试析某大厦工程超深大直径人工挖孔桩的施工

试析某大厦工程超深大直径人工挖孔桩的施工

吴志杰

吴志杰（河北省秦皇岛市建设工程质量监督站，河北秦皇岛066000）

摘要：结合某大厦桩基工程实例，对复杂条件下超深大直径人工挖孔桩的施工技术进行探讨，并就施工中采取的独到处理措施所取得工程效果总结分析。

关键词：超深；大直径；人工挖孔桩；施工

1工程概况

某大厦工程地处繁华商业特区中心，是一座集购物、文化娱乐、休闲、餐饮、办公为一体的现代化商业大厦。

商厦总建筑面积13万平方米，地下3层，地上27层，建筑物总高度为99.9米，建筑物占地面积为9106m2，其中裙房部分地上6层，局部7层，建筑面积80179m2，地下室三层共26325m2，地面以上86491m2，裙房单层面积8600m2。主体、裙楼为板柱加剪力墙（剪力筒）结构体系。±0以下地下室各层楼板为普通钢筋混凝土楼板，第二层以上楼板均为无粘结预应力无梁楼板。

基础采用独立桩基，一柱一桩，该桩基为旋喷桩。主楼部分桩基后来修改为大直径人工挖孔桩。

2施工特点

本工程主楼基础原设计一柱一桩，为旋喷桩。后因某些原因，决定部分改用大直径钢筋混凝土人工挖孔桩。仍为一柱一桩，共有桩径为2.2米的人工挖孔桩31根，扩底至3.4米，其施工条件复杂。

2.1水文地质条件复杂

（1）砂卵石层较厚，且为两层，单层最厚处达13m，一层处于桩的上部，另一层处于桩底基岩上面，给成孔及扩孔带来极大危险。

（2）涌水量大，其中29号桩每天达500~600t。

（3）桩基持力层石灰石基岩起伏大，岩溶较发育，大部分桩的基岩倾斜在30~450，其中22、27、17号桩基岩面倾斜达720。

（4）岩石为青灰石灰岩，强度高，用风镐凿除都相当困难。

2.2桩深

大部分桩深度超过27，其中29号桩达40m，给成孔扩孔的安全、钢筋笼的吊放、混凝土的浇筑等增加了很大的难度。

2.3人工挖孔桩工作量大

土方量约3000m3，石方量约400m3，混凝土3400m3，工程量大，工期短仅为60天，投入的机械设备较多，共投入空压机8台，水泵45台，手摇葫芦60余台。

同时基岩裂隙及溶洞较为发育，每桩在桩底见岩后，须根据其桩底基岩情况结合钻探资料确定一个处理方案，可变因素多。基坑周围有道路、管网、住宅等建筑物和构筑物，主管部门严禁该区域人工挖孔桩施工时进行爆破和强行降水。

地区特殊的地质条件，使得人工挖孔桩施工中需解决超深、流沙、降水、基岩处理等一系列问题。

3施工方法

3.1对桩底基岩的处理

（1）当岩石有裂隙，但裂隙较浅且向下有封闭趋势或裂隙虽然较深但向下基本为垂直方向时，将裂隙剔成V字型，深900mm，再清除裂隙中软弱部位，并在裂隙上口加构造钢筋网片；当裂隙较深且向下有继续发展趋势时，继续向下开挖，直至裂隙封闭为止，裂隙用素混凝土封闭。

（2）当桩底岩石倾角较大时，将岩石凿成台阶状进行处理。

3.2扩大头处理

桩端持力层在强风化岩上作扩大头!我们专门配置了0.3~0.50m高的护壁钢模板，以利于扩大头的安全成型。由于施工抽水影响了西侧建筑物地面沉降，桩持力层改为全风化岩。桩在25m以下开始施工扩大头。根据以往经验，在全风化层施工扩大头难度相当大且安全性不高，于是施工中我们采取以下措施，即打入18钢筋。装钢模板且不拆除!同时增大扩大头高度，扩底端侧面斜率为1：5（如图1），取得了较好的效果。

施工中个别桩桩底位于中风化岩层，扩大头无法按设计要求完成，考虑到爆破费用高且时间长，我们建议采用破除护壁往上施工扩大头的施工方案。

为了保障桩芯混凝土与强风化岩接触面的质量，在终孔验收合格后，立即用C25细石混凝土覆盖底部，使桩底的强风化岩不被水泡软。

3.3人工挖孔桩的降排水

由于基坑外围作了止水帷幕和桩孔周围原已施工的一圈旋喷桩起到了隔水作用，大部分桩在施工过程中，桩孔中水量较少，因此桩孔中水基本上可以排干，混凝土可以不采用水下浇注方法，对护壁间隙渗水，采用了下述方法进行处。

（1）对渗水量不大的点，先用棉纱塞缝，再用水玻璃或速凝剂封堵。

（2）对用上述方法仍不能堵住的渗水点，采用导的方法，即在渗水点插入胶管，周围用棉纱加水玻璃或速凝剂封堵，渗水通过胶管流入桶内，在桶中设泵抽出。

3.429号桩处理

29号桩处于东南至西北向斜穿某广场的岩溶通道中，并且其他桩业已施工完成这样一种不利情况之下，其涌水量突然增大，达到550t/昼夜以上。桩底随抽水产生的大量涌砂覆盖水泵使之不能正常运转，使29号桩的开挖成为困难。经仔细分析研究，决定对29号桩周围进行再次注浆形成止水帷幕后再进行开挖的方案，共设置15个注浆孔，每个注浆孔均钻入基岩500mm以上，孔径132mm，注浆范围为基岩面至原有旋喷桩的底部。注浆共用水泥80t。

4结论

人工挖孔桩受地质条件限制，劳动强度大，危险性高，易对周边建筑物造成影响，广东省已于2003年开始限制使用该桩型，但由于其造价低，施工设备简单，成桩直径大，成桩质量易保证等特点。在其他地区不少工程中仍被采用，但必须严格按设计要求进行施工，并及时与有关各方联系才能确保施工质量和安全。该工程由于采取了一些合理的处理措施,降低了工程造价，缩短了工期，也防止了以后相邻高层修建中，因抽水而造成的地面沉陷等事故，其施工方法值得借鉴。

参考文献

[1]陈添泉，王伟章，林少川.深厚软基深基坑开挖降水减压方案设计与应用[J].广东土木与建筑，2005，33（4）：10-12.

[2]钟晓晖，叶勇，肖长荣.某临江深基坑支护工程设计与施工技术[J].广东土木与建筑，2005，33（2）：6-8.

[3]莫莉，董书赞.复杂地质条件下超大直径人工挖孔桩施工技术[J].广东土木与建筑，2005，33（5）：42-43.

[4]许桂森，陈洽阳.直径3.4m的超大桩径人工挖孔桩施工技术[J].建筑施工，2002，24（1）：18-20.