关键词：复合地基；施工方案
一、背景技术
我们在姚河泾泵站施工中，由于场地原因，运输条件限制，图纸设计的钢筋混凝土灌注桩施工进行有困难，在我们技术人员共同努力下，研究并实施了复合地基的施工方案。通过对比，方案优化并且造价较低的复合地基处理方法。
我国目前地基处理方法中，长螺旋引孔CFG桩是常用的复合地基处理方法，其优点是在软土地基中的施工较快，成桩率高，其缺点是在桩身成孔过程中土体被排出到地表外，即没有很好的利用原土，还需要另外的人工和机械将排出的土清理外运，由此造成工效降低、成本增高；另外常规桩型的直径均在400mm以上，在遇到较硬土层时，其成孔过程缓慢工效较低，甚至无法成孔；再有400mm桩径以上的常规工法，其混凝土用量较大，经济优势并不显著。
二、技术方案
复合地基的施工方法：通过直径较小的、钻孔和挤土结合的方法，迅速并一次性完成桩身成孔和桩身施工，达到简化工序、提高工效、降低成本的目的。
复合地基的施工方法，包括下述步骤：
a将底端带有正向螺旋片和反向螺旋片的钻杆，垂直对准桩位，正向螺旋片和反向螺旋片的最大外径小于350mm；
b旋转钻杆，使正向螺旋片切削土体并向下钻进形成桩孔，同时使反向螺旋片将切削出的土体挤压到桩孔壁中；
c持继进行上述步骤b的操作直至设计深度，完成挤土钻进的成孔施工；
d通过钻杆内部或者外部的输料管，向桩孔内加压泵送混凝土，同时向上提升钻杆；
e反复进行上述步骤d的泵送混凝土和上提钻杆的操作，直至桩顶设计标高，在地基中形成混凝土桩体；
f在桩顶表面铺设砂石或者混凝土或者钢筋混凝土垫层。
进一步方案优化为：
1.步骤a中，上述正向螺旋片的螺旋角度倾斜向下，上述反向螺旋片设置于正向螺旋片的上方，反向螺旋片的螺旋角度与正向螺旋片相反，倾斜向上。
步骤a中，上述正向螺旋片的外径由上向下递减呈尖锥形，上述反向螺旋片的外径大于或者等于正向螺旋片的最大外径。
2.步骤b中，上述反向螺旋片将切削出的土体挤压到桩孔壁中，是指当旋转钻杆时，正向螺旋片和反向螺旋片同时旋转但方向相反，正向螺旋片切削土体并带动反向螺旋片向下钻进，被切削土体向上挤出时受阻于反向螺旋片被压制在桩孔中，然后由于反向螺旋片的向下反向旋转作用，被逐渐挤压到桩孔壁中。
3.步骤c中，上述完成挤土钻进的成孔施工，是指在整个成孔过程中原桩孔中的土体被挤压到桩孔壁中。
4.步骤d中，上述向桩孔内加压泵送的混凝土，可以用水泥或者碎石或者砂或者粉煤灰或者粗细骨料中的一种或几种拌合的混合料来替代。
复合地基的施工方法的工序图
三、复合地基的施工方法的特点和优势
①采用直径较小的桩身，其成孔的工效和速度与普通桩相比显著提高；②在提供相同承载力的情况下，显著提高单方混凝土承载力，其复合地基的混凝土使用量可节约30%～50%，节约成型建材效果显著；③施工过程中不排土、不取土，将桩孔中的原土全部挤压到孔壁中，显著提高桩身的侧摩阻力和桩间土承载力。④挤土成孔方法的桩的侧摩阻力是排土成孔法的1.3～1.6倍；⑤无需清土外运的施工环节，减少工序，避免环境污染；⑥一次性完成钻进成孔、压灌混凝土等多道工序，施工简单易控、工效较高。
复合地基处理场地为例进行技术方案对比，该场地需处理的面积为2853.2平方米，要求处理后复合地基承载力特征值达到420kPa，方案一采用普通CFG桩施工方法，方案二采用本发明的复合地基的施工方法，方案一中，设计桩径400mm，桩长21m，布桩数量为1075根，桩间距为1.7m×1.5m；方案二中，设计桩径250mm，桩长21m，布桩数量为1399根，桩间距为1.4m×1.4m。经过计算，方案一共需混凝土2835.4方，混凝土单价为550元/方，还需清理外运土方2835.4方，清理单价为65元/方，以上两项工程费用总额1743783.3元；
方案二共需混凝土1441.4方，混凝土单价为700元/方，无需清理外运，工程费用总额1008985元。通过对比分析，方案二的布桩数量和混凝土单方造价虽然略高于方案一，但混凝土使用总量却有大幅度下降，同时节约了清土外运费用，相比方案一，方案二在提供相同承载力的情况下，工程总造价降低了42.1%，在节能减排方面具有显著优势。
四、结语
通过这次施工实践，我们探索出一套可行的施工方案。不仅解决了地形和交通的特殊情况的施工，而且，节省了材料，节约工程造价。具有推广价值。
论文作者:李忠良
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/2
标签：螺旋论文; 地基论文; 混凝土论文; 方案论文; 钻杆论文; 工效论文; 方法论文; 《防护工程》2018年第35期论文;