石家庄地区大直径桩基工程的施工应用研究

吕忠华

（中铁19局，北京100176）

1 前 言

大直径灌注桩己广泛应用在房屋建筑、桥梁工程的基础工程中，从成孔的方法上讲，灌注桩可分为人工开挖和机械成孔两类.大直径桩有许多优越性，如可承受很大荷载，成桩质量好，可加快工期，抗震性、抗风稳定性良好，具有较强的抵御冲击能力，故安全可靠性高且能减少承台工作量，因而总造价相应会低，这与采用多根小直径桩有明显差异.通常情况下，桩径小、桩数多，工程量大、造价高、工期也会长、施工难度也就大.因此，大直径桩的应用愈加广泛.本文结合石家庄市槐安路高架桥工程大直径桩基施工实际情况，对大直径人工挖孔桩进行了更新的施工工艺.

2 石家庄市槐安路高架桥工程大直径桩基施工实践

2.1 工程慨况

我单位承建的石家庄市槐安路高架桥工程位于石家庄市槐安西路，起点为红旗大街与槐安西路交叉口以东终于维明南大街与槐安路交叉口，全长1205.66m.主要有桩基195根、T梁400片、挖土20.8万 m3、填土1.6m3、埋设雨、污水管道4200m.

2.2 工程地质

根据地勘报告，该线路内地层为第四纪冲击形成的粘性土、粉土和砂类土组成，表层多为沥青路面及路基土.总体来说，地层较连续，有规律、层位变化不大.施工图设计说明书中的表述，钻进42.0m未见地下水.

2.3 说明

原设计101＃－106＃墩位为直径1.5m的钻孔灌注桩，承台底部距离原地面高度达6～7m，如按设计施工，承台开挖面积和深度较大，现有工作场地施工承台范围内将全部被挖除且基坑边坡很陡，造成安全隐患并且无法保证现有交通的畅通；如先施工桩基后挖除土方再施工承台，则工期无法保证.根据本工程工期短、下挖深度大等施工特点，经与业主及设计代表沟通，将原群桩变更为直径2.5米单桩，取消承台，墩柱形式和尺寸保持不变.桩基形式为人工挖孔灌注桩，桩径设计2.5米，护壁为钢护筒.

2.4 挖孔及钢护筒防护

由于市政工程地下管线较多，管线不明确，为了防止破坏地下管线，须人工先开挖6m.在用人工配合机械施工.

挖孔前应按图纸把桩基中心位置定出，并从中心桩引出4个控制点，以控制中桩，开挖应分层进行，下部砂层或砂砾层根据实际情况每次进尺0.5m，土方开挖直径比护筒直径大100mm.为保证护筒下沉过程中不偏心，要求人工修边时每次进尺不超过200mm，周圈对称均匀下挖.护筒每下沉2m，必须测量孔底中心位置，如护筒中心与桩基设计中心不符合，应及时纠偏，纠偏措施主要为不对称人工修边，通过控制两侧下沉速度，逐步调整到设计中心埋设钢护筒，钢护筒应高出原地面0.5m～1.0m，防止有杂物落入桩基中，砸伤作业人员.依此类推，挖至到6m后方可用机械开挖.待钻机就位后调整好中心开始钻进（旋挖钻代替卷扬机更安全、效率更高），人工配合机械取土以至到设计标高.

钢护筒安装与连接，钢护筒由专业厂家生产，用卷板机卷至成圆形，为增强刚度，护筒内壁每隔500 mm设Φ25钢筋圈作为加劲肋，每节护筒顶部设拆卸的支撑，防止护筒变形.首节护筒安放到桩位坑后，调整护筒中心与桩位设计中心重合并检查护筒顶部平整度（要求垂直的两径向差分别不超过3 mm），检查合格后固定首节护筒，采用三点法吊装第二节护筒，护筒就位后将护筒用螺栓连接.在土方开挖过程中，护筒靠重力逐步下沉，采用相同办法安装第三节护筒.

2.5 钢筋笼的制作与安装

钢筋骨架在钢筋加工场地分段制作，运至现场后吊入孔内，并在孔口进行焊接接长.焊接采用单面焊，焊缝长度应满足施工技术规范的要求，并将接头错开500mm以上.主筋接头采用对焊.为使钢筋骨架有足够的刚度以保证在运输和吊装过程中不产生变形，每隔2m～2.5m用Ф18mm钢筋设置一道加强箍.在箍筋上设穿心圆式混凝土垫块，以控制钢筋骨架与孔壁净距.为了保证钢筋笼起吊时不变形，采用两点起吊.第一吊点设在骨架下部，第二吊点设在骨架长度的中心到上三分点之间.吊放钢筋笼入孔时应对准孔位轻放，慢慢入孔.钢筋笼入孔后，应徐徐下放，严禁高起猛落、碰撞孔壁和强行下放.每节钢筋笼上口到达护筒口上方时，用型钢扁担将钢筋笼搁置在护筒上，吊装下一节钢筋笼到孔位处，两节钢筋笼上下对齐成一直线，主筋一一对位，随后进行孔口连接.钢筋笼全部入孔后，应按设计要求检查安放位置并做好记录.钢筋笼入孔后，应牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生掉笼或浮笼现象.桩身混凝土灌注完毕，达到初凝后即可解除对钢筋笼的固定措施.

2.6 灌注混凝土

采用直升导管或串筒灌注混凝土.串筒距桩底高在2m以内，随着混凝土上升不断减少串筒数量.严禁在桩顶直接往桩内倒混凝土，以免产生离析现象，影响混凝土的整体强度.每次混凝土的灌注不大于0.6m，由桩底人工用插入式振动器振捣，垂直插入，插点间距离约为0.4m～0.5m，做到“快插慢拔”，保证混凝土的密实度，桩内的混凝土必须一次性灌注完，不留施工缝.

按设计桩基础内埋设检测管，每根桩布设3根检测管，检测管下端用钢板焊牢，要求检测管管身及焊缝不漏水.3根检测管等间距布置，绑扎在桩基加劲箍筋上，随钢筋笼放入桩体内，检测管顶高出桩基顶面200mm，浇筑混凝土前将检测管灌满水，并用塞子堵紧.按照检测规程及设计要求，在监理工程师在场的情况下，对桩的完整性采用超声波无破损法或动测法进行检测，并委托有资质的单位，按要求进行静载抗压试验或全长钻孔取样试验.

2.7 注意事项

2.7.1 开挖桩底设计深度后，应及时进行孔底处理，清理.

2.7.2 保证桩基底作业人员的安全，通风、照明、地面上时该有人在上面指挥，与底下作业人员随时保持联系.

2.7.3 混凝土的原材料和混凝土强度必须达到符合设计要求.

3 结 语

在石家庄市槐安路高架桥工程的施工过程中，水文地质及周边环境情况较为复杂，成孔质量高，施工难度大，通过对施工工艺的不断改进和严格控制，施工的进度和质量都得到了有效的控制，此工艺在大直径桩基施中具有推广意义.

建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）