大直徑挖孔空心樁在巖溶區(qū)的應(yīng)用及施工

李小正

【摘 要】本文通過工程實(shí)例介紹了大直徑挖孔空心樁在巖溶地區(qū)的應(yīng)用及施工方法，并對其特點(diǎn)進(jìn)行了介紹。

【關(guān)鍵詞】巖溶地區(qū) 大直徑 挖孔空心樁 波紋鋼

【中圖分類號】TU457 【文獻(xiàn)標(biāo)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(huán)形斷面的樁基礎(chǔ)，在巖溶地段采用大直徑挖孔樁有著非常重要的優(yōu)勢，首先通過擴(kuò)大樁徑可有效的減少樁長，避免樁基進(jìn)入溶洞、擾動溶洞從而影響溶洞的穩(wěn)定性；其次采用空心樁還可以減少樁芯混凝土，減輕自重，節(jié)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(shí)對周圍建筑物的震動，減少噪音污染、無泥漿排放，且因?yàn)橹睆阶銐虼罂梢灾苯訉⑿⊥跈C(jī)吊入孔內(nèi)挖土，能加快施工進(jìn)度。本文結(jié)合工程實(shí)踐，探討巖溶地區(qū)大直徑挖孔空心樁的應(yīng)用及施工。

1、工程簡介

井岡山經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)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(shè)計(jì)為ф2.5m嵌巖樁，通過逐樁勘察發(fā)現(xiàn)這幾個(gè)樁位地質(zhì)條件復(fù)雜，溶洞特別發(fā)育，鉆探至80余米仍未發(fā)現(xiàn)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(shí)穿透溶洞造成溶洞坍踏影響既有線路安全，將原設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)樁長20m.

2、設(shè)計(jì)構(gòu)想

以1#右幅為例，從地質(zhì)資料上可看出1#覆蓋層厚度為18米，在進(jìn)入巖層0.9米處進(jìn)入溶洞區(qū)，為串珠狀溶洞，最大溶洞高度為9.6米，若按照嵌巖樁設(shè)計(jì)，無法滿足樁端以下3-5d（d為樁徑）范圍內(nèi)完整連續(xù)的灰?guī)r石的設(shè)計(jì)要求，按照摩擦樁設(shè)計(jì)又需要增加樁長，根據(jù)計(jì)算在保證樁徑2.5米的情況下，設(shè)計(jì)樁長需達(dá)到80米，在溶洞地區(qū)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(fēng)險(xiǎn)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(shè)計(jì)角度來看，樁基的強(qiáng)度主要來源于以下兩個(gè)方面，樁側(cè)摩阻力QP、樁端阻力QS，而這種情況下按照端承樁設(shè)計(jì)是不合理的，應(yīng)考慮摩擦樁來設(shè)計(jì)，而增大樁側(cè)面積既增加樁徑是提高樁側(cè)摩阻力的有效辦法，與此同時(shí)為了滿足樁端承載力的要求應(yīng)減少樁身的自重考慮采用空心樁代替實(shí)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(shè)計(jì)，可考慮在樁外側(cè)安裝波紋鋼通過波紋鋼來增加樁身與外側(cè)土體的摩阻力，通過計(jì)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(hù)壁作用。

3、挖孔樁施工工藝與注意事項(xiàng)

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(hù)壁混凝土施工→⑤波紋鋼板安裝→⑥波紋鋼和護(hù)壁之間回填素混凝土→⑦重復(fù)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(jìn)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(nèi)，另因?yàn)?#樁基位于河道中，對7#樁處河道需先進(jìn)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(diǎn)，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(zhǔn)確性，所以開挖過程中應(yīng)經(jīng)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(gè)臺階（4米一個(gè)