初探人工挖孔桩与基础底板逆作施工技术工艺

摘要：以铁岭某工程为例，介绍了先施工底板后施工桩基础的逆作施工方法，解决了该工程因设计变更而造成的支护桩支护能力不足问题，确保了工程的顺利施工。

关键词：深基坑支护；大直径桩；逆作法；防水

中图分类号： TV551 文献标识码： A

1工程概况

铁岭市日新大厦工程，原设计地面以上21层，地面以下2层，人工挖孔桩墩基础上设整板式基础，挖孔桩最大桩径为2.5m，整板基础厚度1.5m，基坑支护设计采用水平内撑式钢筋混凝土灌注桩支护体系。工程开工后，在支护桩刚施工完成的情况下，业主经与设计院研究决定将原设计地上21层改为24层，地下2层改为地下3层，桩墩基础设计深度进一步加深。基础设计的加深致使施工完的工程围护桩深度无法达到支护深度要求，必须采取一定的措施来保证基础阶段的安全施工，但若重新考虑施工支护体系，势必给工程造成较大的经济损失，同时还会延误工期=如果基础部分全部采用逆作法又将大幅增加工程投资．同时，即使在原支护基础上采取一些加强措施也存在较大的难受，且未必能保证长期支护效果二如何妥善处理好这种特殊情况下的基坑支护问题，成为本工程施工中的一道难题。

2技术方案

针对工程的特殊性，经施工单位联合设计单位等多家单位开展技术攻关，并经过专家组多方论证，最终决定对原设计支护体系的水平支撑进行调整，在确保支护体系安全及基坑底不会隆起的基础上，采用土方一次开挖至变更后的基础底板设计标高，然后先浇筑混凝土底板并通过设置施工缝预留幽桩位，再采用人工挖孔桩施工桩墩基础，最后施工空缺处垫层、补齐卷材防水和基础底板，从而完成整个桩墩基础与基础底板逆作的施工工艺。这样，先期施工的底板可以起到稳定基底土体和作水平临时支撑载体的作用，保证了施工阶段基坑的安全性。基础底板浇筑时，由于底板中间桩墩位预留出孔洞，从而形成了网状底板，经过设计单位验算，网状底板能达到大面积混凝土底板的伸缩要求，因此，取消了基础混凝土底板的后浇带留置。为保证基础底板混凝土的止水效果，施工逢中预设一道钢板止水带和一道橡胶止水条，以做到双重止水。这种桩墩基础与基础底板逆作的施工工艺，巧妙地解决了工程中遇到的难题，最大程度上满足了特殊情况下的深基础施工，保证了整个工程施工的顺利进行。

3 施工工艺流程及操作要点

3.1施工工艺流程

施工准备土方开挖支护体系水平支撑浇筑垫层施工防水层浇筑网状基础底板墩基础位置留设和止水带设置桩墩土方开挖桩墩基础施工安装钢管柱并浇筑混凝土桩墩处垫层及防水处理浇筑后浇空缺底板混凝土

3.2施工操作要点

3.2.1施工准备

(1)施工前，应根据现场实际情况对支撑体系的稳定性和坑底土的抗隆起性进行重新验算，以保证施工阶段基坑的安全性。

(2)安排专人密切关注挡土结构和地基土稳定性监测情况，对出现的特殊情况要随时进行预警，防止基坑支护的忽然滑动破坏和基底士的隆起破坏的发生。

3.2.2土方开挖

(1)土方开挖要求机械一次开挖至底板设计标高以上20mm处，人工修挖至没计标高，在验槽完成后即进行垫层、防水卷材以及网状底板混凝土的浇筑，尽可能缩短基坑的晾槽时间，以防止因基坑晾槽时间过长而引起的土体应力释放减小，或雨水浸泡基坑等特殊情况对支护体系造成的影响，从而保证支护体系的稳定性。

(2)土方开挖时，应考虑做好基坑的降排水工作，基坑底边必须设置排水沟及集水坑，以防止雨水浸泡基坑造成对支护体系的破坏。

(3)在基坑施工过程中尽量减少坑边堆载对支护系统的影响，保证基坑施工阶段的安全性。

3.2.3浇筑基础底板

(1)本工程地下室底板面积约为4500d，厚度1m及1.5m处的底板为大体积混凝土，要采取有效措施，严控混凝土内外温差，防止出现温度和收缩裂缝。为控制裂缝的展开，着重控制温升，延缓降温速率，减小混凝土的收缩，并采取设计构造措施来保证工程质量。

(2)在墙、柱钢筋上必须抄出±l.0m标高控制线，并用红油漆划上红色三角做标记，现场备有水准仪，对集水坑等标高要重点控制，以便随时抄平，掌握标高动态。

(3)浇筑基础底板大体积混凝土时，在预留洞口采取平衡浇灌，由下而上浇注．并振捣密实。本工程基础底板混凝土体积约3200ff13，基础底板混凝土为C40、S8，抗渗混凝土中掺加抗渗防裂剂。基础底板全部采用商品混凝土，搅拌车运输到现场，由混凝土泵送入模。为了加快浇筑速度，避免产生施工冷裂，混凝土浇筑时采用分层、分条、分段，连续不断地薄层浇筑施工。

3.2.4墩位洞口留设和止水带设置

（1）底板施工时，先在基础垫层上采用经纬仪放样出桩墩位的位置，然后用定制旧模框将预留墩位置洞口模板支起，最后再复核模板的精确位置，并最终定位固定，以保证墩位准确。

（2）由于深基坑底板与桩墩基础采用的是逆作施工，故基础底板的防水显得尤为重要。经施工单位与设计单位研究决定，基础底板浇筑前，在底板与墩基础洞口接缝处采用一道钢板止水带和一道橡胶膨胀止水条，以达到双重防水的目的。

3.2.5桩墩基础施工

(1)桩基础施工前采用经纬仪按设计墩位进行放样，以保证桩墩位准确，并确保孔口平面位置与设计墩位偏差不大于5cm

(2)施工前，在墩口四周没排水沟和集水井，防止地表水进入孔内：墩口围护比地面高30cm，并防止土、石、杂物滚入孔内伤人。挖墩孔采用间隔挖孔法，并避免施工时相互影响，以保持墩孔壁土体的稳定。

(3)墩孔开挖采用分节挖土法，人工手持风镐或十字镐从上到下逐层分节开挖与护壁，每节开挖深度为0.5m至1m。当墩内岩石须爆破作业时，采用浅眼爆破法，炮眼深度在硬岩层不超过0.4m，软岩层不超过0.8m。爆破采用专业施工队，并在炮眼附近加强支护，防止震塌墩壁。

(4)安装提升设备时，吊桶的钢丝绳中心与墩孔轴线位置应保持一致，并以此为挖土时粗略控制中心线。在每节护壁上设十字控制点，吊线锤做中心线，用水平尺杆确定墩径，从而严格控制墩位的平面位置、墩径的净尺寸和墩身的垂直度，并在开挖时随时检查，出现偏差及时纠正。

(5)护壁采用内撑式模板、外齿式混凝土护壁，护壁混凝土在工程现场用拌合机拌合，机动翻斗车土中需掺加速凝剂，护壁模板一般在24h后拆除。挖孔达到设计深度后，应及时通知监理、设计等部门进行验收，合格后迅速封底。

(6)钢筋笼采用塔吊整体一次吊装人孔就位，吊装时起吊点设在加强箍筋部位，吊直扶稳，对准墩孔缓慢下沉，避免碰撞墩壁，吊装就位偏差不大于5cm。钢筋骨架的保护层，通过在螺旋筋上穿人中心开孔，厚5cm的圆形C30水泥砂浆垫块来保证，砂浆块按竖向每隔2m设一道，每一道沿圆周穿入6个布置。

(7)混凝土采用商品混凝土，混凝土运输车运输，用减速串筒灌注，串筒底部与墩内底部或混凝土面高度不大于2m。成孔后，立即灌注墩身混凝土。且必须当天一次性完成。采取连续分层灌注、分层振捣的方法，每层灌注高度不得超过1.5m，每层振捣厚度不得超过0.5m。混凝土采用插入式振捣棒边灌注边插实，以保证混凝土的密实度。墩顶混凝土在初凝前抹压平整，表面如有浮浆层要凿除，以保证与上部墩帽连接良好。

3.2.6墩基础防水处理

(1)桩墩处垫层施工完成后即补贴施工防水卷材，钢筋和钢管穿过底板处采用焊接钢板防水。防水卷材铺贴在防水钢板上，并在钢管和钢筋上的防水钢板根部加贴一层加强层。

(2)墩基础处底板混凝土浇筑时应特别注意防水卷材的保护和接口处膨胀止水条的设置位置．以保证基础底板的防水效果。

4结语

本工程逆作技术的使用，有效解决了基坑支护不足情况下的设计变更，确保了施工全过程处于安全、稳定、快速、优质的可控状态。施工完成后的检测表明，基坑支护达到了设计效果，同时，工程工期得以按原计划顺利进行。该逆作技术的应用，在保证工程质量的同时，取得了较为显著的经济效益，可为类似工程的施工提供借鉴。