某地下污水厂大型桩基工程施工质量控制难点及对策

罗 晨 皓邱超

（上海城投水务工程项目管理有限公司，上海 201103）

关键字：地下污水厂、桩基工程、质量控制

1 工程概况

1.1 工程内容

虹桥污水处理厂工程位于上海市长宁区、闵行区交界处，占地11.5公顷，属地下式污水处理厂，设计规模为20万m3/d，工程主要内容为新建箱体式地下污水处理厂一座，厂区主要生产活动均位于一体化密封空间内。

图1 虹桥污水处理厂剖面效果展示图

图2 桩基工程平面布置图

1.2 桩基工程概况

本工程所有试桩及工程桩均采用钻孔灌注桩，共9813根，具体信息详见下表：

序号 桩基 桩型 根数 抗压承载力设计值（K N）抗拔承载力设计值（K N）1 试桩 φ 8 0 0钻孔桩 2 4根（3根1组）2 工程桩 φ 8 0 0钻孔桩 3 4 m（7 7 6 7根） 1 3 4 0 1 1 0 0 3 工程桩 φ 8 0 0钻孔桩 3 0 m（2 0 4 6根） 1 4 5 0 1 0 5 0

2 桩基主要施工方案

2.1 施工总体部署及流程

考虑本工程占地面积大，沉桩工作量大，场内及周边环境复杂，施工组织协调困难等特点，施工中将整个施工场地分为9个区块，其中区块⑤暂时作为钢筋加工场地及标养室用地。施工时除区块⑤外的其余8个区块由场地四周向中央区块施工，结束后再将区块⑤的加工场及标养室移除至场地北侧进行施工。

图3 桩基工程施工区域划分示意图

2.2 施工资源配置

施工中主要配置GPS-10钻机58台及2台挖土机用于表层土清理，同步配置各类测量仪器（全站仪、经纬仪、水准仪、泥浆比重计）等。高峰作业期间施工人数达550余人。

3 施工工艺

根据本工程设计要求及本地区地层特点，工程施工中采用GPS-10钻机正循环回转钻进成孔，主要采用原土造浆护壁，局部不适原土造浆的土层采用人工造浆。

3.1 工作量大，工期紧

整个工程桩桩基施工面积近10万m2，数量近万根，属超大规模桩基施工。且整个桩基工程合同工期120天，单日施工桩数达到120根以上，单日桩机数量近60台，单日施工强度在上海地区尚属首次。对此采取的几点对策有：

1）在施工准备阶段，专门组建业主、施工单位联合社会协调保障部，负责与交警、环保、市政及社区街道的沟通协调。

2）做好前期施工技术组织与方案优化，合理划分施工区块与作业流程，采用流水施工以最大化施工效率。

3）为加快桩基后土建工程进度，所有工程桩注浆管上引至自然地坪，注浆管兼做声测管，使得后期工程得以在基坑开挖前完成超声波检测，为整个污水厂项目大大节约了工期。

4）针对桩基工程“点多面广”的项目特点，增加监理及施工单位的管理人员，确保施工机械及劳动力等资源配置。

3.2 钻孔桩质量要求高

1）联合成立安质监站、业主、监理、施工单位四方质量QC小组，对施工过程全流程跟踪，共抽查360根钻孔桩，其中一次验收全部指标合格桩数为308根（85.6%），同时对质量问题进行统计排列如图4，制定专项对策与措施。

2）对整个施工场地地坪采用10cm厚C20素砼进行硬化以控制桩身垂直度。

3）开孔前精确定位，调平转盘，过程中控制下速度以最大限度减少柱塞效应对孔壁的影响，同时每2h复检一次钻杆垂直度和转盘平整度，及时纠偏。

4）严格控制注入孔内泥浆密度及液面，一般情况下泥浆密度≤1.15，易塌方处和地质不良处调整至1.30。

5）本工程所有桩基采用桩端后注浆措施（每根2t，注浆压力0.4～0.8Mpa）以提高桩基承载力减少沉降。

6）优化成孔操作工艺，同时为确保成孔质量，依据《上海市地基基础设计规范DGJ08-11-2010》16.4.3条规定，将工程桩成孔检测比例由10%提高到30%。

图4 QC小组质量问题排列图

3.3 地下障碍物多且广，雨季施工

工程前期土地收储过程中，大量建筑垃圾未及时清运，广泛埋置于土体深度1～5m范围内，据统计受到障碍物影响的桩数约为1300根，且施工期间正值梅雨季节，降雨天数高达32天，给整个工程质量控制带来了很大的挑战。对此采取的几点对策有：

1）桩基施工遇障碍物时立马移机至清障范围外施工其他桩基，挖机立即进场清障。

2）依据地勘报告做好施工前障碍物及管线摸排工作，对于成片障碍物区域，进行大范围统一清障再回填。

3）及时关注天气预报，尽量将钢筋笼焊接工序避开大雨时段，雨天施工设置挡雨装置。

4 施工质量控制结果

1） 成孔检测（含试成孔） 共计2978孔，其中2970孔的孔径、孔深、垂直度、沉渣厚度均满足设计要求，合格率99.7%；

2）超声波检测共检测4907根工程桩，占总桩数的50.01%，其中 I类桩 4767根 （97.15%），II类桩 140根（2.85%），未发现III、IV类桩；

3）单桩竖向静载试验共100根，抗压、抗拔静载试验各50根，经检测单桩承载力均符合设计强度要求；

4）低应变动测共检测5059根工程桩，占总桩数的51.55%，其中 I类桩 4951根 （97.87%），II类桩 108根（2.13%），未发现III、IV类桩。

5 结语

虹桥污水处理厂作为上海市重大工程，其桩基工程在施工过程中存在规模大、时间紧、要求高、障碍多、雨季施工等质量控制难点，通过结合项目特点提出有针对性的对策，并采取措施，最终施工工期、质量均达到相关要求，为类似新型地下箱体式污水厂项目建设提供了宝贵的经验。