赵连平
（黑龙江龙华岩土工程有限公司）
【摘 要】在通常的设计和施工中，一般同一单体建筑基础为同一种形式，当基础采用桩基础时，一般采用同一种桩型，尤其是单体落地面积和建筑面积较小的建筑。本文对建筑面积较小的同一单体建筑采用不同的桩基础形式的成功实例进行浅析，希望对特殊地质条件下的桩基础设计和施工有所帮助，同时钻孔压灌超流态砼注浆机械搅拌扩底桩在桩基础工程的应用中也是一种很好的新桩型。
【关键词】注浆机械搅拌扩底桩；持力层
一、工程概况
职工街-工农大街棚改安置工程A1工程位于哈尔滨市道里区职工街与工农大街交汇处，主楼为32层，总高度100米，设一层地下室，建筑面积为15000平方米。本工程于2009年进行勘察设计，于2009 年11月5日开始施工，采用冬期施工。
二、工程前期设计方案确定
工程地质：按照本工程地质报告揭示的地质情况，该工程自上而下为1-2米杂填土、10-12米的粉质粘土、粉细砂层、粘土层、粗砂层、粘土与中粗砂交互层、粘土层，场地范围内地层起伏变化较大，较为复杂。
桩型选择及确定：本工程设计单位为黑龙江省建筑设计研究院，按照当地桩基础的通常习惯做法，一般选择钻孔压灌超流态砼灌注桩或预制管桩，静压管桩如遇中密以上状态连续中粗砂层（本工程存在不稳定的第五层粗砂层），难以压入，周围紧邻顾乡消防中队和原有居民楼，不适合采用打入形式，故预制管桩不可选，应选择钻孔压灌超流态砼灌注桩。
钻孔压灌超流态砼灌注桩桩长受桩机能力限制一般桩长为35m以内，因此对设计来说，最好在桩机施工能力的深度范围内找到持力层。
根据地质报告揭示，靠东侧的2/3的场地，在地面下的21-26m范围有较稳定的持力层第5层粗砂层，采用桩径600mm，桩长可以达到18.3m，该部位该层下面在地面下的40m范围内再找不到稳定持力层。但西侧的场地尤其是西北侧没有稳定的持力层。
按照独立承台的设计原则布桩，单桩承载力特征值限定在2200KN。按照摩擦桩计算，采用钻孔压灌超流态砼灌注桩时，整个工程的桩长应达到29m。有持力层部位，当桩径为600mm桩长为18.3米时单桩承载力特征值可达到1650 KN。为降低工程成本，又要保证设计要求达到的单桩承载力特征值2200KN，在该桩长情况下提高单桩承载能力，只能采用钻孔压灌超流态混凝土注浆机械搅拌扩底桩（专利技术），该方案可使单桩承载力特征值提高达到2200 KN，满足布桩需要。
但同一个单体工程一般不采用两种桩型，尤其是桩型不同持力层也不同，容易产生不均匀沉降。沉降量是否合格以及不同桩型两侧的沉降差是否满足要求应通过验算确定，不合格则应对长桩的桩长、短桩的扩底尺寸及桩数进行调整，通过调整确定600mm直径桩长桩为29m，按地质报告揭示的范围共设置22根，扩底桩桩径为600 mm，桩长为18.3m，扩地直径为900mm。
由于两种桩的尺寸是由承载力和沉降验算双控确定，这就要求施工时必须严格按设计尺寸施工，不能造成承载力高或低的偏差过大，如果控制不好，某一种桩的承载力提高较大也会影响建筑物的安全。
（1）、钻孔压灌超流态混凝土注浆机械搅拌扩底桩：
桩尖位于第5层粗砂层，总桩数129根。
（2）、钻孔压灌超流态混凝土桩：
（二）、施工方法及控制要点
1、为保证桩的尺寸满足设计要求，在正式施工前，对扩地装置进行校定，在建筑物体外进行试成孔扩底，钻3米深孔然后扩底，测量扩底部位的尺寸，考虑深部土体与上部土体的密实程度不完全相同、施工中扩刀部位会有磨损、扩底装置的各连接部位在连续使用过程中的磨损松弛等因素，是扩底完成尺寸控制910-915mm，完成桩数一半时再做一遍试成孔扩底，尺寸有变化时及时调整。
2、开钻之前用钢尺测量钻杆长度，将钻杆入土深度及扩孔高度用红布在挺杆上进行标识，用以控制钻进深度。
3、注 浆
钻孔至设计孔底标高，启动注浆泵，通过钻杆芯管注浆，注浆量控制不少于0.4m?。水泥浆水灰比控制在0.60~0.7之间。水泥浆搅拌时间大于3min方可使用；水泥浆存贮时间不得超过45min。注浆压力控制在0.5—3MPa。如提钻过程中冒浆量较大，适当调整注浆量。
4、搅拌扩底
钻至设计孔底标高后，启动搅拌扩底装置（专利），并旋转进行搅拌扩底，缓慢匀速提钻，扩底段提钻时间控制不少于2分钟。
5、提钻灌注混凝土
（1）、提钻到扩底顶标高时，停止搅拌扩底，开始连续泵注商品混凝土，边提钻边泵送混凝土，直至钻杆提离孔口，砼坍落度控制在20—25cm；
（2）、提钻时要严格控制钻杆提升速度，确保提钻速度与混凝土泵送速度相协调，保证混凝土始终包裹钻杆1m左右；
（3）、提出钻后，确保混凝土高出有效桩头50cm。如果混凝土回落，应及时填满。
6、钢筋笼安放
安放时慢起慢落、逐步下放，避免碰撞孔壁。钢筋笼安放后进行笼顶标高抄测，符合设计要求即可固定。
7、补注砼
如砼下沉，再次补注相同标号砼至桩顶标高上50cm。
8、采取的主要冬期施工措施
根据本工程施工，属冬期施工范围，必须采取冬期施工措施，以保证本工程的施工质量。冬期施工主要技术措施：
（1）、商品砼的出罐温度不低于10℃。砼泵管用棉被保温。
（2）、由于注浆管细，蓄热少，低温情况下很容易受冻堵塞而不能正常施工，注浆管用岩棉保温，水泥浆采取防冻措施，掺加防冻剂，水泥浆采用热水搅浆，保证水泥浆温度不低于20℃。注浆泵及搅浆设备设置保温棚保温。
四、施工验收
本工程桩基础检测由黑龙江省寒地建筑科学研究院桩基检测室进行静载和动载检测，静载结果两种桩型的累计沉降相差较小均在7mm-15mm之间，经设计院核算符合预期要求。本工程主体工程2010年底竣工进户，投入使用已近4年，目前沉降已稳定，沉降均匀，符合设计要求。
五、经济比较
本工程如果全部采用29米桩，工程量1237.5m?为工程造价约136万，采用两种桩型相结合后，工程量为893m?，工程造价约98万，与全部长桩方案相比节省造价28%。
六、结论
通过本工程中对同一单体中截然不同桩型的应用，总结如下：
1、在部分有条件的地质条件下同一单体可以采用差别较大的不同桩型，同一单体的不同位置可以选择不同持力层。
2、采用差别较大的不同桩型应进行严格的沉降验算和刚度验算
3、钻孔压灌超流态砼注浆机械搅拌扩底桩是安全可靠、经济适用的桩型
4、施工必须严格按设计要求控制。
5、适时使用可以大大节省工程成本。
参考文献：
[1]《职工街-工农大街棚改安置工程A1工程地质勘察报告》
[2]《职工街-工农大街棚改安置工程A1试桩报告》
[3]《职工街-工农大街棚改安置工程A1沉降观测报告》
论文作者:赵连平
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年8月供稿
论文发表时间:2015/12/7
标签：工程论文; 钻孔论文; 水泥浆论文; 承载力论文; 钻杆论文; 注浆论文; 混凝土论文; 《工程建设标准化》2015年8月供稿论文;