徐州老城区混凝土灌注桩施工工艺的优化

李化然 高志勇

(1．徐州市建筑工程施工图审查中心，江苏徐州 221000; 2．江苏省岩土工程公司徐州分公司，江苏徐州 221000)

1 工程概况

本工程项目位于徐州市最繁华的商业商务核心地段，该区域为徐州市历朝历代老城区中心，西至彭城路，北靠河清路，南隔淮海东路，东接区域内支路，总用地面积44 208 m2，地面以上有五栋塔楼，A塔楼60层，建筑高度266 m，建筑面积55 710 m2。B，C，D，E塔楼30层，建筑高度100 m，塔楼之间还有4层～6层裙房，底部设3层地下室。

2 工程地质及水文条件

现根据南京南大岩土工程技术有限公司提供的本场区岩土工程勘察报告(勘察报告2010-KC-001)，本次勘探揭示的地层概况如下:①杂填土:杂色，松散，黄褐色，灰色，灰黑色，软～流塑粉质粘土为主，主要成分为碎砖、瓦片等建筑垃圾，混少量粘性土，局部夹较大石块(老石板道)，为明代古城的淤积层，层顶埋深4．6 m～11．7 m。②-1粉土:灰黄色，密实，湿，局部夹粉质粘土，无光泽，干强度及韧性低，摇振反应中等。层厚0．5 m～6．2 m，层顶埋深10 m～14．8 m。②-2粉砂:灰黄色，饱和，稍 ～中密，含云母碎片，中等偏低压缩性。层厚0．5 m ～6．5 m，层顶埋深9．7 m ～14．7 m。③粉质粘土:黄褐色，硬塑，局部可塑，含铁锰结核，局部含少量姜结石，含量5%～10%，粒径2 cm～5 cm不等，底部含少量风化岩块。层厚1．0 m～14．5 m，层顶埋深10 m～21 m。④强风化泥质砂岩与泥岩互层:紫红色，灰黄色，风化强烈，局部呈土状。层厚1．1 m～2 m，层顶埋深23 m～23．3 m。④-2A中风化灰岩:灰白色、肉红色，含方解石脉，为较硬岩。场地东半部岩芯较完整，仅东南角有零星小溶洞分布，西部岩芯较破碎，岩体岩溶较发育，有溶洞、溶孔等分布，主要发育于岩层浅部，岩体基本质量等级Ⅲ级～Ⅳ级。层顶埋深19．4 m～29．8 m，该层最大钻入深度16 m。④-2B中风化泥质砂岩与泥岩互层:紫红色，层状结构，层面倾角75°～90°，呈互层状，每层厚1 cm～2 cm，泥质胶结，遇水易软化崩解，属极软岩～软岩，岩体基本质量等级Ⅴ级。主要分布于场地西部。层厚2 m～15．6 m，层顶埋深23 m～32．2 m。④-2C中风化粉砂岩:灰白色，岩芯较完整，呈短柱状，钙质胶质，仅局部分布，属较软～较硬岩，岩体基本质量等级Ⅲ级～Ⅳ级。层厚1．4 m～5．8 m，层顶埋深22．2 m ～26 m。

3 施工难点

1)地质条件复杂。本工程地质条件复杂，按照我公司的调查，现场原有七幢拆迁综合住宅楼是桩基工程，南侧富景广场基坑支护时设计的灌注桩排桩加锚杆支护形式，有一部分锚杆在本工程支护桩范围内，这样对后期的围护桩、立柱桩、工程桩以及降水井的施工影响较大。

2)设计要求高。设计的立柱桩和工程桩全部入岩，且入岩的深度要求桩端进入中风化灰岩内7 m以上。

3)建筑体量大。该工程属于一类深基坑工程，其施工难度及工程量创徐州地区之最，因此必须配备足够的施工人员、机械设备、周转材料，制定科学合理的施工组织方案，以满足工程施工的实际需要。

4)质量目标高。该工程质量要求达到本基坑“不塌、不漏、满足地下室施工的空间尺寸、周边也满意”。为确保工程质量管理目标的实现，必须采取切实可行的质量保证及创优措施，精心组织，精心施工，密切协调配合，严把工程施工质量关。

5)文明施工严。本工程地处市中心地区，确保达到“标准化施工现场”称号，保证施工现场不出一起伤亡责任事故，施工现场的安全管理必须认真执行《建设工程安全生产管理条例》，安全防护和环境保护等必须严格执行国家、江苏省以及徐州市有关安全文明施工的法规及规定，施工过程中强化监控，确保安全生产、文明施工、保护环境、控制噪声、地下管线保护等。

6)新技术用得多。该工程采用三轴深层搅拌桩止水结构，清水混凝土新型模板技术、高效钢筋技术、计算机管理新技术、施工过程监测和控制等多项新技术在同一个工地使用在徐州地区尚属首次，因此，该工程科技含量高，施工难度较一般深基坑要大得多，必须认真加以研究，精心、科学编制安全可靠、切实可行的施工方案。

4 工艺比较

根据设计图纸要求及地质资料综合分析决定:在正式施工前先做工艺性试桩，经项目部会同建设单位、监理单位共同研究采用旋挖钻机和冲击钻机做工艺性成孔试验，经业主委托保定实华工程测试有限公司对桩孔成孔质量检测结果如表1所示。

表1 C1，D1桩孔成孔质量检测报告

从表1，表2结合施工报表不难得出如下结论:虽然两种施工工艺所施工的桩均满足设计规范要求，但从经济的角度来看，土孔中用旋挖钻机施工孔径比较稳定，几乎不产生扩径现象，混凝土充盈系数接近于1，而冲击钻施工无论土层还是岩石其孔径都产生扩径现象，桩径扩大1．4倍～1．5倍，这样在材料的用量方面比旋挖钻成孔要浪费近50%。综合其他成本，冲击的施工成本也大约是旋挖钻机的1．5倍。

表2 施工记录

5 结语

经过参建各方的齐心协力，通过对旋挖钻和冲击钻施工混凝土灌注桩的经济技术比较，最终确定:对于支护桩而言，在正常地质条件下采用旋挖钻机施工，在施工过程中若遇到地下障碍物埋深超过4 m且人工或机械均无清理的桩位采用冲击钻成孔;对于工程桩因为全部入岩7 m以上，全部采用冲击钻成孔。工程实践证明我们的决策是正确的，工期比预期的提前26 d，并且节约了成本。

［1] 李培俊．浅析钻孔灌注桩施工工艺［J］．山西建筑，2011，37(5):77-78．