大直徑挖孔空心樁在巖溶區的應用及施工

李小正

【摘 要】本文通過工程實例介紹了大直徑挖孔空心樁在巖溶地區的應用及施工方法，并對其特點進行了介紹。

【關鍵詞】巖溶地區 大直徑 挖孔空心樁 波紋鋼

【中圖分類號】TU457 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）03-0242-01

大直徑挖孔空心樁是指采用一定的施工方法形成環形斷面的樁基礎，在巖溶地段采用大直徑挖孔樁有著非常重要的優勢，首先通過擴大樁徑可有效的減少樁長，避免樁基進入溶洞、擾動溶洞從而影響溶洞的穩定性；其次采用空心樁還可以減少樁芯混凝土，減輕自重，節約成本，除此之外采用大直徑挖孔樁可以避免采用沖擊成孔時對周圍建筑物的震動，減少噪音污染、無泥漿排放，且因為直徑足夠大可以直接將小挖機吊入孔內挖土，能加快施工進度。本文結合工程實踐，探討巖溶地區大直徑挖孔空心樁的應用及施工。

1、工程簡介

井岡山經濟技術開發區深圳大橋1#墩左、右幅，2#墩左右幅，3#墩右幅、7#墩右幅，8#墩左幅原設計為ф2.5m嵌巖樁，通過逐樁勘察發現這幾個樁位地質條件復雜，溶洞特別發育，鉆探至80余米仍未發現完整巖層，考慮到1#墩緊靠既有吉井鐵路，7#、8#墩緊靠既有京九鐵路，為防止鉆孔時穿透溶洞造成溶洞坍踏影響既有線路安全，將原設計ф2.5m樁基變更為大直徑挖孔空心樁，其中1#墩、2#墩左、右幅、3#墩右幅為直徑14m圓形挖孔空心樁，設計樁長16米；7#墩右幅、8#墩左幅為大直徑橢圓形挖孔空心樁（a=14m，b=7m），設計樁長20m.

2、設計構想

以1#右幅為例，從地質資料上可看出1#覆蓋層厚度為18米，在進入巖層0.9米處進入溶洞區，為串珠狀溶洞，最大溶洞高度為9.6米，若按照嵌巖樁設計，無法滿足樁端以下3-5d（d為樁徑）范圍內完整連續的灰巖石的設計要求，按照摩擦樁設計又需要增加樁長，根據計算在保證樁徑2.5米的情況下，設計樁長需達到80米，在溶洞地區又緊靠鐵路的情況下施工80米樁基，存在施工難度大、安全風險大，施工周期長、施工成本高的問題，因此通過大直徑摩擦樁就可以有效的解決以上問題。

從設計角度來看，樁基的強度主要來源于以下兩個方面，樁側摩阻力QP、樁端阻力QS，而這種情況下按照端承樁設計是不合理的，應考慮摩擦樁來設計，而增大樁側面積既增加樁徑是提高樁側摩阻力的有效辦法，與此同時為了滿足樁端承載力的要求應減少樁身的自重考慮采用空心樁代替實心樁。因樁基離既有鐵路太近不可能通過無限制增加樁徑的方法設計，可考慮在樁外側安裝波紋鋼通過波紋鋼來增加樁身與外側土體的摩阻力，通過計算采用波形鋼可使樁身與周圍土體接觸面增加1.3倍。除此之外波紋鋼在樁基開挖過程中起到護壁作用。

3、挖孔樁施工工藝與注意事項

3.1施工工藝流程：①場地平整→②測量放線→③樁身土石方開挖→④護壁混凝土施工→⑤波紋鋼板安裝→⑥波紋鋼和護壁之間回填素混凝土→⑦重復③、④、⑤、⑥步驟→⑧樁身混凝土澆筑。

3.2 主要工藝控制措施

3.2.1 場地平整 ： 孔樁開挖前需要對場地進行平整，清除淤泥、雜物，樁位高出原地面30cm，防止地表水流入孔內，另因為7#樁基位于河道中，對7#樁處河道需先進行改溝處理。

3.2.2 測量放線：場地平整好以后，利用全站儀測量放點，用石灰將樁基開挖面放出，挖孔樁第一層的線形控制非常重要，直接影響下一層土方開挖準確性，所以開挖過程中應經常檢查開挖線形，避免欠挖、超挖。除此之外，挖孔樁高程控制也非常重要。因此每挖一個臺階（4米一個