超高层复杂钻孔桩工四程监理

超高层复杂钻孔桩工程监理

深圳南油理业工程建设监理有限公司杨福军

深圳金中环商务大厦工程位于深圳市中心区，是集商业、公寓(精装修)、写字楼功能为一体的综合性超高层建筑，建设用地面积7368．1m2，地下3层，地上52层，总建筑面积130542．35m2，建筑总高度201．3m，分为主楼、副楼、裙楼、广场4个部分。结构形式为：主楼采用框架—核心筒结构，副楼为框架—剪力墙结构，裙楼为框架结构。

因本工程场地地下水丰富，紧临已建成地铁会展中心站，基础施工不允许采取降水措施，因此桩基设计采用钻孔(扩底)灌注桩。

1场地地质、水文情况

场地原地貌为山前冲洪积阶地，场地内分布的地层有：(1)人工填土层。以含砂粉质粘土和粉土为主，部分地段中部存在填石夹层，层厚4．00～11．70m。(2)第四系全新统沼泽相沉积层。含有机质粉砂，层厚0．50～3．50m。(3)第四系上更新统冲洪积层。①含砂粘土：层厚几0.50～5．30m。

②含粘性土粗(中)砂，层厚0．50～5．60m。(4)第四系残积层：砾质粉质粘土，层厚7．10～18．70m。(5)中生代燕山期粗粒花岗岩。①全风化粗砂花岗岩，层厚2．50～9．50m；

②强风化粗粒花岗岩，层厚11．70～25．10m：③中等风化粗粒花岗岩，层厚0．30～2．80m；④微风化粗粒花岗岩，

揭露层厚0．82～5．88m(未揭穿)。(6)场地地下水。勘察期间(夏季)测得各钻孔内混合稳定地下水位埋深0．40～6．50m，绝对标高0．14～6．38m。根据邻近地段长期观测资料，雨季最高地下水位绝对标高在5．00～5．50m。2基础概况

2．1创钻孔桩新记录

本桩基工程共161根钻孔(扩底)灌注桩，除主楼核心筒外，均为单柱单桩。其中直径2．5m、2.8m以微风化花岗岩作为持力层的钻孔桩40根外，直径1．2～2．0m以强风化花岗岩作为持力层的钻孔（扩底)桩12l根。

钻孔桩最大直径为2．8m，以微风化花岗岩作为持力层，最大单桩竖向承载力特征值61000KN，创房建工程钻孔桩入微风化花岗岩最大桩径和单桩最大承载力新记录。2．2施工概况

考虑土层、地下水、基坑支护设计、场地道路、机械设备及材料运输等因素，施工场地相对标高确定为－7．2m(本工程±0．00相当于绝对标高6．9m，自然地面相对标高为－0．5m，设计桩顶相对标高为－15．2m)。

桩基施工于2004年1月31日开工，共投入9台钻机施工。至2004年6月9日全部完工，实际工期130天。3工程难点

3．1技术难度大、工程量大、工期紧

本工程为超高层建筑，除核心筒外，均为单柱单桩，单桩竖向承载力特征值自7200kN～61000kN，超高层部分以微风化花岗岩作持力层。由于桩径大，岩层倾斜严重，岩石硬度高(本工程微风化粗粒花岗岩饱和单轴抗压强度标准值为53．2MPa)，施工存在前所未有的困难。

为抢时间，桩基施工分两期开工后平行施工，超高层桩基先开工，高层部分及广场桩基后开，总工期130天；共浇筑混凝土14498m3，施工期间日平均浇筑混凝土112m3，工期紧、工程量大。

3．2以微风化花岗岩作持力层

主楼桩径分别为2．8m、2．5m，以微风化花岗岩作持力层，需穿透平均厚度为8．0m强风化花岗岩层和平均厚度约1．2m的中风化花岗岩层，并进入微风化花岗岩层0．5m。

采用上海探矿厂产GPS—30A钻机施工，在进入中风化花岗岩层前用双腰带四翼龙门式合金钻头，然后换成滚刀钻头并加配重，在中风化花岗岩层、微风化花岗岩层成孔。3．3部分桩基施工遇到石英岩脉

部分大桩成孔时，在强风化层遇到勘察未发现的石英岩脉，石英岩脉硬度高，类似于微风化花岗岩。在钻进成孔时进尺困难，缓慢钻碎后频繁堵塞钻杆，被迫多次停机、拆卸钻杆、进行疏通取石(从钻杆中取出的钻碎石块长达260mm)

处理。

3.4场地局部填石

场地人工堆填整平、东侧金田路及北侧电缆隧道施工时的回填材料中含有填石，给桩基成孔增加困难。

3．5北侧地铁咬合桩锚索影响

北侧临地铁会展中心站，地铁站采用咬合桩锚索支护，其锚索进入本桩基施工区域，对桩基成孔带来了不利影响。3．6水下混凝土灌注质量控制

最大桩长41．24m(桩顶按比设计标高高0．5m计)，单桩混凝土最大灌注量达290m3，最大初灌量为9m3，需采用容积为10m3灌注料斗进行初灌。控制初灌成功、灌注过程连续、正常，并在混凝土的初凝时间内完成灌注，以确保成桩混凝土胶结好，无松散、夹泥或分层现象。

4监理重点

4．1桩位复核

对施工方根据场地基准点X、Y坐标计算出的每根桩中心点X、Y坐标值进行审查，并用全站仪复核施工桩位测量结果，以确保桩位正确无误。

4．2持力层岩样判别及终孔

根据岩土工程勘察报告，场地局部微风化基岩面起伏较大且埋藏较深。据此确定持力层鉴定样品的取样方法与鉴定过程：根据勘察报告确定的持力层深度前2m就开始取样，

每钻进0．5m取一个，反循环抽取。当所取样品初判认为已属持力层岩样，请勘察人员正式判定；根据鉴定意见，钻进至满足嵌入持力层深度后直孔终孔。鉴定样品按持力层界面一个，入岩0．5m(微风化花岗岩层中为0．2m)深度一个，终孔深度一个，共留取三个样备查。在持力层界面及终孔深度处，清孔干净后用测绳量测深度。上述各过程用《监理实施细则》的《岩样鉴定记录表》作好记录，各方共同签署确认。

4．3保证扩底直径

通过钻头行程检查扩底直径。因为扩底钻头是机械式的，扩底前均需根据最大的扩底直径，确定其行程并用限位块固定。扩底前准确测量孔深和下入孔内的钻杆长度，扩底钻头入孔后，在主动钻杆上作扩底行程的起点和终点标记，当达到终点标记时，钻头回扭阻力急剧减少直至类同空转，证明己扩底到设计要求，并通过超声波检测抽查、复核。本工程钻(扩)桩扩底用CDJ－1超声波检测仪实测40根桩，现场打印出检测结果，全部满足要求。

4．4清孔质量

钻(扩)桩施工，一般要进行三次清孔换浆：(1)直孔钻进终孔后应进行第一次清孔换浆，即将钻头提起0．3～0．5m，用泵吸反循环把孔底沉渣抽吸干净，置换孔内泥浆符合要求后才能起钻。(2)扩底钻进完成后，扩底钻头空转，抽吸沉渣