逆作法“一桩一柱”施工技术

浅谈逆作法“一桩一柱”施工技术上海市普陀区建设工程安全质量监督站上海 200333

摘要：结合上海月星环球商业中心工程基坑逆作法施工，介绍了逆作法“一桩一柱”施工工艺，详细介绍了成孔垂直度控制、钢管柱安装固定及一桩一柱调垂等施工技术及质量保证措施，供类似工程参考。

关键词：逆作法；成孔；一桩一柱；调垂；混凝土

1工程概况

上海月星环球商业中心位于上海普陀区130地块，建设用地面积66,527m2，本地块东接凯旋路、轨道交通3、4号线及金沙江路站，西临中山北路，北临白兰路绿洲大厦，南侧为宁夏路，在建的地铁13号线与轨道交通3、4号线在此零转换交汇；西边为上海城市主干道中山北路和内环高架，工程离周边交通要道距离较近，基坑变形控制要求十分严格。

工程由地下3层、上部4层主体商业裙房及两栋45层办公塔楼组成，地上部分建筑面积为265,335m2，地下部分建筑面积为166,739 m2。本工程建筑设三层地下室，基坑普遍区域（裙房）开挖深度约为18m，基坑南北向边长约447-547m，东西向边长约

70-147m，基坑总延长约为1247m，基坑面积约为56800㎡。基坑周边围护采用1000mm厚”两墙合一”地下连续墙，兼作地下室外墙。

主楼采用顺做法，裙房区域采用逆作法施工，利用地下室结构梁板作基坑围护水平支撑，以有效减少施工对周边环境的不利影响，同时采用上下同时施工技术，加快施工进度。

基坑内共设钢管一柱一桩671根，钢管规格φ550*12，φ630*12两种。长度约23m，钢管与钢筋笼进行插接，钢管锚入工程桩顶3m。钢管内混凝土等级同桩身混凝土等级一致均为c50高强度混凝土，钢管平面位置偏差不大于5cm，钢管安装垂直度不低于1/400，钢管柱安装将采用电脑传感器数据直接控制垂直度。

2一桩一柱施工技术措施

一桩一柱不仅发挥着桩和未来地下室柱子承重的作用，而且也是基坑施工时的重要承重结构，其垂直度和成桩质量要比一般工程桩基的要求更高。一桩一柱的关键施工控制主要表现在：成孔垂直度控制、钢管柱的固定和安装、钢管柱的调垂。

2.1施工流程

2.2 成孔钻机的选择

根据本工程桩成孔深度深、垂直度要求高、桩底需扩径这一特点，针对性选择扭距大、钻机稳、功率大的gps-15型回旋钻机。

2.3 桩位、机架的定位、偏差控制

施工前应复核测量基准点、水准点及建筑物的基准线，做好桩位放样，采用木桩上敲铁钉或者插12mm钢筋作桩心控制。

钢护筒长度不小于2m，壁厚6mm，ф850桩钢护筒内径为1000mm。钢护筒顶标高应高出水位。钢护筒在钢结构加工场加工。钢护筒加工标准，垂直度偏差不超过1cm/2m。椭圆度偏差不大于2cm，焊接采用坡口双面焊，所有焊缝连续，以保证不漏水。

钢护筒采用埋入法，确保垂直度控制在1/200以内，护筒埋设深度应超过杂质填土埋藏深度，且护筒底口埋进原土深度不应小于0.2m。钢护筒埋设过程中如有偏差应及时校正，使保持垂直，用粘性土分层填实，中心偏差应≤20mm。

2.4 成孔过程的垂直度控制

钻机就位时，将底座转盘调整水平，起吊滑轮缘，转盘中心和护筒中心三者应位于同一铅垂线上，偏差不得大于2cm。一柱一桩打桩精度贯穿于定位放线--护筒埋设、校验复核--机架定位--成孔全过程，必须慎之又慎。施工前桩位点放样必须严格执行一柱一桩测量定位技术措施；钻机就位时必须于孔口拉出十字线，磨盘中心准确定位于十字线中心点，机架保持水平，钻头对桩位中心点累计偏差不大于5mm。钢护筒垂直偏差不大于1/200。成孔过程中，每钻深2－3m或每隔2－3小时须用水平仪检验机架水平、经常复核机架垂直度，并随时调整，以保证成孔的垂直度。

2.5 成孔护壁泥浆

泥浆采用优质粘土，成孔清孔采用正循环。由于存在砂层，土体侧压力，为防止或减少砂层垮塌，控制孔内液面标高以保证足够

水头压力，维护下部砂层的安全。在泥浆使用前，对泥浆的ph值进行测定。泥浆ph值的大小，表示了泥浆酸碱性的强弱。泥浆ph 值应控制在7～9。由于砂层不稳定，还应适当提高泥浆粘度，适当采用高分子化合物（聚丙烯酰胺）来提高粘度，以阻止不同地层的水化膨胀和松散垮塌，同时粘度不能过大，粘度过高，则会使泵压升高，排量显著减少，钻速下降，排浆困难，泥浆粘度控制一般地层18～26s，松散易坍地层22～28s。钻进过程中，泥浆比重控制在1.10～1.30之间。钻孔桩施工过程也可通过控制泥浆比重来调节水头压力。钻进时，细粒钻渣流入沉淀池内，沉淀后用泥浆泵抽吸排除。经沉淀池沉淀后的优质泥浆流入泥浆池后流回钻孔内。

2.6孔深控制

为确保桩尖进入设计持力层，应首先确保基准面的高程，钻头钻至标高后，严格按设计要求，保证机上余尺到位，孔深用钻杆及测绳测量，钻杆定机使用。

2.7清孔

清孔应分二次进行。第一次清孔在成孔完毕后立即进行；第二次清孔在下放钢筋笼和导管安装完毕后进行。孔底沉淤厚度符合设计及规范要求，清孔后的泥浆比重应小于1.15，泥浆含砂率不大于4%，沉渣厚度不大于50mm。清孔结束后，会同甲方质检人员对孔深、孔底沉渣等情况进行检查，并及时填写成孔单。待沉渣厚度满足要求后，即可进行混凝土灌注。

2.8钢筋笼的制作

钢筋笼应按图纸所示的位置准确地安装，钢筋长度和间距必须满足制作安装质量标准。纵向主筋间隔错位，保证同一截面主筋接头截面积占钢筋总截面积不大于50%。钢筋笼对接要求保证搭接长度（10d单面焊），焊缝饱满，箍筋跳点点焊。耳朵筋、吊筋必须可靠焊接于主筋上，吊筋上端焊接于钢管柱，钢管柱固定于调垂架上，防止钢筋笼在混凝土灌注时上浮。

2.9钢筋笼和钢管柱的安放及调垂

钢管由工厂按设计要求加工好后运至现场，将pvc测斜管用夹具固定在钢管柱外侧，保持测斜管与钢管柱轴线平行，测斜管长10米，上口高出孔约50cm，下口内用保护塞，外用保护盖封住，防止混凝土进入管内。测斜管垂直度≤1/1000、扭角≤0.17°/m。成孔后将钻机移开，利用吊车将钢筋笼逐节下入，并焊接扩径钢筋笼，在孔口由吊筋固定。然后，将钢管柱调垂架固定在孔口，与地面预埋件螺杆连接，并通过调平装置将调垂架机座调平，将验收合格的钢管柱缓慢放入，与扩径钢筋笼上吊筋焊接，继续缓慢下放钢管柱。通过安装在孔口的立柱调垂架调整立柱安装标高，同时为调垂并固定钢管柱使其不至于下沉和移动。通过调垂架，利用微调螺杆调整水平位置，利用上下各四根调整螺杆粗调立柱垂直度，并通过测斜仪与计算机接口，经过数据处理，客观地反映钢管柱的垂直情况，指导现场进行微调，直至钢管柱垂直精度符合设计要求。