桩基托换钢管桩方案
一、 工程概况 1、 基本情况
区间段经过某职工宿舍，隧道为双线隧道，其中左线从楼房下穿过，隧道埋深17m左右，采用盾构法施工。因该建筑的部分桩基础侵入隧道，故需进行桩基托换。栋职工宿舍，为八层钢筋砼框架结构，建筑面积约3600㎡，首层为商铺，其净空高为3.4m，二层以上为宿舍。基础采用Φ480锤击沉管砼灌注桩，单桩允许承载力为500KN，桩长为12~17.98m，其中有24根桩侵入隧道，盾构通过前必须对桩基础进行托换。
2、 地质情况
场内有三个地质勘查孔:WT-32A、WT-34A和WT-34。地质状况为：A、0~6m为素填土；B、6~7m为淤泥质土；C、7~9m为细纱；D、9~27m为砂质粘土、全风化花岗片麻岩或破碎砂岩；E、27m以下为强风化或中风化花岗片麻岩。
3、 设计方案
托换方案：根据设计要求，托换方案采用桩基托换。主要工程是对入侵隧道的24根桩进行托换。根据这一目的，设计采用9条Φ800的钻孔桩；共设计7个桩承台；共设计14根托换梁；预顶是用200t千斤顶在设计规定的16个顶点上顶升（如设计图311所示）。
二、 建议方案（钢管桩方案） 1、 设计概况
本工程在狭小场地范围内要做的工程量较大，难度最大的是6条钻孔桩在室内，净空受到，钻孔、安装钢筋笼、清孔都相当困难。根据以往类
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似工程经验，我司建议由钢管灌注桩替代钻孔灌注桩。设计参数如下：
a、托换桩基采用钢管灌注桩，桩直径为Φ300mm，共计35根，单
桩承载力设计值为了700KN，要求进入强风化岩层2m以上，且桩底超过隧道底2.0m，预计桩长约为30m。
b、钢管采用Φ168*8mm焊管，加工成2.5m短节并加内丝扣驳接。 c、钢管桩间距控制在1m左右（不小于3倍桩径），钢管桩桩位与
隧道边线距离不小于500mm。施工时控制桩的垂直度偏差不大于1%，桩位偏差不大于3CM。
d、桩身灌注C25细石混凝土，掺入适量早强剂。
e、为提高承载力，采用二次压力注浆措施。二次注浆管采用Φ
22PVC管或Φ20钢管，与钢管一起下入桩孔内，在水下砼灌注24小时后进行二次注浆，二次注浆压力为1.0~1.5Mpa。
2、 施工流程 桩机就位调整垂直度 二次注浆 水泥浆拌制 水下砼灌注 泥浆处理排放 钻孔 拌制护壁泥浆 第二次清孔 泥浆沉淀 取岩样判断终孔 吊放注浆管 第一次清孔 安放钢管 钢管制作 质量检查 钢管灌注桩施工程序图
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3、 施工注意事项
1、预钻孔钢管灌注桩布置在隧道穿越边线之外，测量放样时，应首先放
出隧道穿越中线和两边界线，钻孔中心与隧道边线距离不小于500mm。以避免因施工偏斜钻孔侵入隧道。
2、施工前在房屋的墙身、柱、梁和地面等处安设测量监控点，监测内容
包括地面沉降、房屋变形以及旧裂缝观测，施工期间定期观测。 3、室内钻孔采用XY-100或XL1-300钻机，并采用矮塔架和短立轴钻杆。 4、埋设护壁套管，套管中心与桩中对中偏差不大于3cm，埋设深度穿过
淤泥质土层。
5、钻机就位安装应平稳牢固，机座下垫20X30cm枕木，以减小作业推动
荷载对室内设施的影响：开钻前检查桩位对中和主轴铅直度，要求桩位对中偏差小于3cm，主轴铅直度偏差小于1％。
6、钻头直径与设计桩径徧差≤1cm，在钻进过程中钻头因磨损直径变小，
当钻头直径小于设计桩径2cm时应更换钻头或作保径维修后才能继续使用。
7、钻孔上段为填土、淤泥、中细砂和粘性土等较软弱地层，可采用钉嘴
大合金刮刀钻头钻进，钻孔下段岩石部分可采用八角合金多翼刮刀钻头钻进。
8、开孔阶段钻进参数应采用轻压力慢转速，以防钻孔发生偏斜，土层钻
进阶段应采用带有导向的钻具，钻进参数为中等压力中等中等转速，但在淤泥、中细砂层中钻进时须控制转速和进尺速度，以保持孔壁完整，防止因钻液环流速度太大冲坍孔壁。岩石钻进阶段采用大压力中等转带，此时采用的钻进参考虑到钻杆承受能力，防止钻具折断事故发生。
9、桩孔采用优质泥浆护壁，以平衡孔壁压力。同时泥浆作为孔内循环液
携带出钻渣，钻孔过程中应及时清除循环槽内沉渣，净化泥浆，并及时补充膨润土粉调节泥浆浓度，保持泥浆的良好性能。泥浆的比重控制在1.20-1.25*10-5N/ mm3，防止塌孔现象。
10、 钻孔深度要求进入强风化岩层2m以上，且桩底超过隧道底2.0m，
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预计桩长约为30m。可根据钻机主轴的跳动，钻具磨切割岩石的声响以及捞取返出岩屑等方法来判断桩孔入岩情况。特别是当旧有房屋的地质资料不详时，利用该方注可准确判断桩孔入岩做到及时终孔验收，既保证工程质量又能提高施工效率。
11、 终孔后调节优质泥浆转换出孔内浓泥浆，并把孔内岩屑清除干净，
完成第一次清孔后起出钻具。钢管采用直径168mm厚度8mm的焊管，加工成2.5米一节，采用内丝扣驳接，钢管保护层厚度为5-7.5cm。 12、 利用钻塔吊放钢管入孔，钢管安装至设计标高后，顶部用φ8胡
须筋悬挂于机座上固定，顶标高安装误差 ≤5cm， 吊装钢管时应轻提慢放，严禁猛提根冲导铜管变形或焊口松脱。
13、 下管之前应先逐一检查，每节导管的管型无破损，管内畅通无阻
物，管接头连接丝扣及密封胶垫完好，对于可能发生脱节、阻塞砼下行的导管禁止使用。砼导管安装深度至孔底，开始灌砼之前导管底出口端应提离孔底30cm。
14、 灌砼之前采用优质泥浆通过砼导管对桩孔进行二次清孔，水下砼
灌注之前检查孔底沉渣，泥浆比重和含砂率。要求沉渣厚度小于5cm。 15、 开灌时采用止水栓作前导排出导管内泥浆，首次灌注后桩内砼面
应能达至埋管0.5m的要求。
4、 桩底压力注浆：由于本桩基托换工程对钢管桩受压后的沉降控制要求
较高，拟在钢管桩灌注水下砼后，立刻对桩底可能存在的沉渣进行压力注浆加固。浆液采用水泥水玻璃浆液，注浆管与钢管同时制安。
三、 钢管桩方案对原设计图纸的影响及变更
采用钢管桩代替原设计钻孔桩后，原设计参数和施工流程不变。根据设计提供的钻孔桩承载力值（如下表），分别以若干钢管桩代替原设计钻孔桩，代替产生的影响如下所示：
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钻孔桩 1号 2号 3号 4号 5号 6号 7号 合计
承载力（T） 98 420 530 420 350 244 294 2356 钢管桩根数 2 6 8 6 5 4 4 35 备注 无影响 TL10及承台须向外延伸1m 无影响 无影响 布钢管桩空间不足，建议将5号和6号承台连成一体 无影响 无影响 5
