谢杰，梁伟建，龚宏飞，王超，张凯
（中建八局第二建设有限公司）
[摘要] 在城市建设中,经常会遇到废旧管井、电力隧道、人防工程等地下空洞,有的面积很大，地下埋藏较深，给钻孔灌注桩基础的施工带来许多困难。对于体积较大、埋深较深的地下障碍物，大开挖法或者换填法进行处理存在周期长、成本巨大、土地受到扰动等各种问题。本文介绍我公司在施工钻孔灌注桩时处理地下空洞的实践。
[关键词] 地下障碍物、钻孔灌注桩、地下空洞、钢护筒
0 引言
近年来，老城区旧房改建工程日益增多，由于钻孔灌注桩本身的诸多特点，在基础工程中得到普遍采用，但老城区地下废旧管井、电力隧道、人防工程等障碍物遍布，给钻孔灌注桩的施工带来一定技术难度。对于体积较大、埋深较深的地下障碍物，采用大开挖法进行施工不仅施工周期长、成本投入大，狭小市区也无法开展，还可能扰动基础土层造成土层承载力下降。本文结合项目实际，对采用套筒法处理钻孔灌注桩施工中遇到的地下孔洞的处理进行了讨论。
1 工程情况简介
中国联通河北石家庄702局通信综合楼工程由主楼、裙楼两部分组成，主楼地上17层，裙楼地上5层。地下为3层。建筑面积49619㎡，地上建筑面积32410㎡，地下建筑面积17209㎡。本工程支护工程采用钻孔灌注桩，其中φ800mm孔81根，φ1000孔132根，在支护桩施工过程中，遇到电缆沟2处，埋深1m，截面尺寸2m×2m；电力隧道1处，埋深4m，截面尺寸1.8m×2m（到拱顶）；旧人防洞2处，埋深6m，截面尺寸1.5m×1.8m（到拱顶）。支护桩无法正常成孔，严重影响支护工程进度。
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图1 地下电缆沟 图2 人防隧道
2 地质情况
地质勘察报告中，将场地勘察深度范围内的土层分为10层，第一层为素填土，局部表层为杂填土，主要为建筑垃圾，层厚1.2-1.6m，第二层为黄土状粉土，层厚2.8-3.1m，第三层为粉质黏土，层厚3.1m，第四层为细砂，层厚4.0-4.8m，第五层为粉质黏土，层厚2.7-3.6m，第六层为粉土，层厚1.6-3.0m，第七层为中粗砂，层厚9.4-10m。第八层为粉土，第九层为卵石，第十层为粗砂含卵石。
场地地下水稳定水位埋深49.0-50.0m，地下水对本工程无影响。
3 制定施工方案
采用桩位消除法，即只消除桩位上的人防、管沟、隧道部分，然后采用长护筒成孔，长护筒下放至地下孔洞底部往下1.5m，保证护筒稳定、后期密闭不漏泥浆。为了降低施工成本，使护筒重复利用，顺利拔出长护筒，具体处理技术措施如下：
1、目标可行性分析
（1）钢护筒重量分析
根据计算得到长4500mm、厚120mm，直径1200mm钢护筒重达1.6t，在摩擦力为零的状态下旋挖钻或吊车能够满足起吊重量。
（2）摩擦力分析
1）钢护筒面积计算
本工程拟采用护筒长4.5米，外径1.2米。
则护筒接触面积为：3.14×1.2×4.5=16.956㎡
2）钢护筒摩擦力主要来源于两个方向：
①钢护筒内侧与混凝土摩擦力；②护筒外侧与土体摩擦力；
根据地质报告及《建筑施工计算手册》取值：
①护筒内侧与混凝土摩擦阻力取49KN/㎡；②护筒外侧与土体摩擦阻力取9.8KN/㎡
则摩擦力为：（49+9.8）×16.956=980.1KN
则拔护筒力为：980.1×1.15=1127.115KN
护筒抗拔力主要由护筒内侧与混凝土摩擦阻力产生，最大程度降低两者间的摩擦力，抗拔力将大幅降低。护筒可以拔出。
2、技术措施
利用结构胶及防水双面胶条结合的方式将珍珠棉板粘贴到护筒内侧，使混凝土与钢护筒内侧隔离，达到降低摩擦力的作用。
长护筒为现场拼接，要保证钢护筒的垂直度和断面一致。进行量测的钢护筒，将直径略大一些的钢护筒置于下方，直径略小一些钢护筒置于上方。由于钢护筒经过多次使用，会产生变形，钢护筒拼接前对其进行校正。
在钢护筒内部贴珍珠棉板后，成功将护筒下放至设计标高，由于内贴珍珠棉板进一步减少钻头与护筒的间隙，成孔过程中旋挖钻机钻头对珍珠棉板造成不同程度的损伤，造成珍珠棉板的脱落，集中讨论最终决定内侧加1mm厚铁皮对珍珠棉板进行保护，成孔、钢筋笼下放完成后将铁皮护筒拔出。
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图3~图5 粘贴珍珠棉板
按照以上措施进行施工，钻孔灌注桩成功成孔，顺利将长护筒拔出，重复利用，灌注桩的成桩质量也得到了保证，取得了较好的经济效益。
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图6 下放钢护筒 图7 增加铁皮护筒 图8 护筒顺利拔出
5 总结
采用钢护筒法解决钻孔灌注桩穿地下管道、旧人防坑道的技术难题具有较大的经济价值、社会效应，有一定的推广意义。
相对于传统的大开挖法和灌注填实法，采用长护筒法可以极大的缩短工期，节约工期将产生显著的间接效益。
该项目位于市中心，附近居民较多，长护筒法具有产生的噪音、粉尘、废气、废水、废渣少的优势，具有良好的环保效应。
参考文献：
（1）《常见钻孔灌注桩遇地下障碍物的处理方法》沈阳大学学报 王臣。
（2）《高层建筑地下人防工程处理》低温建筑技术 李宏栋，王俭，于胜金。