浅议复杂工况下超长空桩施工工程桩基质量控制

轩超 杜向辉 田江伟 陈韦文 李瑶

中国建筑第八工程局有限公司西北分公司 陕西 西安 710075

1 工程简介

陕西国际体育之窗项目位于西安市高新区科技八路与唐延路十字东南，项目由三栋塔楼和三层（局部四层）地下室组成，其中1#楼建筑高度241.40m、2#楼建筑高度为137.40m和 3#楼建筑高度98.20m，原始地面标高-1.00m，基础埋深在-21.47～-29.60m，地下水位为-18.10m～-20.30m；项目周边情况复杂，项目西侧紧邻在施地铁6号线和8号线、东侧临近在施万达One DK3住宅楼基坑施工阶段，北侧为在施科技八路下穿快速干道，南侧为警备局；距离基坑南侧13m位置有一条f7地裂缝；整个基坑工程支护结构采用装配式预应力鱼腹梁组合内支撑（含混凝土支撑）支护体系，支撑立柱距离塔楼工程桩最近间距约0.20m（除覆盖在支撑下工程桩外）[1]。

依据项目整体定位、预应力鱼腹梁钢支撑与塔楼工程桩在施工工艺和两者平面位置的关系，需在原始地面标高（即-1.00m）优先施工因钢支撑和鱼腹梁影响下的工程桩基，即在钻机施工约20m的空桩的基础上进行设计工程桩施工，综合考虑各因素对施工工程桩的影响，项目拟采用超长空桩成孔施工工程桩进行理论研讨，分析施工过程中可能出现的问题，并有针对性提出解决方案和处理措施，保证其顺利实施。

2 施工简介

2.1 工程技术难点分析

以下技术难点分析均基于地勘报告的基础上，结合周边复杂地质条件和环境等因素综合考虑，列举如下分析点：①工程桩与钢支撑立柱和横向支撑构件的位置关系；②钻机成孔深度、垂直度和沉渣厚度出现偏差的纠偏影响及措施；③钻进过程中遇较厚砂层塌孔和钢筋笼下方过程中出现的塌孔和解决措施；④工程桩钢筋笼有效长度、钢筋连接方式和标高的控制以及混凝土浇筑成型标高控制[2]。

2.2 施工管控措施及处理办法

（1）通过基坑支护平面立柱与围护桩平面定位图和结构平面工程桩定位图，套图确定预应力鱼腹梁钢支撑影响下的工程桩和距离支撑在1.00m范围内的工程桩定位，并经设计核实定位无误后，优先开始其施工[3]。

（2）提前根据图纸设计深度和空桩长度计算旋挖钻机钻进的有效深度，依据钻机上垂直度检测仪和第三方现场实测孔深、垂直度和沉渣厚度相结合进行综合控制；对因沉渣厚度超过1000mm及以内的情况，采取高抛混凝土和桩端后注浆的措施，减少沉渣对桩承载力影响；如遇特殊情况，沉渣厚度超过1000mm，可利用反循环钻机进行清空；施工过程中，尽量减少钢筋分节，缩短空孔滞留时间，减少沉淀量；

（3）本工程根据地勘报告显示，砂层分布不均，砂层厚度在2.30m～5.80m，过程施工中因钻机钻进速度过快和粗砂透水性强，泥浆护壁不能形成有效的护壁泥皮，导致部分桩孔出现塌孔；现场采取了增大泥浆比重和放慢钻进速度以及提、方钻头时放慢进度的方式，并对孔深采取加深和用碎石铺垫500mm～1000mm方法予以解决；

（4）为了确保工程桩钢筋的有效长度，通常根据整体测算底标高计算钢筋笼有效长度，空桩区域采取4～6根主筋和环绕筋（间距可适当调整）以及注浆管外伸至作业面操作，以保证工程桩的有效长度和整体的标高控制；钢筋连接除使用常规的焊接外，本工程部分采用冷挤压套筒方式确保有效连接；混凝土方量根据计算工程桩有效成桩长度乘以相应系数，解决过程中因混凝土浇筑高度不够而出现的质量问题[4]。

（5）检测报告数据附表

表1

3 管理总结

工程桩基施工质量是直接关系到地基承载力是否满足设计规范要求的必要条件，因此，桩基施工过程中的质量管控显得尤为重要。本工程采取复杂工况下，超长空桩钻孔灌注桩成桩方法，是基于工程本身各项条件制约以及满足少量化需求的前提条件下实施，本项目工程桩基案例的成功实施，为类似工程提供了一定的技术支撑，成功取得了一定的社会效益和经济效益。同时，对于复杂工况下超长空桩施工钻孔灌注桩受各地地质条件、周边环境等因素影响，需因地制宜、精心施工、严格管理、有效控制，做到安全可靠、经济合理、确保质量的条件下实施。