（山东正元建设工程有限责任公司山东济南250014）
【摘要】本文通过工程实例，介绍了天津滨海新区轻轨基础托换桩基工程在特殊条件下的施工难点，以及针对这些施工难点在施工过程中所采取的施工对策。
【关键词】轻轨托换；大直径灌注桩；难点；对策
Difficultiesandcountermeasuresofcarelightforconstructionoflarge-diameterpile
XuHong-wei
(ShandongZhengyuanConstructionEngineeringCo.，LtdJi'nanShandong250014)
【Abstract】Inthispaper,itintroducedthedifficultiesoftheTianjinBinhaiNewAreapilefoundationworksunderspecialconditions,aswellascountermeasurestakenfortheseworksduringtheconstructionprocess.
【Keywords】Light-for-ADS；Large-diameterpile；Difficulties；Countermeasures
1.前言
天津滨海新区新港四号路地道设计为双向十车道，因受津滨轻轨高架桥墩柱和基础的影响，车道无法正常穿越。须对津滨轻轨高架桥339＃（制动墩）和340＃（联接墩）墩进行基础托换，托换基础采用3棵2.00m钻孔灌注桩和6棵1.80m钻孔灌注桩。其中3棵2.00m钻孔灌注桩单桩长90.00m，6棵1.80m钻孔灌注桩，单桩长70.00m。工程桩位于津滨轻轨高架桥下，高架桥的底高程为10.00m(大沽高程,下同)地面高程为3.00～3.50m。净空距离仅有7.00m左右（见下图1）。
图1施工示意图
2.场地岩土工程条件
根据《天津市滨海新区中央大道工程一期岩土工程详细勘察报告》，根据地质年代及时代成因，将勘察深度（100m）范围内地层分为九个工程地质层，根据各土层特征及工程地质性质进而分为19个工程地质亚层，自上而下分别为：①人工填土层；②新近沉积土层；③第I海相沉积层：③1亚粘土、③2软土、③3亚粘土；④第II陆相层亚粘土；⑤第III陆相冲积土层：⑤1亚粘土、⑤2粘土；⑥第II海相沉积土层：⑥1亚粘土、⑥2粉细砂；⑦第IV陆相冲积土层：⑦1亚粘土、⑦2粉细砂；⑧第III海相沉积土层亚粘土；⑨第V陆相冲积土层：⑨1亚粘土、⑨2粘土、⑨3亚粘土、⑨4粉细砂、⑨5亚粘土（未揭穿）。场区浅层地下水属第四系潜水，静止地下水位埋深为1.00～2.50m（勘察期间）。场区地下水对混凝土结构具有强腐蚀性，防护等级为三级防护。
3.施工难点
(1)受净空影响，钢筋笼的制作为4.5m/节，单桩钢筋笼共20节，如何保证钢筋笼连接后的的垂直度，是本工程的难点之一。
(2)由于连接节数多，吊放钢筋笼的速度慢，2.00m钻孔灌注桩需48小时，如何保证48小时内孔内沉渣在规定的20cm以内，是本工程的又一难点。
(3)由于工程桩位于津滨轻轨高架桥下，距新港四号线、进港铁路及大连道距离近，仅30m，对桩的震动大，且孔位地层松散，如何保证孔壁稳定是本工程的另一难题。
(4)由于钢筋笼吨位大，重36.54t，且主筋间距小，仅8cm，如何对钢筋笼进行吊放，也是本工程成功与否的关键。
4.施工对策
根据场地地层情况,本工程选用改造后的GW-25全液压钻机，钻塔的总高度为7.00m,钻塔的有效高度为5.50m,机上钻杆的总高度为4.50m,每回次进尺1.80m左右,单根钻杆1.50m,每节钻杆3.00m。采用正循环钻进成孔，导浆管水下灌注砼成桩。
4.1钢筋笼的预拼装技术。对于第一个施工难题，我们采用了钢筋笼的预拼装技术（见图2），即为克服直螺纹连接工艺对主筋长度偏差和平面偏差的特殊要求，保证孔口对接顺利及钢筋笼连接后的垂直度。钢筋笼的预拼装技术为：当第一节钢筋笼制作完成后，直接将下节笼的上半节钢筋笼进行预拼装对接，该钢筋笼全部制作完成后再解除直螺纹连接；随后将第一节钢筋笼吊走，并将钢筋笼吊至台座端部完成第二节钢筋笼的制作。解除预拼装前在每一节钢筋笼上标出一根对位钢筋，确保孔口主筋能顺利对接。
图2钢筋笼预拼装现场
4.2泥浆配制。对于第二个难题，主要是对泥浆的配置，开孔前按要求制备一定数量的泥浆，以确保钻进顺利进行，具体参数如下：泥浆性能：比重：1.10～1.25,粘度：18～25S。在配制CMC溶液时采用了地下水，配制完成后溶液粘度很低，失水现象严重，现场测量溶液PH值=7，不能满足泥浆配制要求。经过对各方面因素的综合分析发现现场地下水呈弱酸性，现场测量PH值=6，不能作为溶液配制用水。根据地下水特点，决定先采用火碱中和地下水，然后再配制溶液。对采用中和后的地下水配制出的溶液进行测量，溶液PH值=10，粘度满足要求。并配置不同的泥浆进行沉淀对比试验（见图3），找出适合本工地的泥浆配比。
图3泥浆性能试验
4.3钻孔垂直度的控制。本工程开孔选用滚刀钻头，成孔选用自制工装双腰带四翼梳齿式合金钻头,确保超前小钻头、钻头蕊管中心、导正圈中心在同一条直线上。开孔采用减压钻进，本工程选用滚刀钻头开孔，滚刀钻头钻头体的长度为2.00m,重量约10t,减压钻进可保钻孔的垂直度,同时滚刀钻头较长的钻头体也可确保钻孔的垂直度。钻进过程中根据实际情况，对不同地层的泥浆性能做适当调整。采用正循环回转钻进成孔、排渣，开孔采用加重的双腰带钻头减压钻进，确保桩孔垂直度。钻进过程中随时检验机上钻杆的垂直度、转盘的水平、地基沉降和护筒标高情况。根据地质勘察报告，上部30m范围内为软土，为保证成孔质量，在软土地层中适当放慢了钻进速度，提高护壁质量，确保孔壁安全稳定，同时保证了钻孔垂直度。并在孔深约40m采用超声波成孔检测仪对孔径、垂直度进行测量，发现偏差及时调整。在施工中，每孔的垂直度均小于0.5%。
4.4钢筋笼吊放。对于第四个难题，由于钢筋笼的吨位大，我们对主筋进行了加固处理。由于主筋间距小，采用正常的横担担钢筋笼已不太现实，我们设计了钢筋笼吊放装置如下图4。
图4钢筋笼吊放装置但此方法存在很大的风险性，由于钢筋笼加工精度低，不能保证4根插杆同时受力，且用此种方法费用大，对比几种方法后，我们选用了8根28钢丝绳吊放钢筋笼的方法进行钢筋笼吊放，通过计算，Ф28使用拉力6.8t，破断拉力为41.04t，8根钢丝绳的使用拉力为54.4t，破断拉力为328.32t。满足安全要求。
5.结束语
大口径深孔钻孔灌注桩是隐蔽工程，工序繁多，出现质量事故难以补救。天津滨海新区轻轨基础托换工程桩径大、钻孔深，因受场地的限制，施工难度增大，风险高。本工程在施工过程中通过对钻机的改造，加强质量控制，针对本工程的施工难点制定切实可行的对策，严格各项工序的质量管理，保证了钻孔灌注桩的质量，施工期内339＃和340＃墩的沉降量均不到1mm，单桩承载力和桩身质量满足设计要求，取得了良好的经济效益和社会效益。
参考文献
［1］《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94).
［2］《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008).
［3］《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000).
［文章编号］1006-7619（2009）05-01-307
［作者简介］许红伟（1973-），男，在读硕士，毕业于中国地质大学勘察工程专业，工程师，主要从事岩土工程施工。