坚硬岩层超长桩身超大直径多层钢筋笼旋挖支护桩施工技术

黄凯　贺健　戴超　王坤斌　王丹　张梅（中建三局集团有限公司成都分公司　四川成都　610041）

坚硬岩层超长桩身超大直径多层钢筋笼旋挖支护桩施工技术

黄凯贺健戴超王坤斌王丹张梅
（中建三局集团有限公司成都分公司四川成都610041）

针对超坚硬地质条件、超长桩身、超大直径、多层钢筋笼旋挖支护桩施工，如何克服坚硬地质条件下旋挖成孔施工技术、超长超大桩身垂直度及桩径检测控制技术、超长桩身沉渣厚度检测及控制技术、多层钢筋笼吊装技术以及大直径桩头主筋调直技术等难题将影响到深基坑工程的施工质量和结构安全，则形成一套完善的深基坑工程施工技术尤为重要。

地质条件；多层钢筋笼；旋挖支护桩

1　工程概况

重庆华硕大厦位于重庆市石桥铺金融核心区，总建筑面积12万m2。本工程基坑开挖面积约1.2万m2，基坑长度为112m，基坑宽度为108m，基坑开挖深度为22.4m，属于超深基坑工程。

本基坑工程支护类型为锚拉桩板墙支护体系，支护桩长度为41m，直径为1800mm，桩中心间距为2.5m，支护桩总数共175根。本工程支护桩设计有3层钢筋笼，其中内层钢筋笼为20根19.5m长的直径32mm三级钢筋，中层钢筋笼为20根26m长的直径32mm三级钢筋，外层钢筋笼为20根41m长的直径32mm三级钢筋，钢筋笼总重量约13.7t。典型旋挖支护桩配筋图如图1所示。

图1　典型旋挖支护桩配筋图

2　旋挖支护桩施工部署

2.1大型机械设备选型

本工程采用4台三一重工SR360Ⅲ型旋挖机施工。采用分2节钢筋笼分次吊装，在桩孔整体拼装的方式进行吊装施工，则选用1台中联QUY70型70T履带吊作为主吊，1台徐工QY50KA 型35T汽车吊作为辅吊，两台吊车相互配合吊装施工。

2.2旋挖桩跳挖部署

由于本工程支护桩的桩中心间距为2.5m，桩间净间距仅0.7m，则本工程采用间隔2根桩跳挖施工，待上一批桩身混凝土强度达到设计强度75%以上后方可进行下一批桩身钻孔。

3　旋挖支护桩施工工艺方法

3.1施工工艺流程

本工程旋挖支护桩的施工工艺流程主要为：放线定位→护筒埋设→旋挖钻机就位→三次钻进成孔→一次清孔→钢筋笼制作及吊装→混凝土导管安装→二次清孔→水下混凝土浇筑→护筒提拨→桩身养护→桩身检测→桩头混凝土破除及主筋调直。

3.2坚硬岩层超长桩身超大直径旋挖桩成孔

（1）放线定位

根据所设置的桩位控制点和测定高程水准点，依照桩位图将桩进行逐一编号，依桩号所对应具体位置在桩位附近设置4个正交控制点，并用长度1.0m的φ8钢筋打入地下作为标志。

（2）护筒埋设

本工程采用空口护筒，按设计桩径选择内径为1900mm的钢护筒，钢护筒壁厚δ=8mm，长度L=4m，其内径大于设计桩径100mm。埋设时根据设置的桩位标记采用十字线标准就位，同时护筒顶端高出地面0.3m以上，护筒中心与桩位中心的偏差不得大于20mm，并保证护筒的埋置深度不小于2m。

（3）旋挖钻机就位

旋挖钻机就位前需对机械的各项指标进行检查，以及清除施工现场妨碍施工的障碍物，场地须平整坚实满足承载力要求。对孔位时采用十字交叉法对中孔位，在对完孔位后，启动定位系统。

（4）三次钻进成孔

本工程支护桩桩深30m以上部位首先采用SR360型旋挖机1800mm的钻头一次性钻进成孔，桩深30m以下部位再采用SR360型旋挖机800mm的钻头二次钻芯，最后采用SR360型旋挖机1800mm的钻头三次钻进成孔。

3.3超长桩身多层钢筋笼制作及吊装

（1）钢筋笼制作

本工程支护桩设计有3层钢筋笼，旋挖支护桩钢筋笼总长度为41m，总重量约为13.7t，采用分2节制作，根据钢筋笼的主筋分布情况，第1节钢筋笼长度为26.3m，总重量约为8.5t，第2节钢筋笼长度为18m，总重量约为5.2t。

（2）钢筋笼主筋连接

本工程钢筋笼采用两节分段吊装，节内钢筋笼主筋采用直螺纹套筒连接，两节钢筋笼主筋采用分体式直螺纹套筒连接。

①节内钢筋笼主筋连接

每节钢筋笼主筋采用直螺纹套筒进行连接，采用直螺纹套筒连接的接头在同一断面数量不得大于主筋数量的50%，错开距离不得小于35d。

②两节钢筋笼主筋孔口连接

采用加锁母型直螺纹套筒连接需对钢筋笼主筋截面造成局部削弱也不采用。综合考虑施工工艺、连接强度和经济效益等，选用分体式直螺纹套筒连接。

（3）钢筋笼吊装

①吊装起重设备选择

根据钢筋笼长度、重量以及场地情况，本工程选用1台70T履带吊作为主吊，1台35T汽车吊作为辅吊，两台吊车相互配合吊装施工。

②吊筋选择

本工程钢筋笼总重量为13.7t，分为2节吊装，单节钢筋笼最大重量为8.5t，吊筋选用2根32mm圆钢，吊筋与钢筋笼2根主筋搭接焊连接，双面焊接200mm，焊缝质量必须满足规范要求。

③钢筋笼分节吊装

现场采用70T履带吊作为主吊，35T汽车吊作为辅吊，两台吊车相互配合进行吊装作业。吊装时主、次吊车采用6点起吊钢筋笼，待钢筋笼距离地面一定高度后，35T汽车吊次吊停止起吊，使用70T履带吊主吊继续起吊并行走至孔口，直至将钢筋笼下放至孔内。

3.4水下混凝土浇筑

（1）导管下放

本工程水下混凝土灌注采用导管法，导管采用长度为4m、直径0.3m的钢制导管，导管之间采用双螺纹方扣快速接头进行连接，且导管连接处设置密封橡胶圈。导管下放孔内位于中心位置，底端距离孔底250～400mm。

（2）二次清孔

导管下放安装完毕后，在水下混凝土浇筑前，必须进行二次清孔。二次清孔采用泥浆泵将孔底的沉渣抽出，采用制备新泥浆置换孔底旧泥浆的方式不断将孔底沉渣排除。清孔结束后间隔3～5min，在监理工程师旁站监督下采用标准线锤测量沉渣厚度，二次清孔沉渣厚度不得大于100mm，否则，将再次进行清孔。二次清孔后泥浆指标如表1所示。

表1　二次清孔后泥浆指标

（3）混凝土浇筑

所有商品混凝土罐车进场后需进行塌落度测试，混凝土塌落度满足要求方可进入施工区等候。混凝土浇筑前，在孔口再次复核混凝土的塌落度及和易性，塌落度需控制在180～220mm范围，复核结果满足要求后方可进行混凝土浇筑。

3.5桩身完整性检测

本工程桩身完整性采用声波透射法，检测全部支护桩，当判定桩身缺陷可能影响桩的水平承载力时，应采用钻芯法补充检测，检测数量不宜少于总桩数的2%，且不得少于3根。

4　结语

针对山城重庆特色的超坚硬地质条件，以及本工程超长桩身、超大直径、多层钢筋笼等特点，确保了坚硬岩层超长桩身超大直径多层钢筋笼旋挖支护桩的施工质量和安全，加快了施工进度，取得了显著的经济效益和社会效益。

[1]王家华.旋挖成孔桩径检测器[P].中国专利：ZL201220671788.5，2013，06.

[2]谭渡彬.旋挖成孔桩底沉渣检测器[P].中国专利：ZL2012206711821.4，2013，06.

[3]杨德昌.一种手动油压千斤顶桩基顶部主筋调直装置[P].中国专利：ZL201320612487.X，2014，03.

U445.55+1

A

1673-0038（2015）51-0035-02

2015-12-1