高填方區(qū)大直徑超深樁施工技術(shù)研究

馬建鋒

（中鐵建工集團有限公司西南分公司，貴州貴陽 550002）

1 工程地質(zhì)條件

施工區(qū)域為溶丘洼地地貌，植被不發(fā)育，多處溶蝕發(fā)育，巖溶總體發(fā)育程度中等。巖溶水賦存于灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r及白云巖的溶蝕裂隙、洞穴、管道中，主要靠大氣降雨補給。水位在上跨鐵路隧道明拱洞身附近波動。本工程地層上覆第四系全新統(tǒng)人工填土（Q4ml）（20~30m）、坡洪積（Q4dl+pl）紅黏土（12~20m），下伏基巖為三疊系下統(tǒng)安順組（T1a）白云質(zhì)灰?guī)r，含較多泥質(zhì)條帶，巖體較破碎。

2 工程概況

貴陽龍洞堡國際機場T3航站樓擴建項目與貴廣高鐵白云至龍里北聯(lián)絡(luò)線龍洞堡機場隧道平面上有多次交叉。隧道位于機場既有航站樓西側(cè)，下穿的主要建筑物及設(shè)施有機場地面停車場、航管樓、空管用房、機場路等，隧道已貫通并投入運營。該機場六號路上跨隧道橋梁工程樁基位于隧道兩側(cè)。

3 施工工藝技術(shù)

3.1 樁基技術(shù)參數(shù)

（1）樁身直徑 D（嵌巖段）2000mm，外筒直徑 2600mm，內(nèi)筒直徑2200mm，樁長50~90m，嵌巖深度H1=4000mm；混凝土保護層厚度：本工程環(huán)境類別為I類環(huán)境，樁基保護層厚度為60mm。

（2）樁身混凝土強度等級：C40超緩凝自密實水下不分散混凝土（添加超緩凝劑、硅灰、水下不分散劑及抗裂纖維的摻量以實驗配比報告為準）。

C40超緩凝自密實水下不分散混凝土擬定配合比如下：

水：186kg；水泥：480kg；砂：920kg；石 1（5~16mm）：500kg；石 2（16~25mm）：290kg；超緩凝劑：14kg；硅灰：50kg；水下不分散劑：15kg；抗裂纖維：20kg。

（3）鋼筋：HRB400。縱向鋼筋的接長采用直螺紋套筒連接接頭，接口必須按規(guī)范要求錯開。

（4）混凝土澆灌。

孔樁在開挖施工過程應加強驗孔、補充釬探及鉆探等工作，以進行驗證其基礎(chǔ)持力層的完整性及整體穩(wěn)定性。在澆灌混凝土前，須經(jīng)地勘、業(yè)主、監(jiān)理和設(shè)計等驗孔合格后方可澆注?；炷翝仓椒ú捎盟禄炷翝补唷？紤]到超深樁澆筑方量較大，澆筑時間長，混凝土需添加緩凝劑，確保初凝時間36h以上。

3.2 施工方法

超深樁采用兩級套管護壁，長鉆桿超大功率旋挖鉆機（山河智能550型）取土的方式?；靥顚觾?nèi)先用全回轉(zhuǎn)鉆機下壓直徑2.6m全套管至回填層底，取土后，再使用260t履帶吊空下2.2m護筒至回填層底部，然后使用全回轉(zhuǎn)鉆機下壓2.2m套管在2.6m套管內(nèi)下壓取土至持力層面，最后使用旋挖鉆機原鉆筒進行持力層面取土，超深樁嵌巖段直徑2.0m。

3.2.1 施工流程

場地平整→放線定位→安放路基板→復線定位→全套管全回轉(zhuǎn)鉆機（2605H）就位→下第一節(jié)套管（2.6m）→旋挖鉆鉆進取土→邊鉆進邊校管直至回填層底→更換全回轉(zhuǎn)鉆機夾片→履帶吊空下鋼套管至回填層底部（2.2m）→全回轉(zhuǎn)鉆機下壓套管（2.2m）→長鉆桿旋挖鉆鉆進取土→邊鉆進邊校管直至持力層面→旋挖機嵌巖至設(shè)計深度→全套管全回轉(zhuǎn)就位下一孔→雙夾片拔管機就位→清孔→安置鋼筋籠→下導管→邊澆灌混凝土邊拔管→澆灌樁身混凝土至柱帽（承臺）底以上至少500mm，直至浮漿全部擠出→樁基養(yǎng)護。

3.2.2 施工工藝

（1）場地平整、測放樁位：修筑施工便道，能夠滿足樁成孔設(shè)備的承壓及行走要求，平場標高為鋼筋籠頂，采用全站儀測放樁位中心點。

（2）單樁成孔施工程序：

①安放路基板使其中心對正保護好的樁位中心，路基板的主要功能是定點導向、提高路基的強度。

②移動全套管全回轉(zhuǎn)鉆機（2.6m）至正確位置，使套管抱管器中心對應定位在路基板中心即樁位中心。

③回填層取土成孔：吊裝第一節(jié)管在樁機鉗口中，找正樁心，將底部裝有特制刀頭的鋼套管用定位油缸夾緊，旋轉(zhuǎn)下壓樁管，壓入深度約為2.5~3.5m，然后用旋挖從套管內(nèi)取土，一邊抓土、一邊繼續(xù)下壓套管，始終保持套管底口超前于開挖面的深度≮2.5m。第一節(jié)套管全部壓入土中后（地面以上要留2.5~3.5m，以便于接管），檢測垂直度，如不合格則進行糾偏調(diào)整，如合格則安裝第二節(jié)套管繼續(xù)下壓取土，如此繼續(xù)，施工至樁頂以下60m暫停作業(yè)，更換夾片，下壓2.2m護筒。

④全套管全回轉(zhuǎn)鉆機（2.2m）取土成孔：將裝配2.2m夾片的全套管全回轉(zhuǎn)鉆機吊至路基板上，套管抱管器中心精準定位在路基板中心即樁位中心。260T履帶吊配合全回轉(zhuǎn)鉆機從2.6m套管內(nèi)下放2.2m鋼套管，履帶吊通過扁擔與套管上4個吊點連接緩慢下放，直至60m孔底，全回轉(zhuǎn)鉆機壓入孔底一節(jié)，下放過程中時刻檢測套管垂直度，確保套管落地后，套管中心與樁中心仍然重合。同上一步重復下壓取土，直至嵌巖層。

圖1 套管扁擔吊裝

⑤直徑2.0m嵌巖層鉆進：用旋挖鉆機長鉆桿帶巖層用鉆頭繼續(xù)鉆進，經(jīng)地勘設(shè)計等單位確認持力層，直至滿足嵌巖深度要求，清理干凈孔底沉渣。

⑥鋼筋籠加工、吊裝：鋼筋籠縱向鋼筋的接長采用直螺紋套筒連接，為保證鋼筋籠拼接時的準確性，鋼筋籠加工采用法蘭盤固定主筋位置，分段加工制作，鋼筋籠加工采用滾籠機數(shù)控加工設(shè)備，鋼筋籠需增加滾籠筋：具體做法是沿著鋼筋籠縱向在加勁箍同一斷面，主筋外側(cè)加一道圓箍，間距同加勁箍，直徑C18，如圖2所示。

圖2 滾籠筋施工

注意：加工鋼筋籠時應預留聲測管和注漿管。

⑦澆筑混凝土：下放導管，計算并儲備充足的首灌混凝土，按照常規(guī)工藝開始澆筑混凝土。