摘要：本文主要针对复杂地质条件下桩基的施工技术展开了探讨，通过结合具体的工程实例，对工程特点及地质水文状况作了详细阐述，并在分析了施工难点和关键的基础上，给出了一系列相应的施工技术，以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。
关键词：复杂地质；桩基；施工技术
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。我们需要认真掌握和了解施工的难点和关键，并采取相应有效的技术进行工程施工，以保质保量地完成了桩基施工。
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 工程特点及地质水文状况
本工程采用冲孔灌注桩基础和扩展基础，桩基础部分共设计有195根桩，其中核心筒部分桩径2.2m，核心筒以外部分桩径1.2m和1.4m，净桩长8～32m（见图2），所有桩基础的设计持力层均为微风化泥质粉砂岩。
图2 桩布置
场地内地下室主要为上层滞水与基岩裂隙水，主要赋存于上部各土层和基岩裂隙中。较低矮的平地，地下水位较低，而山丘处地下水位较深。地下水位受季节及气候影响，主要接受大气降水补给。地下水位埋深为0.4～6.3m。
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，桩孔开挖顺序如图3。
图3 核心筒内桩孔开挖顺序
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（见图4）。
图4 冲孔施工顺序
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 钢筋笼吊装
图5 第2道内支撑与桩基础水平位置关系示意
本工程桩身钢筋笼采用35t履带式起重机进行吊装，为保证钢筋笼吊装时受力均匀，减少变形，采用双吊点吊装，钢筋笼在下放入孔过程中应对准孔位，保证垂直、轻缓放入桩孔中，然后用水准仪测量护筒顶高程，确保钢筋笼顶端满足设计要求。
为保证钢筋笼主筋的保护层厚度，在钢筋笼周圈焊接Φ18钢筋头，每周圈至少焊10个钢筋头。
本工程桩桩长均超过6.5m，对应钢筋笼的长度也超过内支撑下净空高度，第2道内支撑与桩基础水平位置关系情况如图5所示。
对于上述情况下的钢筋笼，可分段进行加工，每段长度不超过6m，并在钢筋笼四周纵筋上设置吊环，吊环距该段钢筋笼上端距离不超过500mm，在第1段钢筋笼吊放至桩孔内后，采用I14穿过吊环，将该段钢筋笼固定住，再采用汽车式起重机/塔式起重机/电动葫芦将第2段钢筋笼吊至第1段钢筋笼上方，并立即安排焊工对钢筋笼进行焊接，待冷却并达到强度后再抽出固定用工字钢，将第2段钢筋笼吊放至桩孔内。重复上述步骤直至钢筋笼下方至设计深度。
4.6 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。
通过现场平面合理布置，车辆行走路线的有效规划，实现将混凝土泵车直接驶进桩孔施工现场浇灌桩。对于支撑梁区域及靠近基坑边位置桩，则直接通过天泵输送进行混凝土浇灌。
5 结语
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。
参考文献：
[1]闫飞.浅谈复杂地质条件下深桩基础施工技术[J].技术与市场.2010（10）.
[2]尹光.人工挖孔桩施工质量通病及预防措施[J].中国新技术新产品.2010（20）.
[3]肖斌.复杂地质条件下桩基施工勘察的必要性及工作重点[J].四川水泥.2015（11）.
论文作者:孔庆军
论文发表刊物:《基层建设》2015年33期
论文发表时间:2016/11/22
标签：冲孔论文; 钢筋论文; 基坑论文; 桩基论文; 土层论文; 工程论文; 地质论文; 《基层建设》2015年33期论文;