樁端支承在⑥－1粉沙層、⑧粉土層或⑧－1粉細沙層等，樁端處土的端阻力特征值未Qpa為600kPa、1400kPa或1600kPa之間。2013年10月，廣東省電力設計研究院對主廠房樁基初步設計為旋挖鉆孔灌注樁，有效樁身長達40m，樁身直徑為800mm，由于特殊的細沙土質結構，在成樁過程中，經常造成塌孔，回填后不能立即重新原址返工鉆孔，施工難度大，進度緩慢，另一方面樁長度達40m造成混凝土、鋼筋用量大，每樁成本高，不能滿足建設方對工期和造價控制的要求，隨后設計院根據地勘數據及相關技術資料，在之后的對承載力要求高的建筑物基礎樁基均采用擠擴支盤灌注樁取代。擠擴支盤灌注樁是在鉆(沖)孔后，向孔內下入專用的液壓擠擴成型機，通過地面液壓站控制該機弓壓臂的擴張和收縮，按承載力要求和地層土質條件，在樁身不同部位擠壓出近似圓錐盤狀的擴大頭腔后，放入鋼筋籠，灌注混凝土，形成由樁身、分承力盤和樁根共同承載的樁型。這種樁通過分承力盤改變了原有摩擦樁的受力機理，通過分承力盤、樁身和樁根一起受力的樁型，由于承力盤增加比樁側身摩擦大得多的盤底支撐阻力和承力面積，減少了樁端荷載，從而大大減少了樁基沉降，提高了樁的承載力，能夠顯著提高單樁承載力，從而減小樁徑，縮短樁長，可以有效地縮短工期，減少材料消耗，。

3施工前監理控制

針對擠擴支盤灌注樁施工，監理部總監認真組織專業監理工程師編制擠擴支盤灌注樁監理實施細則。在仔細學習設計圖紙、相關規范、規程基礎上，針對分包單位樁基施工方案認真編寫了切實可行的監理細則。細則要求對進場機械設備、原材料進行嚴格審查，要求其規格、型號、數量、材質證明文件必須與實際相符，需要復檢的原材如鋼筋必須在監理見證下委托具備相應資質的試驗室進行抽樣復檢，復檢合格后方允許使用，同時聯合建設單位加強對混凝土攪拌站原材質量進行檢查。明確主要監理形式是旁站監理。對控制支盤樁的成孔、成盤、泥漿比重的控制，按設計要求成盤后必須用電子盤徑檢測儀對樁成盤質量進行檢查，對孔徑、孔深、盤徑、盤高、沉渣厚度等的檢測，嚴格檢查鋼筋籠制作質量，清孔后鋼筋籠吊放，混凝土水下灌注的施工措施等重點工序擬采取的監理控制方法進行詳細的編制。

4施工過程監理質量控制要點

4.1進場原材、設備現場使用的主要是鋼筋和商品混凝土，從開始施工前，建設方和監理、總包對附近的混凝土攪拌站進行了考察，選定了兩家攪拌站直供商混，而且建設方會同監理和PMC對商混站所使用的原材進行不定期的突擊檢查和復試檢驗，以確保原材的質量。根據地勘報告顯示地下水強腐蝕性水質，因此設計對所有樁基進行防腐蝕設計，要求在樁身混凝土內添加抗硫酸鹽的CM型礦物摻和劑，CM型防腐劑摻和量配比經過有資質的試驗室配比，由于每M3商混按試驗室配比單比例添加CM使比同批號的普通商混成本增加80～100元，為防止攪拌站為了減少成本，少加或不加CM料卻按已添加CM料的混凝土價格供應，混凝土質量就無法保證，為了核實攪拌站對所有地下混凝土基礎是否添加CM添加劑，比例是否按設計要求等問題，監理部針對性提出對CM添加劑“進場報驗、總量控制、抽樣檢查、突擊抽查、落實考核”等監理手段，確保攪拌站保質保量的按配合比添加CM料。對樁機設備的檢查，并檢查擠擴支盤樁分支擠擴成型機的技術說明、技術參數等是否滿足設計要求，特別是否配備了設計圖紙明確要求電子盤徑檢測儀設備，中煤地質分包單位進場后，向監理部報驗進場設備時就發現沒有報驗的電子盤徑檢測儀(LHY－JJY－02)設備，經現場核實確實沒有配備，立即暫停分包單位的試驗樁施工，聯合建設方現場負責人及總包專工督促施工單位必須配備電子盤徑檢測儀才允許施工，就這樣暫停了一周施工，在電子盤徑檢測儀到場調試合格后，方允許進行正式試驗樁施工。

4.2樁定位及樁機垂直度根據建設方給定的廠區測量基準點，與擬建的建筑物的相對關系，通過計算，在施工現場布設施工控制軸線，報驗監理復核確認測量成果，為了保證測量放線準確性，要求施工單位使用全站儀、GPS等進行樁位放樣，復測樁位并待樁機移到位置后，樁機轉盤中心吊一線錘，然后移動樁機，使錘尖對準樁位中心，此中心就是現場經過施工單位軸線交匯法復核樁位中心。確保樁基水平架與鉆桿垂直，轉盤中心與樁偏差小于2cm，成孔垂直度偏差應該控制在1%。

4.3泥漿比重在鉆進過程中存在塌孔問題，為了防止塌孔，孔內水位必須高出地下水位1m以上，為了防止支盤塌落，泥漿比重應采用比傳統泥漿護壁鉆孔樁大的值，規范要求，在正循環成孔時應按泥漿比重為1.3～1.5制備，總包專工及分包專工自檢時一般從樁孔護桶中排出的泥漿流中檢查，實際操作中，由于該地區地質構造主要為粉土、細沙、粉細沙層等容易造成塌孔、塌盤的地質層，泥漿比重適當加大，我們監理工程師一般掌握為1.3～1.4，鉆進過程中，我們監理人員經常檢測泥漿比重，防止施工單位因隨意調整鉆進技術參數發生意外。

4.4實際鉆孔深度擠擴支盤樁施工過程中，實際鉆孔深度的大小對支盤樁施工質量有一定影響，如果鉆孔深度過大，混凝土的澆筑量增大，承載力過剩且影響支盤樁的經濟效益，如果鉆孔深度不夠，會引起承力盤位置的變化，使支盤樁的承載力不足，所以，施工中應盡量按設計要求和實際擠擴技術參數的變化嚴格控制實際鉆孔深度。成孔后，監理人員復查孔深、沉渣厚度，如果孔深沒有達到設計要求，再進行鉆孔加深，會影響支盤安全，容易造成塌盤。現場檢查方法是利用測繩和檢查鉆桿長度檢查實際孔深，用測繩下面吊線錘，沉入孔底，上下來回提動，感覺線墜確已落入孔底，做好記號，提起測繩，丈量長度，同時要求施工單位與鉆桿標識位置測量長度對照，兩者測量結果互為印證，確保達到設計深度。經現場監理工程師及建設方代表、總包方共同確認達到設計孔深，方允許分包單位進行第一次清孔。

4.5清孔的質量鉆孔經檢驗合格后，施工單位應及時清孔，將成孔過程中未及時排到地面上的滯留大顆粒利用比重在1.3，含沙量小于8%，膠體率大于80%的泥漿通過泵送使其循環將其排到地面清除，泥漿一次清孔后，要求成渣厚度小于300mm，監理工程師復核泥漿比重和沉渣厚度。

4.6擠擴支盤質量將擠擴支盤器用吊車吊入孔內，由下而上，按設計要求標高進行擠擴支盤施工。通過液壓泵加壓使擠擴支盤器下端擴成傘形，本工程使用雙臂擠擴支盤的弓壓臂，根據現場施工方案，計算出每次旋轉20°，擠擴9次，為了保證擠擴有一部分重合，確定擠擴10次成一個承力盤。在第一次擠擴時，要求施工單位記錄擠擴壓力值和標高，監理工程師應記入監理旁站記錄中，根據實驗樁的擠擴測得試驗值，確定擠擴器完全支撐開需達到25MPa以上，即認為弓壓臂已完全撐開。在擠擴過程中，要對鉆孔中泥漿液面認真觀察，一旦出現下降，及時補充泥漿，防止塌孔發生。每個支盤擠擴完畢，判定盤體是否完整，通過對比確保泥漿下降體積要大于支盤體積的80%以上，則說明支盤成型完整，反之盤體成型不合格。為了防止鋼筋籠在吊入下放過程中在成盤處遇阻，應在每成盤一個后，對擠擴支盤器上下小范圍提動2～3次，使弓鞋和弓壓臂破壞盤處形成的臺扇。

4.7電子盤徑檢測儀檢測電子盤徑檢測儀多功能檢測儀器，能對擠擴支盤樁進行孔深、盤徑、孔徑等各項參數項目進行檢測，還能可以反映出孔壁情況，監理工程師應及時對提供的檢測報告單進行分析判斷樁孔深度和完整性、支盤直徑的質量情況，檢測報告單的各項參數如符合設計參數要求，則成孔及支盤質量正常，反之，則應采取糾偏措施。為保證成盤質量，按設計要求對所有鉆孔全數用盤徑檢測儀進行檢查。并保存檢測儀測試數據存檔。

4.8鋼筋籠制作及下放為了保證鋼筋籠安裝質量，防止由于一次吊裝過長使鋼筋籠變形，鋼筋籠按設計尺寸加工廠分節制作，在安裝前把一根樁的鋼筋籠全部運到樁孔邊，對鋼筋籠焊接質量現場再次檢查，按照圖紙要求檢查每節鋼筋籠長度，配筋直徑，根數是否符合設計要求。另外檢查混凝土保護層是否滿足設計要求，用等長的鋼筋彎制成Ω形，確保保護層厚度70mm，兩頭分別與主筋焊接(每3m設一組，每組同一截面上每隔90°設置一個)，這樣不僅起到鋼筋保護層的作用，還能起到鋼筋下放過程中順利下行的導向作用。孔口采用吊車吊裝入孔后現場用電焊機完成鋼筋籠間的的搭接焊接確保接頭搭接長度達到35d(d為鋼筋直徑)且不小于500mm長度范圍內，接頭面積百分率不大于50%，單面滿焊焊接質量保證。鋼筋籠下放時，應垂直起吊，并緩慢放入孔中，盡量避免與孔壁接觸，籠底部鋼筋彎向中心，避免下放時刮壞孔壁，或撞擊支盤空腔使其坍塌，鋼筋下放完畢，要求總包及監理單位對其進行隱蔽工程驗收，鋼筋籠的固定，垂直度、保護層厚度、長度滿足設計要求。

4.9澆灌混凝土質量在進行第二次清孔后，經總包專工及監理工程師確認測量沉渣厚度滿足小于等于50mm，就可以進行混凝土澆筑施工了，該工程支盤樁采用標號C40加CM料的商品混凝土，質量控制主要是灌注過程及工藝要求，塌落度設計要求控制在18～20cm，水下灌注混凝土應在二次清孔后應0.5h內立即進行，首次澆筑時應使導管底端距離孔底30～50cm，在漏斗與導管接口處增加一個直徑略大于管徑的皮球，混凝土重量壓迫皮球沿導管向下緩慢移動，并把導管內泥漿水從導管底部排出，皮球一方面排盡導管內地泥漿水，另一方面減緩混凝土下落的速度，減少離析發生，造成樁底混凝土不密實。首次澆灌量應滿足兩個條件，①導管下口埋入混凝土中;②導管外混凝土液面高于底盤1m以上。在混凝土澆筑過程中，導管被埋深度應控制在4～6m之間，商品混凝土應供應及時，每灌車混凝土量，根據孔徑計算出理論埋管的深度的混凝土一次灌入量，澆灌過程中決不允許把導管拔出混凝土澆灌面，否則會造成斷樁。控制最后一次灌注量，樁頂保證足夠的高度，灌注混凝土至少要比設計樁頂標高高出0.8m，在鑿除泛漿高度后保證暴露的樁頂混凝土強度達到設計值。

5事后監理階段要求

施工單位必須對每一根樁做好每道工序施工記錄，并按要求經總包及監理工程師驗收確認，按規定留置混凝土試塊進行標養和同條件養護，經28d標養強度試驗確保達到設計強度要求。對每根樁做好監理旁站驗收記錄，對澆筑混凝土過程中有提升導管過快，可能產生斷樁或斷樁的缺陷的情況，記錄樁號位置坐標，后期同條件混凝土試塊達到600℃•d強度，開挖破樁頭后，對樁的承載力及完整性試驗時作為重點抽檢對象。組織建設方、施工單位進行擠擴支盤樁的分部驗收，收集整理施工過程及試驗技術資料歸檔，編寫擠擴支盤樁監理總結。

6結語

2014年6月，該工程的擠擴支盤灌注樁達到齡期，具備開挖樁頭周圍土層及破樁頭條件，全廠共施工977根擠擴支盤樁，破樁頭后從樁頂部靜載荷試驗測試和低應變試驗檢測結果來看，抽查樁的承載力和樁的完整性結果均達到了設計要求，沒有出現斷樁和短樁的情況，樁基質量得到了有效控制;第二節約了投資成本，由旋挖鉆孔灌注樁變更設計為擠擴支盤樁后每樁成本節約鋼筋約0.8t，混凝土用量節約12.5m3，設計共變更977根擠擴支盤樁，按當時市場價光材料成本節約1000萬元。第三縮短了工期，為后期的土建基礎及主體施工創造了條件，由于樁長度減少一半，鋼筋籠材料制作及樁孔的深度減少，由原來一臺鉆機完成2～3根，到擠擴支盤樁一天能完成5～6根，效率提高近一倍，工期節約30d，為后期土建基礎主體施工及設備安裝爭取了寶貴的時間。工程實施過程中，擠擴支盤灌注樁技術得到了有效應用，在各方共同努力下，擠擴支盤灌注樁施工質量滿足設計要求，不僅節省了投資，大大縮短了工期，也為隨后的動力站的主體施工提供了時間保證，現在動力站已完工并投入使用，經過兩年多對主體的沉降沉降量均在設計允許范圍內，該項目的樁基工程質量經受住了時間的檢驗，事實證明設計單位把旋挖鉆孔灌注樁修改成擠擴支盤樁是成功的，也為在新疆地區這種戈壁灘、特殊的細沙土質結構的地質構造施工條件下，進行其他項目的類似地基處理施工技術的監理提供了借鑒。

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作者：胡紅安 單位：山西誠正建設監理咨詢有限公司