黃 凱

（佛山市順德區(qū)永耀建筑工程有限公司，廣東 佛山 518000）

鉆孔咬合樁施工技術(shù)在深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

黃 凱

（佛山市順德區(qū)永耀建筑工程有限公司，廣東 佛山 518000）

鉆孔咬合樁作為一種新型深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，由于其防水效果好、外觀整齊美觀等優(yōu)點(diǎn)在近年城市軌道及市政工程基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中被廣泛應(yīng)用。本文就鉆孔咬合樁的工藝原理和施工流程進(jìn)行了分析。

鉆孔咬合樁；施工問(wèn)題；處理措施

隨著大量高層、超高層建筑及地下工程的不斷涌現(xiàn)，旋挖鉆機(jī)，特別是鉆深不超過(guò)40 m的中小噸位旋挖鉆機(jī)替代了套管鉆機(jī)、循環(huán)鉆機(jī)以及螺旋樁機(jī)，鉆孔咬合樁作為一種新的樁基工程工藝，在深基坑圍護(hù)施工中有著廣泛的應(yīng)用。

1 鉆孔咬合樁施工工藝原理

鉆孔咬合樁是采用全套管鉆機(jī)鉆孔施工，在樁與樁之間形成相互咬合排列的一種基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)。鉆孔咬合樁施工總的原則是先施工被切割的A樁（一序樁），接著施工B樁（二序樁），兩個(gè)工作面連接處采用砂樁處理。其施工順序是：A1→砂樁→A2→B1→A3→B2→A4→B3…，見(jiàn)圖 1。

圖1 鉆孔咬合樁施工順序流程圖

2 施工技術(shù)措施

2.1 施工前對(duì)樁位下地質(zhì)情況進(jìn)行詳細(xì)掌握

如有地下管線、孤石、混凝土構(gòu)筑物等障礙物應(yīng)先采取措施改移或清理，保證施工能順利進(jìn)行。

2.2 鉆孔咬合樁樁位控制技術(shù)措施

根據(jù)設(shè)計(jì)及液壓搖動(dòng)式全套管鉆機(jī)機(jī)體尺寸要求，在鉆孔咬合樁樁頂以上設(shè)置混凝土或鋼筋混凝土導(dǎo)墻以便有效控制孔口的定位精度，導(dǎo)墻上定位孔的直徑比樁徑大20 mm。導(dǎo)墻作用是使咬合樁準(zhǔn)確定位，確保鉆孔平穩(wěn)并承受部分施工荷載。

樁機(jī)對(duì)位時(shí)整平的原地面上碾壓夯實(shí)地面，如遇軟弱地面，可先鋪厚30 cm左右塊石，上鋪厚2～3 cm鋼板，移動(dòng)調(diào)平支穩(wěn)鉆機(jī)，使樁機(jī)鉆頭中心準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)樁位中心。鉆機(jī)就位后，將第一節(jié)套管插入定位孔并檢查調(diào)整對(duì)中情況，使套管周?chē)c定位孔之間的空隙保持均勻。

為保證鉆孔咬合樁有良好的咬合效果，對(duì)其孔口的定位誤差要進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

2.3 成孔及套管垂直度控制

2.3.1 成孔技術(shù)措施

鉆機(jī)對(duì)位后，吊安第一節(jié)套管，控制套管安放的垂直度，采用兩個(gè)測(cè)斜儀附貼在套管外壁的兩垂直方向進(jìn)行校核，并通過(guò)互相垂直的兩臺(tái)經(jīng)緯儀復(fù)核后，方可開(kāi)鉆。成孔過(guò)程中，以套管正反扭動(dòng)加壓下切，管內(nèi)抓斗取土，使套管壓至樁的設(shè)計(jì)深度，形成全套管護(hù)壁成孔。

鉆進(jìn)中丈量套管頂至地面的長(zhǎng)度，可準(zhǔn)確計(jì)算套管入土深度，套管入土深度應(yīng)確保超過(guò)設(shè)計(jì)孔深20 cm以上。當(dāng)確認(rèn)套管入土深度符合設(shè)計(jì)要求后，及時(shí)進(jìn)行孔內(nèi)虛土和沉渣的清除，并確?？變?nèi)沉渣厚不得大于 10 cm?？椎兹粲錾皩踊蛴蟹俺霈F(xiàn)，套管應(yīng)繼續(xù)下壓再超深取土、砂1.0 m以上，并在孔內(nèi)投放粘土夯擊，確保樁體底端混凝土質(zhì)量。

2.3.2 單樁垂直度控制技術(shù)措施

為了保證鉆孔咬合樁底部有足夠厚度的咬合量， 除對(duì)其孔口定位誤差嚴(yán)格控制外，還要對(duì)其垂直度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，成孔過(guò)程中要控制好樁的垂直度。

2.4 鋼筋籠加工、吊裝

鋼筋籠制作要符合《鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程》要求，鋼筋制作加工要符合圖紙尺寸要求，籠體完整牢固。為使鋼筋籠有足夠的剛度，以保證在運(yùn)輸和吊放過(guò)程中不產(chǎn)生變形，每隔2 m應(yīng)設(shè)置一道加強(qiáng)箍。

2.5 套管內(nèi)灌注樁混凝土

2.5.1 干孔澆筑混凝土

由于成孔全套管到底，隔斷了地下水，可形成干孔澆混凝土作業(yè)。放入導(dǎo)管，商品混凝土運(yùn)送到工地后，直接通過(guò)混凝土輸送泵把混凝土送入導(dǎo)管內(nèi)，邊澆混凝土邊分節(jié)取下混凝土導(dǎo)管和轉(zhuǎn)動(dòng)孔壁套管并隨混凝土澆筑而起拔，直至按設(shè)計(jì)要求完成樁內(nèi)混凝土的澆筑。

2.5.2 水下澆筑混凝土

當(dāng)套管內(nèi)有水且無(wú)法排干孔內(nèi)水時(shí)，按水下混凝土澆筑工藝施工。水下混凝土灌注采用導(dǎo)管法，導(dǎo)管為250 mm的法蘭式鋼管，埋入混凝土的深度宜保持在2～6 m之間，最小埋入深度不得小于1 m。嚴(yán)禁將導(dǎo)管提出混凝土面或埋入過(guò)深，一次拔出高度不得超過(guò)4 m?；炷凉嘧⒅袘?yīng)防止鋼筋籠上浮，當(dāng)混凝土進(jìn)入鋼筋籠底端1～2 m后，可適當(dāng)提升導(dǎo)管。導(dǎo)管提升要平穩(wěn)，避免出料沖擊過(guò)大或鉤帶鋼筋籠。

2.5.3 拔管成樁

邊灌注混凝土邊拔管，始終保持套管底低于混凝土面不小于2 m。

2.6 分段施工節(jié)點(diǎn)連接技術(shù)措施

往往一臺(tái)鉆機(jī)施工無(wú)法滿(mǎn)足工程進(jìn)度，需要多臺(tái)鉆機(jī)分段施工，以及上部基坑圍護(hù)樁與下部基坑圍護(hù)樁分期施工，這就存在段與段之間的節(jié)點(diǎn)連接問(wèn)題，該節(jié)點(diǎn)連接一般采用砂樁過(guò)渡的方法。

2.7 超緩凝混凝土的施工技術(shù)措施

一般為了使第二序樁的成孔順利完成，在澆筑第一序樁混凝土?xí)r，加入高效緩凝型減水劑，要求初凝時(shí)間不小于60 h，終凝時(shí)間不大于72 h。

3 常見(jiàn)施工問(wèn)題及處理措施

3.1 糾偏

成孔過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)垂直度偏差過(guò)大，必須及時(shí)進(jìn)行糾偏調(diào)整，糾偏的方法可分為以下3種情況：

（1）如果套管入土不深（5 m以?xún)?nèi)）且偏斜量較小，則利用鉆機(jī)油缸進(jìn)行糾偏，即直接利用地面混凝土導(dǎo)墻對(duì)套管的約束作用及鉆機(jī)的兩個(gè)頂升油缸和兩個(gè)推拉油缸調(diào)節(jié)套管的垂直度，即可達(dá)到糾偏的目的。

（2）如果套管入土較深（5 m以上）并發(fā)生較大偏斜，則可先利用鉆機(jī)油缸直接糾偏，如達(dá)不到要求，則需重新成孔。糾偏方法為向套管內(nèi)填砂或粘土（B樁糾偏時(shí)向套管內(nèi)填入與A樁相同的混凝土，避免在兩樁咬合面形成土夾層而影響排樁的防水效果），一邊填一邊拔起套管，直至將套管提升到上一次檢查合格的地方，然后調(diào)直套管，檢查其垂直度合格后再重新下壓。

（3）A樁糾偏：A樁的糾偏方法與B樁基本相同，其不同之處是不能向套管內(nèi)填土，而應(yīng)填入與B樁相同的混凝土，否則有可能在樁間留下土夾層，影響排樁的防水效果。

3.2 “管涌”處理

“管涌”是指在A樁成孔過(guò)程中，由于B樁混凝土未凝固，還處于流動(dòng)狀態(tài)，B樁混凝土有可能從A、B樁相交處涌入A樁孔內(nèi)?？朔肮苡俊钡姆椒ㄓ幸韵聨追N：

（1）B樁混凝土的坍落度應(yīng)相對(duì)小一些，不宜超過(guò)18 cm，以便于降低混凝土的流動(dòng)性。

（2）套管底口應(yīng)始終保持超前于開(kāi)挖面一定距離，以便于形成一段“瓶頸”，阻止混凝土的流動(dòng)；如果鉆機(jī)能力許可，這個(gè)距離越大越好，但至少不應(yīng)小于2.5 m。

（3）必要時(shí)（如遇地下障礙物套管底無(wú)法超前時(shí)）可向套管內(nèi)注入一定量的水，通過(guò)水壓力來(lái)平衡A樁混凝土的壓力，阻止“管涌”的發(fā)生。

（4）A樁成孔過(guò)程中，應(yīng)注意觀察相鄰兩側(cè)B樁混凝土頂面，如發(fā)現(xiàn)B樁混凝土下陷，應(yīng)立即停止A樁開(kāi)挖，并一邊將套管盡量下壓，一邊向A樁內(nèi)填土或注水，直到完全止住“管涌”。

3.3 鋼筋籠上浮處理

由于套管內(nèi)壁與鋼筋籠外緣之間的空隙較小，在上拔套管的時(shí)候，鋼筋籠有可能被套管帶著一起上浮。預(yù)防措施主要有：①A樁混凝土的骨料粒徑應(yīng)小一些，不宜大于20 mm；②在鋼筋籠底部焊上一塊比鋼筋籠直徑略小的薄鋼板以增加其抗浮能力；③鋼筋籠的加工尺寸應(yīng)確保精確，在轉(zhuǎn)運(yùn)、吊裝過(guò)程中應(yīng)有可靠措施防止鋼筋籠扭曲變形，必須安裝鋼筋籠導(dǎo)正器；④混凝土灌注必須按操作規(guī)程進(jìn)行。

3.4 事故樁的處理

3.4.1 平移樁位單側(cè)咬合

B樁成孔施工時(shí)，其一側(cè)A1樁的混凝土已經(jīng)凝固，使套管鉆機(jī)不能按正常要求切割咬合 A1、A2樁。處理方法為向 A2樁方向平移B樁樁位，使套管鉆機(jī)單側(cè)切割A(yù)2樁，施工B樁（鑿除原樁位導(dǎo)墻，并嚴(yán)格控制樁位），并在B樁和A樁外側(cè)另增加1根旋噴樁作為防水處理。

3.4.2 背樁補(bǔ)強(qiáng)

A1樁成孔施工時(shí)，其兩側(cè)B1樁、B2樁的混凝土均已凝固，處理方法為放棄A1樁的施工，調(diào)整樁序，繼續(xù)后面咬合樁的施工，以后在A1樁外側(cè)增加3根咬合樁及2根旋噴樁作為補(bǔ)強(qiáng)。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，咬合樁用于基坑圍護(hù)體系中，適合在周邊環(huán)境比較好的情況下使用，其施工質(zhì)量好，樁身開(kāi)挖出來(lái)后外觀光滑整齊，防水性能優(yōu)良，但在淤泥質(zhì)地層和拋石填海區(qū)建議不宜采用該施工工藝。

Bored Pile Construction Technology’s Application in Deep Foundation Pit Structures

Huang Kai

Bored pile, as a new deep foundation structure, has the advantages including good water preventive effect, beautiful and neat appearance, and thus is widely used in the foundation pit structure of city rail and municipal engineering in recent years.In this paper, the process principle and construction process of bored pile are analyzed.

bored pile; construction issues; treatment measures

TU473.1

A

1000－8136（2011）03－0058－02