混凝土灌注桩在布吉河粤宝路河段改造工程中的应用

尚常清

（四平市水利勘测设计研究院 吉林四平 136000）

二十世纪90年代以来，混凝土灌注桩被广泛应用于建筑软土地基处理，以提高地基的承载能力。近年来应用于水利工程中可以作为护岸永久性挡墙，尤其是临近街道、重要建筑物等无法开挖的河道，混凝土灌注桩的优越性十分突出。

1 工程概况

布吉河中上游所在的布吉街道位于深圳市中部，特区北侧，南邻罗湖区，是深圳市重点工业卫星镇，为改善布吉河水环境，深圳市、龙岗区两级政府决定兴建布吉污水处理厂，规划厂址拟建于规划嘉兴路～现状粤宝路之间地块，厂区用地占用布吉河现状河道，需对布吉河粤宝路河段作为布吉污水厂的配套同时进行。

本工程任务是：本工程属布吉河污水处理厂厂区外配套工程，为满足布吉污水处理厂建设需要，需进行厂区外进厂总管建设和河道综合治理，使河道经改造后满足设计防洪要求、改善河道生态环境，从而提升区域地产价值。

布吉河中游河段在铁路桥分水口以下由明渠段和铁路西分流箱涵二条渠道组成，防洪标准：布吉河粤宝路河段防洪标准为100年一遇洪水设计，设计分洪流量Q为265m3／s。

2 工程地质

根据勘察成果资料，场地内地层自上而下分别为：第四系人工填土层 （Q4s）、第四系冲洪积层（Q4al＋pl），第四系残坡积层 （Q4el＋dl）和侏罗系中统塘厦群中亚群 （J2tnb），具体描述如下：

① 第四系人工填土层 （Q4s）。人工填土为杂填土和素填土，分布广泛，每个钻孔均有揭露，由砂砾质粘土、砾砂、石块混合堆积而成，块石为花岗岩，大小不均，大者几十公分，小者数公分，棱角状～次棱角状，坚硬，填土层结构一般较松散。干燥～稍湿，堆积年限10年，该层属强透水层。最大厚度8.8m，最小厚度1m，底板高程在13.3～19.42m之间。

②第四系冲洪积层 （Q4al＋pl）。②－1粉质粘土，黄褐色，红褐色，粘结紧密，硬塑，饱和，手不易掰开，呈透镜体分布，主要分布在粤宝路段，最大厚度3.3m，最小厚度1m。②－2砂卵砾石层，黄褐色－灰色，一般为古河床冲积物，上部含粘性土，粒度自上而下为粗砂砾、砾砂，卵石不等，几乎每个钻孔均有分布，稍密－中密，最大厚度5.6m，最小厚度0.5m。高程相差较大，一般为11.93～15.24m。

③第四系残坡积层 （Q4el＋dl）。为砂质粘性土，黄褐色－红褐色，色杂，呈土状，为粉质粘土、粘土，湿，可塑－硬塑，由泥质粉砂岩风化残积而成。

④侏罗系中统塘厦群中亚群 （J2tnb）。为一套内陆湖泊相砂泥质碎屑岩建造，岩性以灰白、灰绿色中厚层状长石石英砂岩、石英砂岩、紫红色砂质泥岩、硅质泥岩为主，钻孔自上而下揭露的有：

④－1全风化泥质粉砂岩夹砂质砾岩，黄褐色，由泥质粉砂岩风化而成，呈土状，为粉质粘土、粘土，湿，可塑－硬塑，原岩结构清晰，局部夹强风化泥质粉砂岩块石，最小厚度5.8m。每个钻孔均有揭露。

④－2强风化砂岩，黄褐色－青灰色，由全风化砂岩夹强风化岩块组成，坚硬，取芯困难，采取率较低，主要分布在ZK14、ZK12号孔，厚度2.2～3m。

④－3弱风化砂质砾岩，灰～青灰色，角砾状结构，胶结物为泥质、钙质，坚硬，砾石多呈圆状、次圆状、次棱角状，大小不等，3～5cm居多，可见陡倾角节理，方解石微脉充填，裂面一般较新鲜，主要分布在ZK12号孔，厚度不详。

根据取样进行试验资料分析，主要物理力学指标建议值如下表1。

表1 岩、土层物理力学指标参数建议值表

3 支护方案及结构

由于河道位于城区，受地形及交通制约，靠近粤宝路侧无法放坡开挖，同时施工期间不得影响已建分流箱涵和地下市政管线。由于该侧临近范围均为地下构筑物，无法采用锚杆、土钉等支护措施。本阶段比较了钢板桩支护和悬壁式排桩支护两个方案，经计算，由于钢板桩刚度较小，桩顶水平位移较大，无法满足设计要求，且基坑下部岩性变化大，以强风化岩为主，钢板桩施工困难，加之钢板桩为定型厂品，为12m长，无法满足本工程支护长度。因此本阶段推荐采用单排悬壁钻孔灌注桩支护，将该支护作为永久性建筑物设计。

基坑深约6～8m，考虑周边为重要市政管线，故对该基坑作为1级进行设计，要求桩顶最大水平位移为0.0025h。并严格控制地面沉降。

计算控制工况为：竣工工况，墙前无水，墙后为地下水。地面超载20kN／m2。

计算方法：“理正深基坑支护结构设计软件fspw4.1”。计算结果见下表2。

表2 支护结构计算成果表

经计算，桩号0＋482～0＋589左岸采用灌注桩挂钢筋混凝土面板护岸支挡结构。灌注桩采用φ1200名满水下C30钻孔灌注桩，间距1.5m，桩长14.5m（包括冠梁），桩端支撑在强风化层。桩顶设宽1.2m高1m冠梁，冠梁顶高程21.00m，冠梁每10m设一道伸缩缝，内填沥青杉板，冠梁顶设仿木栏杆。在灌注桩冠梁预留φ20钢筋，水平间距1.5m，竖直间距0.6m，在每根灌注桩上锚φ20钢筋，水平间距1.5m，挂φ6＠200钢筋网。混凝土强度等级均为C30，饰面处理同挡墙段。桩间排水带设0.3m厚碎石砂，碎石砂与混凝土挡板间设聚乙烯闭孔泡沫板。桩间设二排φ100排水花管，外包无纺布，水平间距1.5m，i＝1／10。

4 钻孔灌注桩施工方法

钻孔灌注桩：位于粤宝路西侧，根据设计桩位定孔，平整场地，构筑施工平台。施工工艺：平整场地、填筑施工平台→桩位放线→开挖浆池、浆沟→埋设护筒→钻机就位、孔位校正→成孔、泥浆循环、清除废浆、泥渣→清孔→吊装钢筋骨架→设立导管→灌注水下混凝土→拔除护筒→桩机移位→下一桩孔施工。

施工时采用回旋钻机钻孔，泥浆护壁，钻至设计标高或桩长后，由监理和设计人员现场验收后，清孔，利用钻机起重系统吊放钢筋笼，再浇筑水下混凝土，浇筑时应连续作业。为防止塌孔，要求跳孔施工。对于兼做永久性岸墙的排桩，要求进行小应变和抽芯检测，合格后方可进行岸墙墙面施工、装饰。

5 结束语

在灌注桩施工过程中，严格按施工实施细则要求，按工序进行质量控制，坚持每道工序实施检查验收许可制、成桩辅以适当的检测方法，就能保证混凝土灌注桩质量。

1 建筑桩基技术规范 （JGJ94－2008）.中国建筑工业出版社

2 华南工学院等编 .地基与基础 .中国建筑工业出版社

3 朱之基主编 .混凝土灌注桩质量无损检测技术 .北京人民交通出版社.1993

4 建筑地基基础设计规范 （GB50007－2002）