百米超長樁是如何施工的？這個工藝還是第一次見！

由中建三局承建的貴陽機場T3航站樓項目，采用全國首創(chuàng)的雙套管雙驅(qū)動全回轉(zhuǎn)工藝，有力破解喀斯特地貌樁基施工難題。

項目地處貴陽地區(qū)喀斯特地貌發(fā)育密集區(qū)域，設(shè)計最大樁長達(dá)100.4米，由于地下水對可溶性巖石的溶蝕作用，同時地下部分結(jié)構(gòu)松軟，巖層較多，多見溶洞、流沙及暗河等現(xiàn)象，在此地貌上進(jìn)行樁基施工尤為困難，特別是由于土壤含水量大極容易發(fā)生坍塌。

由于樁基深度較大（最長達(dá)100.4m）現(xiàn)有的全套管全回轉(zhuǎn)工藝（單套管），在進(jìn)行護(hù)筒下壓施工時，一般壓至60m深度便會受限于，摩擦阻力及護(hù)筒變形等原因，無法繼續(xù)下壓護(hù)筒，從而導(dǎo)致60m以下鉆孔側(cè)壁易塌孔。

項目創(chuàng)新應(yīng)用雙套管雙驅(qū)動全回轉(zhuǎn)工藝，在外套管鉆進(jìn)達(dá)到極限時插入內(nèi)套管鉆進(jìn)，直至達(dá)到樁基持力層面，澆筑時先完成內(nèi)套管澆筑，拔出后再進(jìn)行外套管澆筑成樁，不需要泥漿護(hù)壁，清潔高效，有效避免鉆進(jìn)過程中的塌孔現(xiàn)象，降低埋鉆風(fēng)險，可有效應(yīng)用于深厚回填、巖溶強發(fā)育地區(qū)。

當(dāng)前，項目樁基施工完成100%，累計建筑面積完成65%，主體封頂面積完成48%，鋼構(gòu)柱、鑄鋼件累計吊裝2854噸，鋼網(wǎng)架累計拼裝1080噸，幕墻、屋面、機電安裝，消防及精裝修工程已局部插入施工。

創(chuàng)新工藝是如何誕生的？

超長樁施工工藝制約樁基工程快速推進(jìn)

貴陽機場三期擴建3號航站樓工程為全國首例在喀斯特地貌下高拋回填區(qū)域中采用全套管管內(nèi)取土工藝進(jìn)行超長超大直徑嵌巖樁基施工項目，超長樁平均樁長90米，最長超過120米。在采用雙套管雙驅(qū)動全回轉(zhuǎn)工藝施工前，B2-123號超長樁（樁長86.97米）采用單套管單驅(qū)動全回轉(zhuǎn)施工工藝，11月4日開孔，歷經(jīng)2次塌孔回填混凝土，加之機械設(shè)備受到超深回填土層導(dǎo)致機械設(shè)備故障影響進(jìn)尺效率，12月5日才定巖終孔，至12月6日澆筑完成，歷時33天。新建3號航站樓目前超長樁有23根，若不探索新工藝，按照現(xiàn)有工藝施工，僅超長樁施工就需一年時間。?

超長樁使用新工藝成孔時間大大縮短

為解決超長樁施工難題，三期指揮部牽頭各參建方，成立專項技術(shù)攻關(guān)小組，先后組織專家咨詢及論證會10余次，形成雙套管雙驅(qū)動全回轉(zhuǎn)鉆機與旋挖鉆機在超厚回填復(fù)雜地層的聯(lián)合應(yīng)用新工藝。按施工部署，新工藝在B3-96號超長樁進(jìn)行實驗澆筑。

12月10日，B3-96號超長樁采用首創(chuàng)雙套管雙驅(qū)動全回轉(zhuǎn)新工藝開孔，于12月20日定巖終孔，期間因穿多層溶洞防止溶洞填充物塌陷，套管加固耗費3天，凈施工時間8天，這比單套管單驅(qū)動全回轉(zhuǎn)施工工藝成孔時間縮短23天。?

新工藝施工牽動人心

12月22日20時許，超長樁B3-96號開始澆筑；12月23日17時36分澆筑到470方，在同步提升鋼護(hù)壁套管時，測繩液面讀數(shù)37.4米，混凝土液面陡降5米。22時02分累計澆筑710方，混凝土液面不穩(wěn)定，伴隨著上升又下降。此時混凝土澆筑已遠(yuǎn)超計劃方量，指揮部緊急安排施工單位調(diào)整混凝土供應(yīng)方案，暫停其他土建工程澆筑，確保B3-96號樁混凝土的充足供應(yīng)。12月24日凌晨3時累計澆筑1030方，液面讀數(shù)36.26米，此刻混凝土液面再次陡降17米。

新工藝首次混凝土澆筑試驗也蘊藏著高風(fēng)險。行業(yè)內(nèi)混凝土澆筑超過24小時均為超緩凝混凝土，澆筑時間過長，在澆筑過程中混凝土出現(xiàn)初凝，將導(dǎo)致護(hù)筒拔不起來，目前幾乎沒有項目使用。雙套管工藝正常拔管、拆管需要15-17小時，混凝土澆筑凈時間為7小時，若澆筑過程中出現(xiàn)大量溶洞等不可預(yù)的突發(fā)情況，澆筑時間過長，成樁的風(fēng)險非常大。通過前期大量配方試驗發(fā)現(xiàn)，緩凝期最長為36-40小時，也就是從開始澆筑到澆筑完成，一旦澆筑時間超過40小時廢樁的可能性將非常大。廢樁不僅造成巨大經(jīng)濟損失，更嚴(yán)重的將導(dǎo)致現(xiàn)有樁孔位置將不能再進(jìn)行樁基施工。

時間一分一秒過去，澆筑仍在繼續(xù)，整個澆筑過程牽動著指揮部和施工單位所有人的心。04時23分累計澆筑1180方，測繩讀數(shù)43.8米，上升5.2米；05時02分累計澆筑1220方，測繩讀數(shù)35.76米，混凝土液面穩(wěn)步上升。終于，經(jīng)過41個小時的連續(xù)奮戰(zhàn)，B3-96號樁累計澆筑方量1430立方混凝土，創(chuàng)下單樁混凝土澆筑方量超1000立方的記錄，新工藝下的首根超長樁順利澆筑完成。

從12月22日20時開孔至12月24日14時澆筑完成，混凝土澆筑時間不到2天，整樁從開孔至成樁10天以內(nèi)完成施工。隨著新工藝的不斷熟練和優(yōu)化，成樁時間還將進(jìn)一步縮短。按此計算，采用新工藝后一根超長樁的旋挖和澆筑時間將減少23天。后期，采用新式工藝后樁基施工將大大縮短工期，為工程快速推起到強有力推動作用。?

雙套管雙驅(qū)動全回轉(zhuǎn)工藝

三大核心技術(shù)成功化解超長樁施工難題

3號航站樓典型地質(zhì)剖面圖顯示場區(qū)為高拋回填區(qū)域疊加溶洞及巖溶裂隙發(fā)育密集，回填深度平均約40米，局部回填深度高達(dá)64米以上，回填時間短，屬欠固結(jié)土，部分區(qū)域存在厚達(dá)40米以上的泥夾石，其中超長樁平均樁長90米，最長超過120米。樁基施工需克服超厚回填土層后再擊穿溶洞和裂隙、強風(fēng)化巖面，樁端持力層到穩(wěn)定的中風(fēng)化巖面上，致使樁基施工功效較以往貴州省區(qū)域內(nèi)其他項目大大降低。經(jīng)技術(shù)攻關(guān)形成的雙套管雙驅(qū)動全回轉(zhuǎn)施工工藝采用三大核心技術(shù)成功化解難題。

一是精細(xì)化設(shè)計。原設(shè)計根據(jù)該區(qū)域地勘報告和上部受力荷載，經(jīng)計算該部分樁基直徑需為樁徑為3米嵌巖樁。且目前該樁基施工工藝市面上無施工該樁型所需護(hù)筒，而且到沿海廠商定制該護(hù)筒，所花費巨大且耗時較長、施工用此護(hù)筒也需要調(diào)用更大功率全回轉(zhuǎn)鉆機。為高效推進(jìn)超長樁的施工，由三期指揮部牽頭，集中各參建方技術(shù)力量多次研討設(shè)計方案，精細(xì)化設(shè)計。過程中充分挖掘樁基礎(chǔ)在復(fù)雜地質(zhì)下正向受力可能性，充分考慮下部溶巖溶洞區(qū)域正向摩擦力，將該區(qū)域樁型設(shè)計成三截面遞減,樁截面積逐步減小，從而減少樁身自重和負(fù)摩擦力。因此可將該樁樁徑縮小至2.6米外徑和2米內(nèi)徑組合，從而大大降低原設(shè)計的樁基施工成本。

二是超長樁基混凝土施工技術(shù)。3號航站樓樁基工程超長樁設(shè)計為超大樁徑（最大樁徑2.6米）、超大樁長（均長超90米）、超大混凝土澆筑量（單樁均為400立方），如遇溶洞等異常情況，混凝土澆筑時間會大大延長。為防止?jié)仓^程中混凝土出現(xiàn)初凝影響成樁質(zhì)量，在超長樁施工過程中采用超緩凝自密實水下不擴散混凝土，添加超緩凝劑、硅灰、水下不分散劑、限裂纖維的外加劑，從而讓混凝土性能滿足超長樁澆筑時間長的施工要求。

三是雙套管雙驅(qū)動全回轉(zhuǎn)式施工工藝。超長樁成孔采用兩級套管護(hù)壁加長鉆桿超大功率旋挖鉆機取土的方式。該種方式避免了直徑2.2米套管在回填層內(nèi)受側(cè)摩阻力，能夠保證直徑2.2米套管下壓至持力層面，對整個樁身形成有效的護(hù)壁作用，避免成孔過程中發(fā)生涌泥及塌孔現(xiàn)象，確保成樁質(zhì)量及成樁速度。

項目簡介

貴陽龍洞堡國際機場T3航站樓項目，總建筑面積16.7萬平方米，按2025年旅客吞吐量3000萬人次，貨郵吞吐量25萬噸，飛機起降量24.3萬架次目標(biāo)設(shè)計施工，是貴州省“十二五”期間規(guī)劃的重點建設(shè)項目，貴州省節(jié)后復(fù)工的首個項目。