4.1基础桩施工概述
4.1.1基础桩概要及施工要求
本工程基础桩均为钻孔灌注桩，基础桩类型多，既有抗压桩，又有抗拔桩，且桩长、桩径、桩顶标高复杂，桩端持力层位置及所处土层不一致；抗拔桩桩径为mm，桩长分别为14.7m、15m两种；抗压桩桩径有mm、mm两种，桩长分别为30m、62.5m两种；依据地质勘察报告中描述,基础桩桩身范围内所涉及的土层较为复杂,其中抗压桩桩端持力层为卵石、圆砾⑦层和细砂⑦1层；抗拔桩桩端持力层为卵石、圆砾⑤层和细砂、中砂⑤1层；各个土层的性能参数相差较多，这样对基础桩机械钻进及成孔质量将会产生很大的影响，也增加了工艺选择上的91
难度。下表为基础桩统计表：
基础桩平面布置示意图
4.1.2基础桩施工的特点及难点
本工程基础桩为超长、大直径钻孔灌注桩，采用湿作业泥浆护壁成孔工艺。
1.超长大直径钻孔灌注桩具有成孔时间长、护壁泥浆量大等特点；其桩身均穿透多层粉质粘土、粘质粉土、粉砂、细砂、中砂、交互层地层，并有可能遇到像饱和粉细砂这样的流砂层、卵石等复杂地层，对了保证桩身质量难度较大。因此，孔内稳定液——泥浆是保证成孔质量的关键，泥浆附着在桩孔壁上往往粘聚有一定厚度的泥皮，在起到稳定土层作用的同时，作为基础桩也影响着基桩侧摩阻力及承载力的正常发挥；因此，如何在保证泥浆护壁效果的前提下，减少泥皮厚度成为基础桩施工的一个难点。钻孔灌注桩所穿越土层情况见下图：
基础桩所处地层剖面示意图
2.在成桩终孔时及混凝土灌注前，孔底往往存在一定厚度的沉渣，它将影响基础桩桩端承载力的正常发挥，所以，控制孔底沉渣厚度也是成桩关键控制点之一。同时对基桩桩侧摩阻力的正常发挥也有影响，从而影响基桩竖向承载力的正常发挥。
3.对于超长大直径混凝土钻孔灌注桩，其水下混凝土灌注质量是影响基桩承载力的重要因素，因此，水下灌注混凝土的质量控制是成桩过程中最重要的环节之一，基础桩的混凝土灌注量大、灌注深度深，在水下灌注过程中容易出现堵管等现象影响成桩质量。
4.本工程中抗拔桩数量也较多共根，此部分桩的桩顶标高在－13.35m～－19.35m之间，且有一部分TP3抗拔桩位于高低差交界斜面处，空钻量相对较大，施工困难，且抗拔桩分布较集中，工作面相对较小，特别是二区的抗拔桩埋深较深，且桩间距也较小，而且桩施工还受到其它各个工序和工作面的限制，因此，要合理布置钻机、吊车的位置才能保证施工顺利进行。
5.工程地处东三环东侧，属于市区内，工程性质及地理位置较为特殊。周边居民楼及单位较多,对环保要求较高，从而工程在进行文明施工及环保措施等方面难度较大；施工高峰期材料运输、机械进出场、混凝土运输车辆及吊车的行走，都使现场交通布置的难度增大，如何合理调配交通避免堵路又是一个难点。
4.1.3针对超长、大直径钻孔灌注桩的以上特点所采用的技术措施：
1.改善及消除泥皮主要有以下技术措施：
1)根据勘察报告中所提供的地层情况选择湿作业成孔施工工艺，施工时调整好泥浆比重，提高机械利用率，缩短成孔时间，减少泥皮厚度，以提高基础桩承载力。
2)保证钻孔泥浆的质量，对于不能自行造浆或造浆质量较差的土层，例如砂卵石层要进行人工造浆，且清理泥浆池要及时，防止泥浆过稠影响成孔速度。
3)采用优质泥浆进行全置换式清孔，保证清孔效果，尽量用稀泥浆将护壁的泥皮置换出，以保证桩侧摩阻力的发挥。
2.解决沉渣问题可采用以下技术措施：
1)针对抗压桩的孔深特点及相应所处的地层情况,长度在30m以下的基础桩采用泵吸反循环清孔工艺进行清孔；
2)对于62.5长的抗压桩，采用泵吸反循环和气举反循环清孔相结合的方法,可达到较好的清孔效果，减小沉渣厚度。
3.水下混凝土灌注可采用以下技术措施：
1)水下灌注混凝土配合比
由于超长大直径灌注桩具有混凝土灌注量大、灌注深度深等特点，因此在灌注过程中，混凝土在导管中落差较大，具有加速混凝土离析的现象。所以，为保证水下混凝土灌注质量，应适当增加水泥用量(水灰比不变)，以增强混凝土的和易性，在首灌时放入球胆，以减慢混凝土下落的速度，避免混凝土发生离析。
2)首灌
首灌往往是水下混凝土灌注的关键环节，直接影响到成桩质量及竖向承载力。因此，在保证首灌量满足规范要求的前提下，还需保证首灌混凝土的质量及返浆的顺畅，保证混凝土灌注过程的连续。
3)混凝土灌注
超长大直径灌注桩混凝土灌注除需要满足一般的技术要求如导管埋管深度、导管密封性、混凝土配合比、搅拌质量、首灌等方面外，对灌注量大的超长灌注桩，在混凝土灌注过程中往往需要控制混凝土灌注时间，避免空孔放置时间过长造成塌孔或是桩扩径、缩径影响桩承载力的发挥，为避免灌注过程中混凝土出现堵管，要严格控制灌注时间，并根据单根桩的灌注时间，确定灌注混凝土的初凝时间。
4.2钻孔灌注桩施工工艺选择及施工流程
4.2.1基础桩施工工艺的选择
抗压桩长度最长达到62.5m、抗压桩桩径最大为，最小直径为mm，直径为mm的桩长也有30m长，抗压桩为超长、大直径钻孔灌注桩；抗拔桩桩径为mm，桩长均在15m左右，桩顶标高分布复杂，位于－13.75～-19.35m之间不等，且有部分桩位于基坑内部高低差1：1的斜面处，桩端持力层以卵石、圆砾⑤层和细砂、中砂⑤1层为主；针对两种类型基础桩平面位置的分布特点，桩长、桩径及其桩长范围内所处的地层情况，结合本投标人多年的基础桩施工经验，在北京市成形的几种基础桩施工工艺中比较，基础桩选择旋挖钻机成孔工艺和泵吸反循环自造泥浆湿作业成孔工艺，由于泥作业采用的是泥浆护壁，因此在桩侧会产生一定厚度的泥皮，影响桩侧摩阻力的发挥(特别是抗拔桩，其承载力主要靠桩侧的摩阻力来承担，如泥皮过厚对桩侧摩阻力的发挥极其不种)，在桩底还会有一层沉渣会影响桩端承载力的发挥、同时也会造成地基的沉降，为解决湿作业成孔的这几个问题，拟采用后压浆钻孔灌注桩技术措施，对桩侧及桩端土体进行加固定，抗拔桩采用长螺旋钻孔中心泵压混凝土振插钢筋笼的施工工艺的技术措施；采取以上两种措施以减少泥皮、沉渣对桩基的影响，增加桩侧摩阻力及桩端承载力，减小地基的沉降。
4.2.2施工机械选择
基础桩成孔机械：选用反循环钻机或旋挖钻机湿作业成孔工艺进行抗压桩施工，钻头选用三翼单腰带梳齿犁式合金钻头，该类型钻头结构简单，强度高，上下导正，并具有极好的导渣、导流性。