陈新焱 高 勇 苏宇阳

(山西建筑工程(集团)总公司，山西 太原 030001)



某市国际机场改扩建工程桩基施工方案选取

陈新焱 高 勇 苏宇阳

(山西建筑工程(集团)总公司，山西 太原 030001)

结合现场工程地质情况、周边环境施工条件，考虑运输周期及工期要求，选择扭矩为390 kN·m的XRS1050旋挖钻机分区域、按顺序进行入岩、成孔施工，针对施工区域有地下水出露的情况，将成孔施工工艺分为干孔施工和水孔施工，并给出泥浆配比、钢筋笼制作技术要点，确保了桩基施工安全、可靠、高效完成。

旋挖成孔，桩基施工，水孔作业，泥浆配比

1 工程概况

本工程为某市国际机场改扩建工程及新建VIP航站楼工程，改扩建工程主要为T2常旅客航站楼改扩建，总建筑面积为102 953 m2，建筑层数3层(包含夹层)，层顶标高+26.338 m。上述扩建工程的基础型式为桩基础。

2 桩基施工范围及工程量

施工范围为现有航站楼东西侧扩建建筑物桩基，新建VIP航站楼桩基、高架桥桩基。东侧扩建区桩数295根，西侧扩建区桩数567根，VIP区151根，高架桥区192根，总桩数1 205根，桩径800，桩长20 m～26 m，嵌岩深度1.0 m，总延米27 000 m，桩体强度C30，混凝土量13 500 m3，钢筋用量1 593 t。

3 工程地质条件

3.1 地质情况

土层①：砂质粉土/粉质细砂，中度坚硬～坚硬；土层②：粘质粉土/粉质粘土，软～坚硬，可塑性高；土层③：粉质细砂，松散～中度密集；土层④：粉质粘土，中度坚硬～坚硬，高度可塑性；土层⑤：粉质细砂/砂质粉土(风化岩)，密集～非常密集；土层⑥：浅灰～深灰，多孔玄武岩紧密贴合～非常紧密，中度～高度风化，无侧限抗压强度从3.04 MPa～48.34 MPa不等。

3.2 土层特点

在钻探过程中，在一些钻孔中遇到地下水，有地下水出露的钻孔如表1所示，其余钻孔，除BH-P15未注明地下水位外，均未有地下水出现。

表1 地下水出露的钻孔及水位标高

4 施工方案

4.1 设备选型、工艺选择

1)钻机选配。根据现场实际施工条件，考虑运输周期，综合经济与技术因素，选用1台XRS1050旋挖钻机施工，旋挖钻机主要技术参数如表2所示。

2)钻杆：选用机锁杆JS575-4×19.0。

3)钻头：a.φ800 mm双底双开捞砂斗(一般性砂、土层钻进)；b.φ800 mm分体式截齿钻斗(粘性土层钻进)；c.φ800 mm截齿筒钻(岩石取芯);d.φ800 mm双头单螺锥螺旋钻头(破碎裂隙发育岩层)；e.φ800 mm双头双螺直螺旋钻头(干孔作业)；f.φ800 mm清孔钻头(干孔孔底清渣)。

表2 XRS1050旋挖钻机主要技术参数

4)护筒：φ1 000 mm钢护筒，干孔作业时选用长度1.8 m的护筒，水孔施工时需要根据地层情况采用加长护筒作业。

5)施工工艺：成孔施工工艺分为干孔施工和水孔施工，若设计桩深范围内无地下水时，可采用干孔施工；若地下水埋深较浅，进行水孔施工时，由于存在不稳定土层，建议使用长护筒配合泥浆护壁施工工艺。施工工序如图1所示。

4.2 施工区域划分及各区域桩基数量

桩基施工区域共分13个，如图2所示，分别是PC-01，PC-02，PC-03，PC-04，PC-05，PC-06，PC-09，PC-10，PC-11，PC-12，PC-13，PC-14，高架桥区。由于VIP航站楼的位置待定，所以此施工区域未包含VIP航站楼。

4.3 桩基施工顺序

1)桩基施工步骤为：西区(T2航站楼西侧)→高架桥区→东区(T2航站楼东侧)。

2)各区域施工顺序为：西区施工顺序为：PC-05→PC-06→PC-11→PC-12→PC-13→PC-14→高架桥区。东区施工顺序为：PC-03→PC-09→PC-02→PC-01。

3)各施工区域内的桩基数量如表3所示。

表3 各施工区域桩基数量

4.4 施工场地准备

1)施工场区内有大量的障碍物需移除，主要障碍物有：高杆灯、地表高大乔木、地下电缆、地下给排水管网、地下消防水池、废旧飞机、现有房建、卫生间、商业设施等地面建筑，其中，树根对钻机影响最大，钻头在钻进的过程中如遇到树根缠绕，可能会造成机毁人亡的事故，必须处理干净，另外还有关系机场运营不能中断的电缆设施，在施工中不能触断；2)施工现场布置：安排施工机械设备进场及组装和施工现场布置，包括：施工水、电网布置，照明及施工固定机具安装，工程施工通道铺设等。

4.5 旋挖成孔施工

1)上部土层钻进时，水孔施工使用捞砂斗完成土层钻进作业，若倒土困难，可换用分体式钻斗钻进，干孔施工使用直螺旋钻头完成土层钻进作业；

2)下部坚硬岩层钻进时，对于裂隙发育的玄武岩，先采用短螺旋钻头破碎，然后用截齿捞砂斗捞渣，对于完整的坚硬玄武岩，采用筒钻进行环状切削钻进，以取芯为主要作业方式达到高效入岩钻进；

3)钻进到设计深度后，若是干孔作业在成孔后则采用平底清渣钻头清除孔底残留的松散渣土，若是采用水孔作业，则采用正循环换浆清孔。

4.6 泥浆的配比与制备、处理

1)泥浆配比。a.泥浆配比中所用材料：要求使用清洁的淡水，膨润土是泥浆的主要功能成分，要求选用优质的钠基膨润土，工业用碱用于调节泥浆pH值，pH值以8～10为宜，CMC可降低泥浆的失水量，增加泥皮强度，防止渗水，提高泥浆粘度。b.工程泥浆设计配比为：100(淡水)∶11(膨润土)∶0.3(NaOH)∶0.05(CMC)。

2)泥浆制备与处理。现场准备好泥浆搅拌机，泥浆池(含回浆用沉淀池及泥浆储备池)，一般为钻孔最大容积的1.5倍～2.0倍，使用后的泥浆经过检测、处理后可循环利用。

4.7 钢筋笼制作技术要求

1)钢筋连接方式。钢筋笼钢筋连接方式采用直螺纹套筒变径连接。

2)技术要求。钢筋笼制作按照设计图纸的技术要求(配筋的种类、级别、直径、笼长、根数、间距、主筋错开距离等)分两节加工，技术参数如表4所示。

表4 钢筋笼技术参数

顶节钢筋笼一律按长度12 m规格制作(主筋Ф25)，底部钢筋笼则按不同的设计桩长减掉12 m后的长度规格制作(如图3，图4所示)。吊装钢筋笼时，按照实际桩孔深度，取相近的长度组合，进行连接后的长度应在设计长度±100 mm之内，超长部分予以截掉。

5 结语

桩基方案的选取中，充分结合了施工场地工程地质条件，根据持力层岩层的抗压强度高、施工区域内有水出露的情况，选择了能够保证入岩效率的扭矩为390 kN·m旋挖钻机和干孔作业与水孔作业相结合的成孔工艺，给出了工程泥浆设计配比与钢筋笼钢筋制作技术要点及钢筋变径连接方式，实现了在施工过程中大约8 h～10 h成桩9根，保障了桩基施工高效、安全、可靠的完成。参考文献：

[1]BS 8004—1986，Code of Practice For Foundations.

[2]ASTM—D1143，Standard Test Methods for Deep Foundations Under Static Axial Compressive Load.

[3]DB 42/242—2003，建筑地基基础技术规范.

[4]JGJ 94—2008，建筑基桩技术规范.

The pile foundation construction scheme selection of international airport expansion engineering in a city

Chen Xinyan Gao Yong Su Yuyang

(ShanxiConstructionEngineering(Group)Corporation,Taiyuan030001,China)

Combining with the site engineering geological condition, surrounding environment construction conditions, considering the transport cycle and time limit for a project, selected the XRS1050 rotary drilling rig with the torque of 390 kN·m area, in order entered the rock, pore forming construction, according to the construction area had groundwater situation, divided the hole construction process into dry hole drilling and water hole construction, and gave the slurry ratio, steel reinforcement cage fabrication technology key points, ensured that the pile foundation construction safety, reliable, efficient completion.

rotary drilling, pile foundation construction, water hole operation, slurry ratio

1009-6825(2015)21-0059-02

2015-05-12

陈新焱(1982- )，男，硕士，工程师； 高 勇(1985- )，男，助理工程师； 苏宇阳(1983- )，男，助理工程师

TU473.1

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