填海填石地区旋挖灌注桩充盈系数控制施工技术

 填海填石地区旋挖灌注桩充盈系数控制施工技术

陈恒

深圳市前海建设投资控股集团有限公司 广东 深圳 518000

摘要：结合工程实际以及地区现状，介绍了在填海填石地区旋挖灌注桩施工过程中充盈系数控制施工技术，该技术在保证施工质量的前提下，更为安全、经济、可行，可供今后类似地质条件下施工提供借鉴。

关键词：填海地区；旋挖灌注桩；充盈系数；铁皮封闭。

引言

随着我国城镇化及工业化迅速发展，在我国东南部滨海地区已进行了数年的填海造陆工程。填海工程对于城市的发展具有十分重大的意义。这里我们以深圳前海某在建项目为例，分析其施工过程碰到的重难点，为解决旋挖灌注桩施工过程中出现的各种问题，探讨在填海填石地区进行旋挖灌注桩用铁皮包裹桩身钢筋笼从而控制混凝土充盈系数的施工技术。

1、工程概况

深圳前海某在建项目，占地面积约32000㎡，总建筑面积约120000㎡。1栋单体建筑，地上7层，地下3层。项目基础形式采用独立桩基础，共计约600余根工程桩，平均长度约40m长，成孔方式主要采用机械旋挖，部分桩基采用冲孔桩机辅助。地下室基坑底标高暂定为-4.70m至-5.60m，基坑开挖深度约10.0~12.0m。

2、施工重难点

2.1地质条件复杂

该建筑位于深圳填海地区，根据现场地质勘察报告，本项目所在地区地质条件复杂，场地范围下部存在填砂填石，厚度约20m，主要由花岗岩质块石组成，块径一般10～40cm，最大可达100cm以上，含量大于50%，对于支护桩、工程桩、立柱桩施工均有较大的影响。场地下部存在最厚13.2m的含砂淤泥层，含砂淤泥层在旋挖钻进过程中极易塌孔，对于泥浆护壁钻孔灌注桩施工将加大施工难度。

2.2施工难度大，成本增加

本项目灌注桩施工因地质情况不良，旋挖钻机成孔过程中塌孔严重。施工场地下包含大量花岗岩块石，花岗岩块石块径一般10～40cm，块石之间缝隙较大，旋挖过程中块石松散塌孔，此部分选用冲孔桩机进行辅助成孔。再向下钻进过程中，出现填砂层，孔中注入泥浆对孔壁的砂层冲刷后，泥砂不停的向下掉落，桩底沉渣定理不干净，桩孔不稳定。桩身混凝土浇筑后则会出现一段“蘑菇头形”的桩段，这个“蘑菇头形”桩端将会对桩基检测产生极大的干扰。在灌注桩混凝土浇筑过程中，混凝土充盈系数达到1.6～1.8，按桩径1m计算，平均每米桩将造成0.5～0.6m³混凝土浪费。

填石层旋挖成孔过程种的孔洞形态

3工艺介绍

3.1施工工艺流程

施工准备→定位放线→机械旋挖成孔→桩身钢筋笼钢筋下料→桩身钢筋笼绑扎→钢筋笼保护层护壁筋焊接→采用0.4mm厚铁皮进行包裹→桩底沉渣清理→吊装包裹铁皮后的钢筋笼入孔→复核位置及标高后进行混凝土浇筑；

3.3主要施工技术

3.3.1旋挖成孔后桩长实测；

待旋挖机旋挖成孔后对桩长进行实测，根据桩身长度和设计要求进行桩身钢筋下料，下料后，按照设计图纸要求进行钢筋绑扎。桩身钢筋笼详图如下图所示：

3.3.2桩身保护层控制；

桩身箍筋净保护层厚度设计要求为70mm，桩身钢筋绑扎完成后每隔3m采用钢筋进行弯折，弯折后两端进行焊接，焊接时采用满焊，保证焊接质量的同时避免损坏主筋。具体附图如下：

3.3.3铁皮包裹钢筋笼；

现场不同回填区域的厚度不同，因此需要根据每根桩的实际填石填砂层厚度以及塌孔严重段厚度，对尺寸厚度为0.4mm厚度铁皮进行下料，确定铁皮包裹钢筋笼的长度，铁皮包裹时搭接长度为50mm，搭接部位用铆钉固定，铆钉间距@500mm。

包裹铁皮后的钢筋笼

3.3.4吊放钢筋笼前清理沉渣；

吊放钢筋笼（铁皮包裹后）之前，对桩底沉渣进行清理。正式吊放钢筋笼之前要观察孔洞是否有塌孔情况，对桩底沉渣进行复测，保证桩底沉渣厚度不大于50mm；如发现孔洞出现塌孔，应立即对孔洞进行再次清理，清理完成后再吊放钢筋笼，严格保证桩身混凝土浇筑质量。

3.4 安全技术措施

在钢筋笼绑扎焊接完成后，对钢筋笼的加工质量进行初步验收，验收通过后需测量包裹区域的长度，确定长度后开始0.4mm铁皮下料，作业人员对钢筋笼进行包裹固定。包裹完成后再次对钢筋笼进行验收，检查包裹长度、桩身保护层厚度、铁皮是否稳固等；

吊放钢筋笼过程中，需要人员在一旁进行旁站指挥，防止因为工人的不规范行为损坏钢筋笼，钢筋笼入孔时要关注铁皮不要剐蹭到护筒边缘。

4效益分析

4.1经济性

抽取现场ZH1型桩（桩径1000mm），包裹铁皮的钢筋笼和未包裹铁皮的钢筋笼各100m的桩进行数据分析；

未采用铁皮包裹的灌注桩混凝土浇筑完成后充盈系数约为1.6～1.8；而铁皮包裹后的桩混凝土浇筑完成后充盈系数为1.15左右。

按C35混凝土每立方米600元计算，每一米混凝土理论用量为： ，按1.8充盈系数计算每一米浪费材料费为：；

铁皮周长，每一米需要3.14㎡铁皮，厚度为0.4mm的铁皮3.14kg/㎡，每一米铁皮重量为=0.00986t；

铁皮价格按照2800元/t计算，

，每平方米铆钉及铁皮包裹固定人工费按3元计算，合计每米产生的费用为26.664元。

综上计算，每浇筑1米采用铁皮包裹的旋挖桩可节约成本大概

平均填石层厚度约20m，每根灌注桩可节约。

4.2可行性

利用0.4mm厚铁皮包裹灌注桩钢筋笼，可提高桩身质量，大大降低混凝土充盈系数从而控制施工成本，可行性高。

结语

通过对深圳填海地区某在建项目旋挖成孔灌注桩钢筋笼回填段包裹铁皮，以控制桩身混凝土充盈系数的施工技术的研究和应用，使得该项目旋挖灌注桩施工在安全性、经济性、可行性取得了良好的效果，为后续项目提供宝贵的经验。

----------- 参考文献-----------

[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑地基基础工程施工质量验收标准：GB50202-2018[S].北京：中国建筑工业出版社,2018.