大直径挖孔空心桩在岩溶区的应用及施工

李小正

【摘 要】本文通过工程实例介绍了大直径挖孔空心桩在岩溶地区的应用及施工方法，并对其特点进行了介绍。

【关键词】岩溶地区 大直径 挖孔空心桩 波纹钢

【中图分类号】TU457 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）03-0242-01

大直径挖孔空心桩是指采用一定的施工方法形成环形断面的桩基础，在岩溶地段采用大直径挖孔桩有着非常重要的优势，首先通过扩大桩径可有效的减少桩长，避免桩基进入溶洞、扰动溶洞从而影响溶洞的稳定性；其次采用空心桩还可以减少桩芯混凝土，减轻自重，节约成本，除此之外采用大直径挖孔桩可以避免采用冲击成孔时对周围建筑物的震动，减少噪音污染、无泥浆排放，且因为直径足够大可以直接将小挖机吊入孔内挖土，能加快施工进度。本文结合工程实践，探讨岩溶地区大直径挖孔空心桩的应用及施工。

1、工程简介

井冈山经济技术开发区深圳大桥1#墩左、右幅，2#墩左右幅，3#墩右幅、7#墩右幅，8#墩左幅原设计为ф2.5m嵌岩桩，通过逐桩勘察发现这几个桩位地质条件复杂，溶洞特别发育，钻探至80余米仍未发现完整岩层，考虑到1#墩紧靠既有吉井铁路，7#、8#墩紧靠既有京九铁路，为防止钻孔时穿透溶洞造成溶洞坍踏影响既有线路安全，将原设计ф2.5m桩基变更为大直径挖孔空心桩，其中1#墩、2#墩左、右幅、3#墩右幅为直径14m圆形挖孔空心桩，设计桩长16米；7#墩右幅、8#墩左幅为大直径椭圆形挖孔空心桩（a=14m，b=7m），设计桩长20m.

2、设计构想

以1#右幅为例，从地质资料上可看出1#覆盖层厚度为18米，在进入岩层0.9米处进入溶洞区，为串珠状溶洞，最大溶洞高度为9.6米，若按照嵌岩桩设计，无法满足桩端以下3-5d（d为桩径）范围内完整连续的灰岩石的设计要求，按照摩擦桩设计又需要增加桩长，根据计算在保证桩径2.5米的情况下，设计桩长需达到80米，在溶洞地区又紧靠铁路的情况下施工80米桩基，存在施工难度大、安全风险大，施工周期长、施工成本高的问题，因此通过大直径摩擦桩就可以有效的解决以上问题。

从设计角度来看，桩基的强度主要来源于以下两个方面，桩侧摩阻力QP、桩端阻力QS，而这种情况下按照端承桩设计是不合理的，应考虑摩擦桩来设计，而增大桩侧面积既增加桩径是提高桩侧摩阻力的有效办法，与此同时为了满足桩端承载力的要求应减少桩身的自重考虑采用空心桩代替实心桩。因桩基离既有铁路太近不可能通过无限制增加桩径的方法设计，可考虑在桩外侧安装波纹钢通过波纹钢来增加桩身与外侧土体的摩阻力，通过计算采用波形钢可使桩身与周围土体接触面增加1.3倍。除此之外波纹钢在桩基开挖过程中起到护壁作用。

3、挖孔桩施工工艺与注意事项

3.1施工工艺流程：①场地平整→②测量放线→③桩身土石方开挖→④护壁混凝土施工→⑤波纹钢板安装→⑥波纹钢和护壁之间回填素混凝土→⑦重复③、④、⑤、⑥步骤→⑧桩身混凝土浇筑。

3.2 主要工艺控制措施

3.2.1 场地平整 ： 孔桩开挖前需要对场地进行平整，清除淤泥、杂物，桩位高出原地面30cm，防止地表水流入孔内，另因为7#桩基位于河道中，对7#桩处河道需先进行改沟处理。

3.2.2 测量放线：场地平整好以后，利用全站仪测量放点，用石灰将桩基开挖面放出，挖孔桩第一层的线形控制非常重要，直接影响下一层土方开挖准确性，所以开挖过程中应经常检查开挖线形，避免欠挖、超挖。除此之外，挖孔桩高程控制也非常重要。因此每挖一个台阶（4米一个