关键词：地层坚硬 消耗过多 吊脚桩 节省 支护效果
随着城市轨道交通的高质量发展，车站施工各种工法技术已趋于完善，在一代又一代土木人的努力下各项难题均得到了攻克。传统施工工法的改良更好的提能增效又是工程业内新的挑战。桩锚支护技术现已经广泛应用于基坑工程施工中，能较好的保证基坑的施工安全，在武汉地区，针对土岩组合地层采用“吊脚桩”桩锚支护方式较少。由于对岩层稳定性把握不准，设计桩端往往要求进入基坑底部以下并达到一定锚固深度来保证基坑安全，这样容易造成桩长较长，同时在岩层施工中难度较大，进度较慢，也增加了工程造价，延长了工期，并造成一定的资源浪费。
当地铁车站位于坚硬的地质条件下，基坑岩层相对单一，且强度满足基坑支护要求能达到自我稳定性强，那么施工围护桩便显得有些过于保守，且坚硬地层钻孔灌注桩或地连墙工法施工难度大，进度缓慢。这时吊脚桩施工工法便应运而生，可以合理利用土体自稳性，节约机械、材料，加快工期。对比传统支护体系，吊脚桩的设计与施工意在更好的提升桩体与土体的整体作用能力。降低设计、施工浪费，可大面积在城市硬岩地铁建设的设计与变更中运用。
1.吊脚桩概述
吊脚桩也称为锁脚桩，是钻孔灌注桩的一种，但其在施工过程中并没有深入至基坑底以下，桩身深入岩层中规定深度，视地质情况，可在桩身以下设置岩石锚杆进行加固。吊脚桩不仅具有钻孔灌注桩的优越性，同时，由于桩身较短，施工工期短，造价比正常的钻孔灌注桩低，在近几年的硬岩地铁施工中正慢慢推广应用。本文以武汉地铁11号线虎泉站基坑吊脚桩围护结构施工为例，分析吊脚桩的施工注意事项及质量控制措施，指出吊脚桩验收的重难点，为吊脚桩在今后类似地质条件下深基坑的施工提供经验。
2.吊脚桩应用情况
武汉地铁11号线4标虎泉站，车站全长224m，车站围护结构设计分南北两侧，南侧采用传统围护结构，围护桩有效长度37m。北侧采用吊脚桩施工工法，有效桩长23m。标准段基坑深度约为27m。
车站位于武汉市洪山区虎泉，吊脚桩穿越地层为：杂填土、素填土、黏土、中风化灰岩。桩底灰岩强度约为150MPa，针对如此强度等级的灰岩吊脚桩工法最为合适。吊脚桩锚入灰岩长度为1.5m。桩底设置锁脚锚杆稳固桩身。
设计院针对吊脚桩工法组织专家论证会，在完成设计后对我单位进行现场设计交底，并要求首件制到场验收。
3.吊脚桩首件制验收
吊脚桩首件制验收严格按照业主及公司要求进行验收。
首件验收旨在集中突出实体工法施工时可能出现的问题，并结合施工经验提前预估并解决施工过程中的问题。
经过首件验收后，项目总工程师组织项目技术管理人员进行技术研讨，总结首件验收管理经验，及技术解决措施，制定人员分工并且规范后续施工。
通过首件验收制度项目质量管理体系得到了积极地提升，让现场的每位管理者都能严守质量红线。
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4.吊脚桩施工中存在的问题及原因分析
在施工过程中共发现如下问题：
问题1：钻孔过程中在临近桩底处出现卡钻、偏钻等情况；
原因分析：由于桩基位于上软下硬地层，且下放岩层表面并不平整，因此钻进过程中遇岩层斜面确易发生偏钻情况。
问题2：预制钢筋笼机械连接对接错位、钢筋笼制作缺陷；
原因分析：由于本站桩基钢筋采用机械连接的接头方式，主筋原材长度不一，且接头位置难以布置在同一截面上，固接头容易出现钢筋错位。
问题3：锁脚锚杆钻孔困难，锚固难度大，锚固效果不达标；
原因分析：地层较硬，且桩体主筋布置较多，锚杆开孔碰触主筋、或无法钻孔。
问题4：岩土分界不明桩底标高难以控制；
原因分析：由于设计桩底为不确定标高，桩底嵌入岩层1.5m，地层分界线的不整齐也将导致桩底标高不易控制。
5.质量控制及处置措施
问题1：充分体现过程质量控制效果，针对分层断面编制技术交底，严格控制钻进速度，加强钻杆垂直度校核，校核分为仪表盘观察及全站仪双重校核的方法，并设质检工程师旁站，待分界层度过后进行二次校核达到垂直度要求后再进行钻进。
问题2：现场技术员组织钢筋工进行三级技术交底，针对钢筋笼对接接头采用笼顶统一对齐的方式，预制第一节笼子后进行钢筋笼预拼装，标记一根主筋已保证对接效果与预拼效果切合。
问题3：在锁脚锚杆钻孔前提前钻出引孔，结合引孔情况调整取孔位置，调节空位，对于废弃引孔及时封堵，对于已成空位在设置完锁脚锚杆后进行二次封堵，保证锚杆不受锈蚀已达到预期锁脚效果。
问题4：技术员在图纸上找出岩层线分布规律，在保证锚固长度的前提下及时调整锚入岩层深度，尽可能保证装底标高在同一水平线上，在过程中，勤测孔深，尤其是岩土分界线时，计算分界线标高，确定锚入深度已保证成桩整体效果。
6.经济及质量效益对比分析
吊脚桩施工与传统钻孔灌注桩施工相比无论在经济与质量效益上都占有较大的优势。
经济效益：对比钻孔灌注桩，吊脚桩施工工期短的优势显露无疑，在同等基坑支护的前提下，吊脚桩施工进度占据碾压之势。成本上讲，同等条件下吊脚桩对于机械及材料要求较低，节约成本优势明显。
质量效益：对比传统工法，吊脚桩施工质量管理效果较高，只要质量管理抓住重点，关键节点把握得好，将起到较好的效益提升效果。
7.总结
本工程将“吊脚桩”桩锚支护在土岩组合地层深基坑工程中成功应用，利用岩层自稳定的特点，缩短桩长。减小支护深度，在基于普通钻孔灌注桩施工的技术下，结合土体最大程度的提高桩体与土的利用率，在保证基坑稳定的前提下提能增效，为施工进度、节约能源提供了技术服务，在同类型地质条件下具有较强的推广价值。同时在后期监测过程中，基坑支护结构变形、周边建构筑物沉降等均处于安全状态，小于报警值。同时，为了能够达到这种效果“吊脚桩”固桩体的质量也显得尤为重要，如何控制桩体质量以及桩体在施工中容易出现的质量问题，本文进行了一些举例，并提出了一些解决方法，希望广大同仁能重视质量管理，增强红线意识，建造更多优质工程！
参考文献：[1] 黄薛，曾纯品，雷炳霄《“吊脚桩”桩锚支护在土岩组合地层深基坑工程中的应用研究》黄薛，曾纯品，雷炳霄《“吊脚桩”桩锚支护在土岩组合地层深基坑工程中的应用研究》
[2] 郭鹏举《吊脚桩在地铁围护结构中的应用及注意事项》
论文作者:李懿哲 范德宝
论文发表刊物:《建筑实践》2019年38卷19期
论文发表时间:2020/3/5
标签：基坑论文; 岩层论文; 钻孔论文; 地层论文; 效果论文; 标高论文; 钢筋论文; 《建筑实践》2019年38卷19期论文;