干作業超大型灌注樁在杏林灣樁基工程中的應用

高巧玲 陳 妍 陳勇燕 林 挺

(福建船政交通職業學院，福建 福州 350007)

干作業超大型灌注樁在杏林灣樁基工程中的應用

高巧玲 陳 妍 陳勇燕 林 挺

(福建船政交通職業學院，福建 福州 350007)

以杏林灣營運中心工程主樓承壓樁的大直徑干作業超大型灌注樁為例，研究總結出一套比較科學系統的施工方法，解決了干作業超大型灌注樁成孔、成樁、安全技術措施及成樁后檢測的施工工藝，確保施工質量達到要求。

承壓樁,灌注樁,干作業

1 工程概況

杏林灣營運中心12號樓工程，為廈門在建第一高樓，樁基工程開工時間2011年11月08日，竣工時間2013年01月25日。塔樓地面以上54層，采用鋼骨混凝土結構，高度261.90 m，地面以下3層。地基基礎設計等級為甲級，樁基安全等級為二級。外框鋼管柱下單樁單柱采用干作業超大型灌注樁基礎，共25根，設計成樁深度最深為26 m，最大樁徑3.7 m，最大護壁厚度0.3 m，樁端持力層為中風化花崗巖層或微風化花崗巖層,最大單樁豎向承壓承載力設計值150 000 kN。

2 設計方案及特點

2.1基礎工程結構

本工程主樓樁基采用干作業超大型灌注樁,總根數為25根，樁具體尺寸見表1。

表1 樁詳細尺寸

2.2結構特點

本工程干作業超大型灌注樁采取人工開挖而形成井筒的灌注樁成孔工藝，其主要特點如下：

1)孔徑超大：采取干作業成孔灌注樁時直徑大于2 m，本工程最大樁徑4 200 mm。

2)孔深超深：終孔時孔深大于15 m，本工程最大終孔時孔深30.25 m。

3)承載力超重：單樁豎向極限承載力標準值超過本地區現階段靜載荷試驗能力30 000 kN。

4)護壁超重：單節每1 m護壁最大混凝土方量為3.77 m3，重9 048 kg。

3 施工難點及相應的施工措施

干作業超大型灌注樁由于樁徑超大，最大成孔樁徑4 300 mm，因此在施工過程中存在以下施工難點，必須采取一定的措施保證干作業超大型灌注樁的施工質量。

3.1成孔質量控制重點

1)由于成孔孔徑大，每節護壁的土方開挖量大，1節按1 m計算,每1 m樁孔的最大土方量為14.51 m3，而正常1個工人在殘積砂質粘土層地質情況良好的情況下，1 d最多只能挖8 m3左右。根據現場情況，由于樁徑超大，樁底作業面足夠滿足兩班同時作業，但對于作業安全應采取一些措施。

2)護壁超重：護壁超重主要會造成護壁脫落，以及孔壁的塌坍；同樣砂層過厚，孔壁與護壁之間的摩擦粘力不足難以支撐護壁的自重，也會造成護壁脫落。為解決以上的難題，采取以下措施：

在場地表面砂層換填一層1 m厚的粘土層，將護壁首節做成倒L型的護壁倒掛在地表面上、將護壁與護壁之間的鋼筋鉤掛在一起來增加護壁的整體性，以及在孔壁上設置土釘來增加護壁與孔壁的粘結力等措施來防止護壁脫落與孔壁的塌坍。

3)降水井:根據施工難點分析可知，若不進行降水處理，則無法進行干作業超大型灌注樁施工。根據地勘報告，開挖影響范圍內所遇地下水主要為粗砂層孔隙承壓水及強風化巖孔隙裂隙承壓水，水量比較豐富，對于巖性變化過渡區段，個別區段有可能水量會突然增大；另外，施工區域臨近內海，施工地面常年比內海平面低約2 m，雖然已施工圍護樁及三重管旋噴止水樁，但是由于地表以下4 m～5 m存在粗砂層，仍有部分海水通過粗砂層涌入，因此需進行超前降水，根據地質勘察報告結合樁位進行布置，針對不同層的水源，制訂了不同的降水方式：a.基巖裂隙水：沿干作業超大型灌注樁周邊設置9口降水井，降水井施打深度進入持力巖層5 m，并在區域中間砂層最深處設置3口降水井，形成差異性降水，使整個區域地底地段形成一個漏斗;b.由于表層為砂層，又臨近內海海邊且地面又處在海平面水位之下，滲水量大，深井降水無法滿足施工要求，且砂層一經擾動，會自行往下塌陷。因此根據地勘報告與現場情況在砂層范圍內增設8口降水井，采用沉井的方法進行降水井的施工。

3.2成樁質量難點

1)由于樁徑超大為3 700 mm，鋼筋籠直徑為3 580 mm，鋼筋籠長25.875 m，若根據常規做法在地面制作鋼筋籠后，再采用吊機吊裝，由于鋼筋籠直徑超大、長度超長，從整體來看，剛度較小，吊裝時鋼筋籠也容易發生變形，鋼筋籠就難以放入孔內，就位相當困難。

2)干作業超大型灌注樁單樁混凝土灌注量大、孔底地下水量大、孔較深，若采用常規混凝土的澆筑方式，澆灌時間會拖很長，易出現下部混凝土已初凝而上部混凝土仍未澆筑完成，這樣就會影響已初凝的樁身質量，其次由于樁徑超大，從體量來說屬于大體積混凝土施工，易造成混凝土開裂。

3.3單樁承載力檢測方法

本工程單樁承載力超大，極限荷載達到300 000 kN，無法采用常規的靜載檢測試驗，必須采取新的試驗方法，目前較常用的超大荷載的樁基，多采用自平衡法檢測樁基的極限承載力，但這種檢測方法由于其加載位置是在樁基內部，且新的技術細節繁多，一旦某個細節失誤，就幾乎沒有補救的余地。另一種方法是鉆芯核驗方法，可根據終孔時樁端持力層巖性報告結合樁身質量檢驗報告核驗承載力。經研究論證認為采用鉆芯核驗方法較直觀、可靠。

由于鉆芯法檢測是以往從未采用過的檢測方法，對這種檢測方法只停留在理論上，為了確保檢測的成功，聘請了多位專家，對該檢測方法進行了咨詢論證，確認此檢測方法可行，并對檢測方法與操作過程作了進一步的指導；廈門市建設與管理局對此高度重視，參與了整個咨詢論證過程，并為此出了《廈門市建設工程大型混凝土灌注樁若干技術與檢測管理暫行規定》文件。文件規定：當無法進行單樁承載力靜載檢測時，采用孔底巖層和樁身鉆芯取樣、聲波透射等檢驗方法進行綜合評價。樁身鉆芯取樣檢測數量：單柱單樁應全數檢測，其他的不少于總樁數的30%。鉆芯檢測的鉆孔數量單樁不得少于3個，且至少有1個孔需進入樁端以下5 m，聲波透射檢測應全數檢測。

4 結語

杏林灣營運中心12號樓樁基工程干作業超大型灌注樁，施工中所確定的工序、所采用的工藝和方法合理、科學，實際效果理想，施工取得成功，為同類工程施工提供了理論依據與實踐經驗，起到了一定的借鑒作用。

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Theapplicationofultra-largetypeofcompresolpilewithdryconstructioninthepilefoundationofXinglinBayproject

GaoQiaolingChenYanChenYongyanLinTing

(FujianChuanzhengCommunicationsCollege,Fuzhou350007,China)

Take ultra-large type of compresol pile of large diameter, dry construction compression pile in the project operation center of Xinglin Bay for instance, a scientific construction method was summarized, which can solve the problems of pore-forming, pile-forming, safety and technical measures and pile detection of ultra large bored pile for dry construction, and ensure the construction quality meets requirements.

compression pile, compresol pile, dry construction

TU473.14

A

1009-6825(2017)26-0068-02

2017-07-10

高巧玲(1983- )，女，碩士，講師