深圳平安金融中心巨型挖孔桩施工技术

kk123

本文转载自“施工技术《深圳平安金融中心巨型挖孔桩施工技术》，作者：周赞良，李永辉等”，仅用于学习分享，如涉及侵权，请联系删除！

---

【摘要]针对深圳平安金融中心超大直径挖孔桩，提出了一系列措施降低其对周边建(构)筑物尤其是地铁的影响，如坑内高喷法及基岩裂隙帷幕灌浆法形成组合止水帷幕、加大挖孔桩护壁刚度、优化工序以及加强超深基坑支护体系的保护等，有效控制了地铁结构的变形。分析了巨型挖孔桩的施工特点和难点，详细介绍了巨型挖孔桩的成孔施工技术、巨型钢筋笼制作技术及桩芯大体积混凝土的温度控制及温度监测技术。
[关键词]地下工程；高层建筑；桩基础；组合止水帷幕；监测
随着超高层建筑的高度阴唇粉嫩刷新，对地基基础的要求也越来越高，其采用的桩基础也正朝着大直径、超深度方向发展，人工挖孔桩由于其在质量保证方面比其他成桩工艺直如何保养眼部皮肤而常被选用。但大直径挖孔桩尤其是巨型挖孔桩施工带来许多安全和技术上的难题。严兆坤等对直径2．4～4．2m的超深大直径挖孔桩的成孔、排水等施工技术进行了研究[1]，但没有详细阐述超大直径钢筋笼制作及大体积混凝土浇筑等施工技术；李群等对桩径2．2m挖孔桩的止水及降排水措施进行了探讨[2]，但缺乏对基岩裂隙水的处理措施；李慧莹对桩径3．8m的广州新电视塔超大直径挖孔桩的成孔及钢筋笼制作技术进行了研究[3]，但其桩径仍没有超过5．0m、钢筋笼只有1排。本文结合深圳平安金融中心巨型挖孔桩工程，对紧临地铁侧的超深基坑底巨型挖孔桩施工周边环境保护、巨型桩成孔、巨型钢筋笼制作及桩芯大体积混凝土浇筑等施工技术进行了探讨，可为类似工程提供参考[4-7]。
1工程概况

深圳平安金融中心工程总用地面积18 931.0m2，场地内拟建一栋超过600m的超高层建筑，设5层地下室，基坑开挖深度最大33．8m，属超深大基坑。基坑的支护形式采用钻(冲)孔灌注桩+4道环形支撑+2道锚索，桩间高压摆喷与旋喷作为止水帷幕。基础采用挖孔桩，大部分由桩径1．4—2.0m扩底桩组成，另有8根桩径8.0m(开孔直径9．5m)的巨型桩和16根桩径5．7m(开孔直径7.0m)的超大直径桩，桩基平面位置及周边环境如图1所示。
2工程地质条件

挖孔桩开孔面层土即为全风化花岗岩，其下分别为强风化、中风化、微风化花岗岩。花岗岩各风化带内所赋存的地下水属基岩裂隙水，受节理裂隙控制，且与上层潜水有明显水力联系。后经2010年11月下旬基坑底塔楼基岩深层抽水试验查明，裂隙



水具有较高承压水头，实测高达22m。强风化和中风化层的混合承压水渗透系数为2．75m／d，地下水影响半径为237．7m，预测坑底涌水量≥418．93m3／d。
3 巨型挖孔桩施工主要特点及难点

1)桩径大，开挖深度大。桩径最大达到8．0m(开孔9．5m)，开挖深度从深约30m的基坑底往下还需挖20～32m至微风化花岗岩。巨型桩的开挖成孔难度大，单桩土方量大，并存在桩群开挖的相互影响，成孔过程自身的清纯可爱美女问题及对基坑支护体系、周边环境的影响大。
2)巨型桩施工临边防护难度大。巨型桩桩径达8.0m，临边周长达25．12m，是深基坑中的深基坑，而挖孔桩成孔施工属于临边施工，给临边防护提出了极大安全挑战。
3)巨型桩钢筋笼制作复杂。每桩有3个钢筋笼，主筋直径大、质量大，尤其是桩中心的钢筋笼直径可达4m，距离护壁达2m，而空桩达6m，给孔内钢筋笼制作提出了巨大的安全与技术挑战。
4)大体积混凝土浇筑和温控难度大，巨型桩直径大，一次性浇筑混凝土量大。其中最深的1根巨型桩混凝土浇筑量约为1 500m3，如何控制巨型桩大体积混凝土的温度及温度应力非常重要。
4 巨型挖孔桩施工技术

4．1 地铁及基坑等周边环境保护措施
1)止水①桩基施工前，针对不同土层的岩层性状，在坑底采取上段覆盖层高喷法、下段基岩裂隙帷幕灌浆法的组合止水帷幕；②在基坑周边布置回灌井，尽量恢复和维持坑外地下水位。
2)加大挖孔桩护壁刚度①桩超前沿护壁周围布设2排超前微型桩，梅花形布置；②成整体第1模护壁和微型桩一起浇筑，顶部设置加强型冠梁；③早支护护壁及冠梁采用C45早强混凝土；④短进尺减少护壁模高至65cm；⑤防下沉为加强上下护壁连接及防止巨型桩护壁下沉，将一部分微型桩与护壁混凝土一起浇筑。
3)优化工序及加强基坑支护体系的保护①分序跳挖，对与立柱桩净距<1．5m的挖孔桩，采取隔桩跳挖、分序施工的方法，对巨型桩采取隔桩跳挖施工；②优化爆破方案，采用小断面短循环爆破，与立柱桩距离1．0m内的岩石采用风镐处理等。
4)加强监测范围及频率，实行信息化施工。
4．2巨型挖孔桩成孔技术
由于巨型桩集中在塔楼区域，间距密，而现场又存在内支撑及密布的立柱，施工空间有限，故仍采用提升圆桶及电动葫芦架，并在孔口设置操作平台，如图2所示。



巨型挖孔桩先施工桩周2排超前微型桩，再施工孔口冠梁，同时预埋操作平台固定连接件，搭设完操作平台后往下逆作施工。由于护壁厚达600mm，且配了双层钢筋，施工操作难度大，现场配备专业的钢筋工绑扎护壁钢筋，特制的上口小、下口大的钢模板用螺栓拼装成能自稳的整圈护壁模板。每模护壁混凝土量达12m3，为加快浇筑速度，从护壁混凝土下料口接溜槽，通过上挂在内支撑梁的钢丝绳牵引浇筑。巨型挖孔桩成孔如图3所示。
4．3巨型钢筋笼制作技术
巨型桩钢筋笼钢筋布置形式如图4所示，由于内支撑及立柱等限制了施工空间，难以采用常规的将钢筋笼制作后再用汽车式起重机安放的方法，且如此大的钢筋笼既难以现场制作，在基坑支撑上又无法采用特别大的起重设备，根据现场施工条件及方案比选后，采取与普通钢筋笼相反的逆作方式，其施工顺序为：钢筋下料及加工一浇筑封底混凝土



一孔口工字钢及外层定位筋搭设一外层箍筋绑扎至外层定位筋一吊放及绑扎外层纵筋至箍筋一吊放及绑扎外层加劲箍至外层纵筋一同理绑扎内层钢筋笼-绑扎内外层拉筋-搭设孔口钢筋笼制作及混凝土浇筑操作平台一内圈钢筋笼定位筋固定至操作平台内边缘一绑扎内圈钢筋笼固定筋至定位筋一内圈箍筋绑扎至内圈定位筋一吊放及绑扎内圈纵筋至箍筋。定位筋及内圈钢筋笼制作操作平台分别如图5，6所示。用此孔内逆作绑扎法完成1根巨型桩的钢筋笼仅用了5d，比在孔内搭设满堂脚手架的方法约快7d，大大提高了工作效率。








4．4 巨型桩大体积混凝土施工技术
巨型桩与普通桩身混凝土相比具有体型大、钢筋密、混凝土量大、工程条件复杂和施工技术要求高的特点。除了必须满足混凝土的强度、刚度、整



体性和耐久性等要求外、如何控制温度变形裂缝的发生和发展外还表现在如何在巨大的桩孔中安全浇筑混凝土；以及配置相应的人工及设备保证混凝土连续浇筑。以下着重介绍巨型桩大体积混凝土的现场施工组织及技术保证措施。
4．4．1施工准备
巨型桩大体积混凝土孔口浇筑平台采用原有钢筋笼制作的操作平台，将其封板拆除后固定串筒及溜槽，布置3个泵送点及1个坑底直卸点，孔内搭设100mm X100mm木方并排绑扎至钢筋笼，竖向间距2m，如图7所示。当混凝土浇筑面距离操作平台约500mm时，拆除下一级木方平台，浇筑工人上移至上一操作木方平台浇筑振捣施工。同时对相应的人、材、机做好周密安排及布置。



4．4．2大体积混凝土浇筑
采用商品混凝土，其配合比如表l所示。因大体积混凝土施工时间处于全年温度最高的7月份，为降低混凝土的水化热及绝热温升，除采用“双掺”技术外，另加冰屑以控制大体积混凝土入模温度≤30℃。
大体积混凝土采用连续浇筑，振动棒振捣要做到“快插慢拔”，均匀振捣，插点要均匀排列，间距为300—400mm，振捣时应依次进行，不要跳跃式振捣，以防发生漏振。每一振点的振捣延续时间15～30s，使混凝土表面水分不再显著下沉、不出现气泡、



表面泛出灰浆为止。为了使桩顶混凝土强度和密实度达到要求，同时也便于桩芯混凝土的保温及防止桩顶表面裂缝，超灌高度取50cm。
4．4．3 大体积混凝土温度控制措施及温度监测
为防止水泥水化热峰值的提前上升，必须采用缓凝及降温措施：①混凝土的坍落度以工作性控制，在和易性较好的范围内取小值，泵送混凝土满足《混凝土泵送施工技术规程》JGJ／T10--2011要求；②采用缓凝型混凝土，控制混凝土的初凝时间达到10—12h；③加冰屑以控制大体积混凝土入模温度≤30℃；④对泵管铺草袋洒水降温；⑤切实做好养护，采用蓄水养护法，为保证混凝土内外温差<25℃，根据混凝土厚度经文献公示计算确定蓄水深度≥30cm，同时，在巨型桩孔口采用黑色遮阳布搭盖，防止太阳暴晒。
在大体积混凝土养护过程中，应对混凝土块体内外温差和降温速度进行监测，根据现场实测结果可随时掌握与温控施工控制有关的数据(如内外温差、最高温升及降温速度等)，以便调整保温养护措施满足温控要求。混凝土温度监测点埋设布置如图8所示，测试方法采用电阻测温法。
5 结语

1)本巨型挖孔桩工程采取了一系列措施控制地铁结构及周边环境的变形，如坑内高喷法及基岩裂隙帷幕灌浆法形成组合止水帷幕、加大挖孔桩护壁刚度、优化工序及加强基坑支护体系的保护等措



施，这些技术措施可为类似工程提供参考。
2)超深基坑底的挖孔桩施工，尤其是巨型群桩挖孔桩施工，须考虑与上层潜水有水力联系的基岩裂隙水的影响，针对不同土层岩层采用相应的组合止水帷幕。
3)对巨型挖孔桩的成孔技术、3圈巨型钢筋笼制作技术、大体积混凝土的温度控制及温度监测技术均进行了有益探索和创新，可为类似巨型挖孔桩设计和施工提供参考。
参考文献：
[1] 严兆坤，粱育明，孙正恩，等．超深大值径挖孔桩的施工[J]．施工技术，1996，25(9)：24-25．
[2] 李群，张智勇．复杂地区超深、大直径人工挖孔桩施工[J]．冶金矿山设计与建设，2002(2)：42-43．
[3]李慧莹．直径3 800mm超大直径人工挖孔桩施工技术[J]．施工技术，2008，37(1)：23-26．
[4] 王铁梦．工程结构裂缝控制[M]．北京：中国建筑工业出版社，1997．
[5] 建筑施工手册(4版)[M]．北京：中国建筑工业出版社．2003．
[6]赵志缙。赵帆．高层建筑施工(2版)[M]．北京：中国建筑工业出版社。2011．
[7] 中国建筑科学研究院．JGJ94--2008建筑桩基技术规范[S]．北京：中国建筑工业出版社，2008．