南宁华润中心大厦基础施工

陈 静

（北京铁路局石家庄建筑段 河北石家庄 050000）

1 工程概况

南宁华润中心项目位于东盟国际商务区的核心区域，北邻民族大道、西邻清秀路，是一个多功能的综合性项目，集购物、办公、酒店、居住、餐饮、娱乐为一体的大型都市综合体。一期工程包括购物中心和西写字楼，总占地面积约5 万平方米，总建筑面积约40 万平方米。其中：购物中心地上六层，地下三层（另含二个夹层）；西写字楼地上35 层，地下三层（另含二个夹层）。本工程采用人工挖孔桩承载及抗浮，购物中心土方开挖标高为－14.7 m，西写字楼土方开挖标高为－10.7 m，本工程＋0.000 相当于绝对标高95.500 m（黄海高程）。

2 工程地质条件

2.1 地形地貌

场地及其附近原始地貌形态属侵蚀、剥蚀丘陵区的垄状高丘亚区，相当于邕江四级堆积-侵蚀阶地，原地形整体东（东南和东北）高西（西北和西南）低，场地原始地面标高为90.00 m～134.00 m，西侧发育一条冲沟。现场地大部分为素土回填区，东南部为开挖区，地面标高为93.95 m～108.53 m，无植被覆盖，场地中间有一弧型公路，路面宽28 m，公路路面高程为96.80 m～99.49 m，东南部丘顶高程大于106.00 m。

2.2 地质构造

依据场地勘探及其相邻地带范围内进行的工程地质调查结果，勘察场地处于南宁向斜构造盆地的南侧，构成场地地层为下第三系晚始新统-早渐新统地层，岩层走向北东，倾向北西，倾角一般小于8°，总体上属于平缓的单斜构造。缓倾地层区构造的特点是地堑式或地垒式构造，除上述断裂外场地内还可能存在其它较小的断裂构造或局部隆起构造，如反映在剖面图上岩层倾角较陡，倾向相反的部位；岩层内部标准贯入试验突变，击数小于20 的部位，都是由于断裂构造所引起的。这些断裂构造的存在对场地与地基的稳定都无大影响，但对基坑边坡的局部稳定不利。

2.3 地层岩性

根据现场钻探揭露，建筑场地地层由上而下分布有：第四系人工填土（Qml）；第四系淤泥质粘土（Qh）和残积土（Qel）；下部为第三系南湖组（E3n）和那读组（E2n）的泥岩、砂质泥岩等地层组成。

2.4 水文地质特征

根据勘查结果，场地地下水主要为上层滞水、孔隙水和基岩裂隙水。上层滞水主要赋存于素填土层和基岩面附近，其补给来源主要为大气降水，初见水位高程90.73 m～98.31 m，埋深0.5 m～5.2 m；稳定水位高程89.61～96.13 m，埋深0.8～6.8 m，含水量不大。孔隙水主要赋存于填土底部的园砾和砂砾层，受相邻含水层的侧向补给和上层滞水共同补给，在勘查期间无统一稳定水位。基岩裂隙水主要赋存于全风化泥岩、强风化砂岩和泥沙质泥岩层中，受大气降雨下渗和相邻水层的侧向补给，水量小，无统一稳定水位，没有稳定的补给源。下部中风化基岩基本上为不含水的与不透水的地层，其裂隙透水性也较差，破碎带含有裂隙水，未发现深层地下水补给源。

3 地质情况对人工挖孔桩的影响

根据场地岩土层分布情况，桩端持力层宜选用地质条件较好第三系南湖组（E3n）和那读组（E2n）的泥岩、砂质泥岩等地层上，基本上穿越本勘察所揭露的所有土层。地下水为上层滞水，水位埋深1.2 m～9.3 m，对人工挖孔桩有一定影响。素填土层结构松散，在场地西部（原山塘部分）厚度大，易踏孔；粉砂岩层松散破碎，易塌孔；第三系南湖组（E3n）和那读组（E2n）岩层较硬，开挖难度大，需要爆破，在城区爆破较困难；成孔过程中可能遇有煤层等，可能产生有害气体，对人身安全造成影响，在施工过程中，应注意通风等。

图1 桩基分布图

4 人工挖孔桩施工方案

4.1 施工方案选择

由于桩基较多，共分四个施工区域进行分区施工（如图1 所示）。其中Ⅰ区为基坑南侧、Ⅱ区为基坑中部毗邻清秀路，Ⅲ区为基坑中部毗邻民主大道，Ⅳ区为基坑东侧。本工程基础采用人工挖孔桩基础。桩径φ 1200～2400，并做桩头扩大处理，设计桩长10～25m，总桩数694 根。分为A 类桩-嵌岩抗压桩（AZH1～AZH4）、B 类桩-抗拔桩（BZH1～BZH7），具体见表1。桩端持力层设计要求为中风化岩，入岩深度满足图纸要求。

先进行Ⅱ区、Ⅲ区桩基施工，当Ⅱ区、Ⅲ区桩基全面展开施工时进行，进行Ⅰ区、Ⅳ区。由于桩间距较大，故可不采用隔桩跳挖施工。但各别相邻桩桩间距较小，当相邻桩中心距小于2.5 倍桩径或扩大头净距小于1.0 m 时，采用跳挖施工。桩护壁的砼等级为C20，护壁横、纵钢筋均用φ8@150。每节挖深为1.0 m，桩芯砼等级为抗拔桩C30、抗压桩C40。挖至孔底经验收达到设计持力层要求时，清理孔底，及时验收，随后灌封底砼。挖孔桩施工时务必要采取安全措施，确保孔壁及孔底工作人员安全。对每一根桩做好施工记录，对施工完毕的桩应按有关规范进行验桩，并满足有关规范要求。施工所测放的轴线经复核后应妥善保护，桩位布置与设计图误差不得大于5 cm。

表1 桩基分类表

图2 人工挖孔桩出土示意图

4.2 施工工艺流程

（1）挖孔桩测量定位

施工前，桩测量定位首先根据甲方提供的施工控制点和主控轴线之间的坐标关系，测放出主控轴线，最后根据桩心与轴线的关系，测放出桩心控制十字线，桩位放线是整个工程的基础，一定要加强复核。

（2）开孔

孔桩定位完成后，应根据桩径放出开挖圆周线，即可进行第一节开挖，第一节开挖深度900 mm，第一节护壁高出地面200 mm，壁厚也增加100。第一节孔口护壁完成后，要对桩位进行校核，将桩心定位十字引到护壁上，孔桩施工编号也要写在护壁上。

（3）桩身挖土

当第一节孔口护壁完成后，挖桩班各组按已分配任务进行桩身挖土掘进。根据桩径大小安排单桩每组人数，每组井上1～2 人，井下挖掘1～2 人。井面监视开卷扬机及运土石渣及护壁材料1 人。桩身挖土由人工自上而下逐层用镐锹进行，遇坚硬土层用锤钎破碎，遇中风化或微风化岩层需采取放炮开挖。

掘进时，先挖中间后挖周边，允许尺寸误差30 mm。渣土使用0.5t 电动卷升到井口后，倒入手推车，由人工推运到现场指定集土坑，定期转运到场外，如图2 所示。

井内少量积水随泥土一起吊出。井内渗水量较大时，则井底一侧先挖集水坑，将水抽出，水少停机断电后继续开挖。

（4）护壁施工：

①每节桩身土方挖好校正后，应立即进行护壁施工。护壁节长1000 mm，护壁上口壁厚225 mm（250 mm），下口壁厚150 mm，竖向筋Φ8@150，上下节搭接长300 mm，环筋Φ8＠150，搭接长250。护壁内模采用工具式钢模用U 形卡连接，浇注护壁砼时，可用敲击模板或用木棒反复插捣来使砼密实，护壁模板在24 小时后方可拆模，发现护壁有蜂窝、漏水现象时，（除专门予留的渗水孔外）都应及时采用1︰1 水泥砂浆补强。护壁模板每节校正一次，每次校正从孔口十字控制中心吊垂线进行检查。每次检查必须有专人记录。

正常土层按1 000 mm 一节进行施工，若遇渗水量较大或有流泥、流砂时，每节护壁改为300～500 mm。护壁厚度相应增大，砼强度提高一个等级，每节护壁均应在当日连续施工完毕。

②在较松散的土层，可用具有足够刚度的钢筒护壁代替钢筋混凝土护壁，且应随挖随沉。

（5）桩身混凝土浇筑

浇混凝土前及时将混凝土护壁上的渗漏处堵塞，然后把井内积水抽干，以保证桩身混凝土质量。采用溜斗、溜槽和串筒等设备进行浇筑，混凝土经过串筒而达到浇筑面，其自由落下的高度不宜大于2 m，否则会造成混凝土的分层和不均匀，影响混凝土的质量。

桩身砼振捣由井下操作人员用插入式振动器分层捣密实混凝土，前层厚度不超过50 cm，插入形式为垂直式。插点间距约40～50 cm，并且做到“快插慢拔”。每个桩的桩身混凝土必须一次连续浇捣完毕，不留设施工缝，交接班间隙不超过2 h。注意控制桩身混凝土的浇筑高度，以免造成桩身混凝土浇筑过高（但必须高出设计桩顶标高3 cm 左右、在上部结构筑施工前把桩顶浮浆凿掉）。如桩顶浮浆过多时，必须将浆淘掉，再用坍落度小的砼浇筑，以不存在浮浆为宜。

5 挖孔桩常见问题及处理

（1）地下水

地下水是深基础施工中最常见的问题，它给人工挖孔桩施工带来许多困难。含水层中的水在开挖时破坏了其平衡状态，使周围的静态水充入桩孔内，从而影响了人工挖孔桩的正常施工，如果遇到动态水压土层施工，不仅开挖困难，连护壁混凝土也易被水压冲刷穿透，发生桩身质量问题。如遇到了细砂、粉砂土层，在压力水的作用下，也极易发生流砂和井漏现象。

①地下水量不大时

可选用潜水泵抽水，边抽水边开挖，成孔后及时浇筑相应段的混凝土护壁，然后继续下一段的施工。

②水量较大时

当用施工孔自身水泵抽水，也不易开挖时，应从施工顺序考虑，采取对周围桩孔同时抽水，以减少开挖孔内的涌水量，并采取交替循环施工的方法，组织安排合理，能达到很好的效果。

（2）流砂

人工挖孔在开挖时，如遇细砂，粉砂层地质时，再加上地下水的作用，极易形成流砂，严重时会发生井漏，造成质量事故，因此要采取有效可靠的措施。

①流砂情况较轻时

有效的方法是缩短这一循环的开挖深度，将正常的1 m 左右一段，缩短为0.5 m，以减少挖层孔壁的暴露时间，及时进行护壁混凝土灌注。当孔壁塌落，有泥砂流入而不能形成桩孔时，可用纺织袋土逐渐堆堵，形成桩孔的外壁，并控制保证内壁满足设计要求。

②流砂情况较严重时

常用的办法是下钢套筒，钢套筒与护壁用的钢膜板相似，以孔外径为直径，可分成4～6 段圆弧，再加上适当的肋条，相互用螺栓或钢筋环扣连接，在开挖0.5 m 左右，即可分片将套筒装入，深入孔底不少于0.2 m，插入上部混凝土护壁外侧不小于0.5 m，装后即支模浇注护壁混凝土，若放入套筒后流砂仍上涌，可采取突出挖出后即用混凝土封闭孔底的方法，待混凝土凝结后，将孔心部位的混凝土清凿以形成桩孔。也可用此种方法，应用到已完成的混凝土护壁的最下段钻大，使孔位倾斜至下层护壁以外，打入浆管，压力浇注水泥浆，使下部土壤硬些，提高周围及底部土壤的不透水性，以解决流砂现象。

（3）淤泥质土层

在遇到淤泥质土层等软弱土层时，一般可用木方、木板模板等支挡，并要缩短这一段的开挖深度，并及时浇注混凝土护壁，这次支挡的木方可板要沿周边打入底部不少于0.2 m 深，上部嵌入上段已浇好的混凝土护壁后面，可斜向放置，双排布置互相反向交叉，能达到很好的支挡效果。 转贴于中国论文下载中心。

（4）孔壁坍塌

因桩位土质不好，或地下水渗出而使孔壁坍塌。开挖前应掌握现场土质情况，错开桩位开挖，缩短每节高度，随时观察土体松动情况，必要时可在坍孔处用砌砖，钢板桩、木板桩封堵；操作进程要紧凑，不留间隔空隙，避免坍孔。

（5）孔底积水

浇筑桩身混凝土主要应保证其符合设计强度，要保证混凝土的均匀性、密实性，因此防止孔内积水影响混凝土的配合比和密实性。浇筑前要抽干孔内积水，抽水的潜水泵要装设逆流阀，保证提出水泵时，不致使抽水管中残留水又流入桩孔内。如果孔内的水抽不干，提出水泵后，可用部分干拌混凝土混合料或干水泥铺入孔底，然后再浇注混凝土。如果孔底水量大，确实无法采取抽水的方法解决，桩身混凝土的施工就应当采取水下浇筑施工工艺了。

6 质量验收标准

人工成孔灌注桩允许偏差如表2 所示。

表2 人工成孔灌注桩允许偏差

7 结语

本文以南宁华润中心项目施工为背景，阐述了挖孔桩施工方案的确定、施工工艺流程、常见的事故及处理方法和相关的质量验收标准，从中得出一些基本规律，对今后相关工程提供一些借鉴。人工挖孔桩施工，要严格谨慎，施工过程中严格施工程序，加强质量检测，在确保施工质量的前提下，人工挖孔桩必竞能加快工程进度和降低工程造价，是可以推广使用。

[1]杜云峰,贾建霞.人工挖孔桩施工中几个特殊问题处理[J].三门峡职业技术学院学报,2011 年第10 期

[2]吴斗云,朱全战.人工挖孔桩施工质量控制要点简析[J].土木建筑学术文库,2009 年第12 卷

[3]李国平,孙三星.人工挖桩孔施工技术[J].科技传播,2011 年16 期

[4]杜春豪,洪东坡.人工挖孔桩施工中遇到特殊问题的处理[J].科技致富向导,2011 年23 期

[5]李彬.人工挖孔灌注桩的研究与实践[D].昆明理工大学,2008 年