摘要：桩基施工对于如今不断变高的建筑工程来说有着极为重要的作用，因此，必须保障其施工的质量，特别是在复杂地质条件的施工过程中。
关键词：复杂地质条件；桩基施工；关键技术
由于旋挖桩具有的工程特点，在如今众多的施工领域中有了广泛的应用。但是旋挖桩的施工普遍存在于复杂的地质条件中，因此，为了保障旋挖桩的施工质量，我们就需要采取有效的施工技术应对复杂条件下会出现的施工问题。
1.工程概况
某大厦基坑周长约571m，基坑面积约22500m2，基坑平均开挖深度为14.4m，局部核心筒电梯井最大开挖深度为18.45m。本工程的基坑支护方案采用水泥搅拌桩（内插超前钢管）+上部放坡+地下连续墙+2道钢筋混凝土内支撑形式；钢格构立柱桩采用旋挖（冲孔）灌注桩（见图1）。
图1 基坑平面示意
2.地质条件对基础施工的影响
2.1 地质条件对持力层的影响
在部分灰岩之中，土层本身实际上会遭受到水分的影响而完全失去以往所具备的强度，这方面的情况都是由于灰岩区域的残积层有着良好的渗透性所导致，而外界水分实际上能够轻而易举的便渗入到土层的内部；同时，灰岩地区所存在的土洞、地下裂隙等方面的发育程度也较高，这对于土层本身所表现出的稳定性有着直接影响。并且在桩基础实际执行施工的过程中，如果说直接触碰到相应的岩溶地层，那么桩基础将会直接落到溶洞的上部位置上，如果说溶洞内部所存在的底板厚度不足，那么必然会对于整个工程现场所表现出的桩基础带来直接的影响，这对于整个桩基础来说，是一个极大的安全质量隐患。
2.2 地质条件对桩基础施工的影响
（1）对人工挖孔桩基础的影响
人工挖孔桩施工措施，主要是采取人工方式进行挖土作业之后，再直接利用混凝土材料来现场进行浇筑，达到人成桩的目的。由于是依赖人力挖孔，所以人工挖孔桩的直径一般都比较大，能够对对地压力大的建筑主体进行有效的承载。人工挖孔桩基础，作为一种比较常见的基础形式，具有造价低、工期短以及较大单桩承载力等优点，在施工领域为广大施工人员所使用。但在一些特殊的区域，比如灰岩地区，第四系的残积层在地下孔隙水比较丰富的情况下，容易产生涌水、流砂等现象，这将对人孔挖孔作业造成极大的影响，不利于桩基础的施工安全。
（2）对钻孔灌注桩基础的影响
钻孔灌注桩，采用钻机进行钻孔从而形成桩孔，在孔内布置钢筋笼，使用混凝土浇筑形成最终的桩体。在实际施工中，当采用大直径的钻孔灌注桩时，能够有效地加快工程进度，能够在地下水丰富的区域顺利地使用，确保桩基施工的安全，但是在一些区域，桩基施工的困难。比如在一些软弱地层大量存在的区域，容易导致塌孔。
（3）对冲孔灌注桩基础的影响
冲孔灌注桩，利用冲孔机械设备在施工现场直接成孔，再在挖好的桩孔中安置钢筋笼，最后浇筑混凝土成桩。由于冲孔机的冲击力比较大，能够穿透地下岩溶的顶板，该成孔法能够灵活地对桩的长度和桩直径进行有效控制，因此比较适用于灰岩地区的桩基础施工。
3 施工难点和关键
3.1 核心筒区域桩施工关键
本工程塔楼部分核心筒共设计有21根桩，外围共设计有24根桩，合计45根。其中，塔楼部分工程桩桩径2.2m，且桩距小于3倍桩直径，为确保现场生产要素有效布置，安全施工，桩施工必须采取跳挖方式。
3.2 软土地基上冲孔施工
根据地质勘察报告，本工程基坑底地质多为冲击成因的淤泥质土、粉细砂，尤其南面区域甚为明显。在这种软土地基上进行桩机布置及冲孔施工是工程的难点。
3.3 内支撑区域下的冲孔桩施工及钢筋笼吊装
由于本工程基坑支护形式为地下连续墙加内支撑支护，基坑四角内均设置有2道内支撑，其中第2道内支撑距基坑底高度为6.5m，在桩施工时，对冲孔桩机的规格形式有了限制和要求，且桩钢筋笼在支撑梁底下的吊装下放过程也是一个施工难点。
3.4 桩端平均进入微风化深度大，桩孔洞预留时间长，容易引起塌方
本工程冲孔灌注桩持力层为微风化岩，根据设计桩表可知，桩端平均进入微风化深度约10m，施工难度大，孔洞预留时间长，容易引起塌方等现象；且工期紧，投入机械多，平面管理难度大。
4.复杂地质情况下桩基施工技术
4.1 核心筒区域冲孔施工
因核心筒区域桩桩距小于3倍桩直径，桩施工采取跳挖的方式，根据实际情况，需要分4批开挖。
4.2软弱土层上冲孔施工
现场实际施工情况为，西北角、东南角为淤泥质土层，西南角为粉细砂土层，由于内支撑梁限制原因，冲孔桩机集中进入施工困难，且因软弱土层无法有效稳固桩机冲孔。为有效提高冲孔施工，必须对该部分表层约40cm土层进行换填，同时合理进行生产要素调度。于基坑南面支撑梁中间位置留设车道，提供挖掘机、混凝土泵车等机械设备行走，桩施工从北往南后退施工，最后施工车道口位置桩。由于软弱土层关系，为提高桩施工效率，务必对每根桩的混凝土泵车行走路线规划合理，确保泵车正常运输，实践证明，经过对表层40cm土层进行砖石换填，冲桩机可顺利正常开展作业，同时对泵车计划行走路线进行砖渣铺填，不仅有利于桩机平面调度运输，同时对起重机行走进行了有效施工衔接，保证了软弱土层下的桩基施工节点。
4.3内支撑区域下的冲孔施工
本工程基坑内设置有2道内支撑，其中第2道内支撑距基坑底高度为6.5m，在桩基础施工时，需特别注意机械不得与其产生碰撞。故现场选用的所有冲孔桩机均根据现场施工需要进行了改装，改装后高度不超过6.5m，满足上述施工要求。
4.4清孔
钻孔达到设计深度时，应采用清孔钻头进行清孔。在清孔过程中，应不断置换泥浆，直至浇筑水下混凝土；灌注混凝土前，孔底500mm以内的泥浆相对密度应＜1.25，含砂率不得大于8%，黏度不得大于28s。
捞渣清孔是冲孔桩常用的一种清孔方法，清孔过程应边捞渣边向孔内注水，并保持孔内水头高度1.5～2.0m，防止发生塌孔事故，并应随时观测孔底沉渣厚度和观测冲洗液含渣量，当冲洗液含渣量＜4%时，孔底沉渣符合规定即可停止清孔。
4.5水下混凝土浇灌
桩芯混凝土采用商品混凝土，并一次性连续浇筑完成。本工程施工场地有限，投入机械多，交叉作业工序多，平面管理紧凑，主要通过混凝土泵车直接浇灌水下混凝土。
综上所述，随着如今建筑工程多往高层及超高层发展，桩基的施工成为了建筑工程中最为关键的一部分。因此，我们必须要了解桩基施工的难点和关键，特别是在复杂地质条件下，并采取有效技术做好施工，从而保障桩基工程的施工质量。
论文作者:周春霞
论文发表刊物:《基层建设》2018年第10期
论文发表时间:2018/5/30
标签：冲孔论文; 基坑论文; 土层论文; 桩基论文; 地质论文; 混凝土论文; 区域论文; 《基层建设》2018年第10期论文;