济南文旅城融创茂桩基工程施工浅析

徐灵根 时震璞 郑梁

融创中国·济南万达城建设有限公司 山东 济南 250000

引言：

济南文旅城位于济南市历城区经十路以南、旅游路以北、莲花山以东、绕城高速以西，融创茂项目（A1地块）位于文旅城的西北角，经十路以南。建筑概况：建筑功能商业街、水乐园、海洋乐园、体育乐园、地下停车库（筏板基础）共五个单体。融创茂地下室主要用途为超市和设备机房，地下室层高约5.7m。地上结构基本呈470m×260m的长方形建筑，商业街部分为3-4层，中间设通长玻璃采光顶。娱乐业态部分为1-2层大层空旷结构，钢结构屋顶。结构体系为混凝土框剪结构。商业街部分建筑高度约20m，娱乐业态部分建筑高度约30m。

一、工程地质条件

济南市位于济南地区单斜构造的北部山前地带，南部山区主要为古生代石灰岩地层出露，北临黄河冲积形成的广阔平原。区内地壳在中生代燕山期有过强烈活动，形成NNW、NNE和近东西向的三组断裂，并造成地层倾斜和岩浆侵入活动，形成了济南辉长岩体。新生代喜马拉雅运动初期，本区属隆起阶段 ，缺失第三系地层，喜马拉雅运动后期，属下沉阶段，且北部较南部下沉快，接受了厚度不等的第四系沉积。

东坞断裂位于拟建场地以西约1km处。东坞断裂是区内东部西北向的区域性大断裂，总体上是继承早前寒武纪北西向构造发育而来，在其两侧发育受控的片麻理及包体带，局部的长英质脉体与其展布方向相同；其中段均错切寒武-奥陶纪地层，其北段为第四系覆盖。

港沟断裂位于拟建场地以西约0.5km处。港沟断裂带是横贯区域中东部的大断裂带，它由数条不同规模的近南北向的断层和北北东向的断层所组成。近南北向的断层均为高角度正断层，张性特征明显而后期显压性及压扭性。北东向断裂则压性特征明显，部分为逆断层。港沟断裂带是在早期东西向构造的张面及扭面基础上发展的新华夏系压性断裂束。港沟断裂带中的主断裂，长约28km。

根据有关地震资料，上述断裂近期仍有轻微活动，但其强度较小，不会对场地稳定性产生影响。

图1 区域地质构造图

二、地基岩土分层

根据野外钻探资料以及详勘报告，拟建场地地基岩土在勘察深度范围内可划分为7大层，如下：

1层素填土、1-1杂填土、2层黄土状粉质黏土、2-1层碎石、3层粉质黏土、4层碎石（胶结）、5层石灰岩（较完整）、5-1层石灰岩（较破碎）、6层中风化泥灰岩、6-1层强风化泥灰岩、7层强风化闪长岩。

三、桩基持力层设计

3、商业街桩数总共1186根桩，其中GCZ1（摩擦桩）共635颗，GCZ2（嵌岩桩）共52颗，GCZ3（摩擦桩）共430颗，GCZ4（嵌岩桩）共69颗，单桩竖向承载力特征值为GCZ1（φ700）:2700KN，GCZ2（φ700）:4000KN，GCZ3（φ600）:2200KN，GCZ4（φ600）:2900KN。商业街嵌岩桩桩长确定原则：a.按设计桩长要求；b.根据桩勘报告确定桩长；c.根据现场提供的累计穿透岩层长度计算后，满足承载力要求确定桩长。水乐园、海洋乐园、体育乐园岩层较破损，全部按摩擦桩设计。

四、桩基施工

1、商业街嵌岩桩区域地层情况较为复杂，2018年10月8前施工26根（涉及21个承台），其中11根桩基未找到完整岩石(涉及10个承台)，鉴于出现的情况，按照以下措施执行：

1）为进一步摸清情况，现场继续按照原设计进行10根桩基施工(39/47/99/150/170/186/231/266/290/347号桩)：如出现桩端找不到完整岩石则继续按照同等直径35m长摩擦桩施工，后期此承台按照全部摩擦桩补桩处理；

2）现场遗留11个空孔(钻到设计桩底标高未见岩层:89/124/113/191/221/161/223/263/264/370/353号桩)，其中263号桩孔采用C15素砼回填处理，剩余10根按照同等直径35m摩擦桩施工；

3）后续大面积桩基处理办法待第1）条10根桩（涉及10个承台）基施工完毕后，总共31个承台的所反应的地质情况，综合考虑确定。

2、截止2018年10月12日商业街原设计嵌岩桩共施工38颗，施工至设计标高为完整岩层的19颗（比例为50%）、未见完整岩层的15颗（比例为39%）、4颗（比例为11%）见岩层未达到设计嵌岩深度。组会就商业街西侧嵌岩工程桩后续施工做法进行讨论，形成意见如下：

1）根据现场实际情况，设计院整体梳理原嵌岩区域桩基设计，依据桩勘报告确定可以按照嵌岩桩设计的范围，现场按照以下原则（以下称：“老原则”）进行施工：

a.现场钻至设计标高，正常入岩2D（误差≤500mm），并进行物探确认桩底岩层厚度是否≥5m，如≥5m则继续施工，如＜5m，则由设计院出具处理意见。

b.现场钻至设计标高，未见完整岩层或低于设计标高500mm入岩，则继续钻至入岩2D（有效桩长不超过35m），并进行物探确认桩底岩层厚度是否≥5m，如≥5m则继续施工，如＜5m，则由设计院出具处理意见。

2）商业街嵌岩桩可以按照以下原则（以下称：“新原则”）确定桩底标高：

a.600直径嵌岩桩入5层完整岩层累计厚度达到7.5m可终孔。如有5-1层较破碎岩层，可以按比例折算为第5层厚度，折算比例为0.6，即每1米5-1层可抵0.6m的第5层。

b.700直径嵌岩桩入5层完整岩层累计厚度达到8.4m可终孔。如有5-1层较破碎岩层，可以按比例折算为第5层厚度，折算比例为0.6，即每1米5-1层可抵0.6m的第5层。

3）设计院根据桩勘资料，对于存在较大桩端岩石临空面风险的区域提出补勘点位及深度要求，结合邻近桩施工情况，确定承台桩基。

3、由原设计嵌岩桩改为同直径摩擦桩的典型几个承台：

1）原嵌岩孔位C15素砼回填，重新布孔（ψ700嵌岩桩改同直径摩擦桩），例263号桩：

2）2桩改3桩（ψ600嵌岩桩改同直径摩擦桩），例89号桩：

3）3桩改6桩（ψ700嵌岩桩改同直径摩擦桩），例108-110号桩：

4、桩基施工中其他处理方案：

1）商业街桩基施工中，在商业街北侧经十路沿线因受原筑路碎石层的影响，曾多次造成卡桩机钻杆，塌孔后桩杆无法提起，其他桩机在卡孔旁边开新孔救援的情况。

2）经十路沿线筑路碎石层影响，桩身充盈系数很大（3.0以上），混凝土流失量很大，浇至一定标高后，就是浇不上来。采取浇一段停几小时方案，逐渐浇至设计桩顶标高。

3）地表建筑垃圾回填原因，无法成孔，提桩杆即塌孔，采取挖机开挖并换填土方案解决。

4）地表5m下建筑垃圾回填原因，无法成孔，采取成孔一段，回填C15素砼，初凝一段时间后，在原位继续向下施工，原C15素砼形成护壁的作用，经多次成孔（最多达5次）并置换素砼后，最终成孔至设计深度。

五、桩基注浆施工

1、乐园区尤其是水、海洋乐园地处韩仓河老河道河床回填区，原貌地形图详图2。对于桩机施工摩擦桩，由于地表以下10米左右开始出现大量渗透水及淤泥类等造成无法成孔的情况，拟定了水泥高压注浆的方案，对桩周围均布3个注浆孔，钻深10-30m，注浆压力2-5Mpa，有效地阻断地下水流及加固了地下土层，注浆后桩基施工得以顺利完成。

图2 济南文旅城融创茂原貌地形数字高程图

六、结语

该工程地处断裂带，桩基采取边施工边设计修改承台尺寸，以承台为单位逐步完善基础设计，最终经静载、超声波、小应变等桩基检测全部合格，目前工程已经全部结构封顶。本项目桩基施工为同行提供借鉴，不足之处请指正。