黃峻峰 趙愛濤

摘 要：文章結(jié)合中鐵城市發(fā)展投資集團有限公司建設(shè)的崇州市琴鶴大橋水中承臺基坑圍護結(jié)構(gòu)施工實例，介紹了鉆孔咬合樁施工技術(shù)原理及其在基坑圍護結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用、施工工藝流程及技術(shù)控制要點等。

關(guān)鍵詞：承臺基坑 鉆孔咬合樁 混凝土澆筑

鉆孔咬合樁是一種新型圍護結(jié)構(gòu)形式，它是在平面上沿一條軸線設(shè)置單排鉆孔樁，相鄰的樁互相搭接，為一種特殊的樁列式擋土墻。它與傳統(tǒng)的人工挖孔樁、鉆孔密排樁相比，具有防滲效果好、泥漿污染小、利于環(huán)保、不易塌孔等優(yōu)點。

1.工程概況

崇州市琴鶴大橋建設(shè)項目位于崇州市琴鶴廣場，順延崇州市永康西路，跨越西河，在穿越濱江新城規(guī)劃區(qū)后與安仁連接線相接。大橋主墩基礎(chǔ)為水下基礎(chǔ)，主墩采用直徑1.8m鉆孔樁基礎(chǔ)，樁長為35m；承臺為12×12×3.5m矩形，為低樁承臺，全部埋入河床內(nèi)，基礎(chǔ)施工采用筑島、圍堰方式進行樁基礎(chǔ)施工，然后設(shè)置支護樁，有水狀態(tài)下開挖承臺基坑后，立即澆筑封底混凝土，最后將基坑內(nèi)積水排除，然后進行下一步施工。為了保證基坑開挖安全及達到后期基坑側(cè)壁封水效果，基坑支護系統(tǒng)采用鉆孔咬合樁+支撐的形式。咬合樁直徑1.2m鉆孔樁，樁長20m，錨固長度11.89m，懸臂長度8.11m，葷素搭配，葷樁采用C30鋼筋混凝土，素樁采用C20素混凝土，葷素之間咬合0.25m。單個基坑共設(shè)置48根葷樁，48根素樁。樁頂設(shè)置鋼筋混凝土頂梁，頂梁高0.8m，寬1.4m。頂梁施工完成后在頂梁內(nèi)側(cè)每7m設(shè)置一道內(nèi)支撐。內(nèi)支撐采用直徑800mm，壁厚1cm的螺旋鋼管。

2.工藝原理

鉆孔咬合樁采用機械鉆孔施工，樁與樁之間相互咬合。樁的排列方式為一根素混凝土樁（A樁）和一根鋼筋混凝土樁（B樁）間隔。先施工A樁，后施工B樁。A樁混凝土采用超緩凝型混凝土，要求在A樁混凝土初凝之前完成B樁的施工；B樁施工時，利用套管鉆機的切削能力切削掉相鄰A樁相交部分混凝土，實現(xiàn)咬合。

3.工藝流程

詳見圖1。

4.技術(shù)控制要點

4.1 施工準備，筑島、圍堰

本基坑為橋梁基礎(chǔ)基坑，基坑長29.8m，寬13.8m。深8.1m。采用圍護樁形式垂直開挖，由于橋梁基礎(chǔ)位于崇州西江河中，需在西江河中采用筑島、圍堰形式搭設(shè)施工平臺。施工平臺長48.4m，寬32.4m，采用砂卵石填筑，四周用粘土堆滿土袋。

4.2 咬合樁施工流程（詳見圖2）

4.2.1 導(dǎo)墻施工

為了提高鉆孔咬合樁孔口定位精度及就位效率，在樁頂上部施工鋼筋混凝土導(dǎo)墻，導(dǎo)墻寬為每側(cè)2m，厚40cm，混凝土等級為C20，導(dǎo)墻孔口直徑1.24m，每側(cè)預(yù)留2cm富余寬度。為保證機械進出的順暢，澆筑的導(dǎo)墻頂面控制到與圍堰筑島頂標高一致。施工導(dǎo)墻混凝土前，需根據(jù)導(dǎo)梁位置對筑島頂面進行開挖，開挖完成后綁扎鋼筋、安裝模板、澆筑混凝土。鋼筋嚴格按設(shè)計要進行布置。

4.2.2 鋼護筒安裝

鋼護筒采用壁厚1cm鋼板卷制，直徑1.2m，然后用搓管機搓管下放，搓管前需對設(shè)備進行調(diào)平，確保鋼護筒垂直度，搓管機固定鋼護筒切割砂礫石或素樁混凝土，直至孔底。搓管機施工完成一個鋼護筒后，利用履帶吊吊裝至下一個孔位實施?；炷翝仓^程中保證一定混凝土的埋深的情況下，一邊澆筑混凝土一邊利用搓管機提升鋼護筒，一根成孔后倒用至另外孔位。

4.2.3 鉆孔施工

鉆孔施工采用280型旋挖鉆機，先施工素樁，再施工葷樁，鉆孔過程中必須嚴格控制孔樁偏移及垂直度偏位情況，如發(fā)生偏位情況，需及時修正，避免造成咬合不完整現(xiàn)象。

4.2.4 水下混凝土澆筑

水下混凝土澆筑采用導(dǎo)管法，灌注導(dǎo)管采用300mm的快速卡口垂直提升導(dǎo)管。導(dǎo)管在使用前組裝，根據(jù)孔深預(yù)拼要求長度，導(dǎo)管順直并進行拉力和水密試驗，確保導(dǎo)管的良好狀態(tài)。下放導(dǎo)管時小心操作，避免掛碰鋼筋籠及孔壁，將導(dǎo)管輕輕下放到孔底，然后再往上提升25～40cm。與導(dǎo)管的理論長度進行比較，吻合后，將導(dǎo)管固定在灌注平臺孔座上，接上混凝土初灌漏斗，檢查孔底沉渣厚度，符合規(guī)范要求、經(jīng)監(jiān)理工程師同意之后，開始灌注混凝土?；炷劣苫炷吝\輸車運送至墩位，臂架泵輸送到樁位處，直接把混凝土放到集料斗內(nèi)。使用拔球法灌注水下混凝土，開始灌注前，灌注漏斗內(nèi)的混凝土總量應(yīng)保證拔球后導(dǎo)管底端埋入深度1.0m以上。

根據(jù)設(shè)計要求，素樁采用C20水下混凝土，葷樁采用C30水下鋼筋混凝土，由于B樁施工時需切割A(yù)樁部分，達到咬合作用，水下混凝土澆筑時，必須控制混凝土的初凝時間，在A樁的混凝土中，可適當加入緩凝劑，根據(jù)設(shè)計及現(xiàn)場施工情況，一般A樁緩凝時間控制在30～40h內(nèi)。

4.3 基坑內(nèi)支撐設(shè)置

本基坑在基坑頂梁上設(shè)置一道鋼管支撐，鋼管支撐采用直徑0.8m，壁厚1cm的螺旋鋼管。平面位置共布置三根。

每個內(nèi)支撐長13.6m，重2.65t。施工前，在平整地面上整體接長，管節(jié)對口應(yīng)保持在同一軸線上進行，兩根鋼管接長時候，首先必須清除接頭附近20～30mm范圍內(nèi)的鐵銹、油污、水汽和雜物，然后用包板連接，包板搭接長度不少于0.4m。接長完畢后整體吊裝安裝。

內(nèi)支撐與頂梁采用焊接連接。頂梁施工時，在頂梁內(nèi)側(cè)及頂面預(yù)埋1cm鋼板，鋼板與頂梁鋼筋焊接成整體，待內(nèi)支撐吊裝到位后，內(nèi)支撐鋼管法蘭盤直接與預(yù)埋鋼板進行焊接。

4.4 基坑開挖

主橋基坑開挖中，由于基坑深度較深，且由于未澆筑封底混凝土，基坑內(nèi)無法降水，挖機無法進坑開挖，根據(jù)承臺寬度及基坑深度，基坑分為兩層開挖，第一層為基坑頂面至基坑以下4m，該層采用330型挖掘機（斗容量1.5m3）有水開挖。為提高開挖速度，每個基坑兩臺挖掘機同時開挖。第二層為基坑以下4m至封底混凝土底，開挖深度較大，且由于橋樁樁頭阻礙，無法采用挖掘機開挖，所以在基坑以下4m至封底混凝土底標高范圍內(nèi)，基坑開挖采用抓斗出土。

4.5 封底混凝土澆筑

基坑開挖至設(shè)計封底混凝土底后，在平臺上搭設(shè)灌注架，用澆筑封底混凝土，封底混凝土厚1.5m，整個區(qū)域共布置24個下料點，每個下料單作用半徑按4m考慮。澆筑順序由上游至下游。混凝土澆筑時采用砼運輸車將砼運輸至墩身附近，臂架泵泵送澆筑。

4.6 基坑抽水

封底混凝土澆筑完成后，采用4臺4.5KW，管徑150mm水泵，抽干圍堰內(nèi)積水。基坑抽水過程中如遇承臺內(nèi)某一處涌水量大于10L/min時采取對該處進行注漿處理。注漿材料為水泥-水玻璃雙液漿。抽水完成后，按設(shè)計圖紙要求施工承臺。

5.結(jié)束語

深水低樁橋梁承臺基坑圍護結(jié)構(gòu)采用鉆孔咬合樁技術(shù)方案，有效地保證了水中承臺基坑施工的安全，是一種較好的深基坑圍護結(jié)構(gòu)形式，值得在橋梁工程承臺基坑工程中推廣和應(yīng)用。

參考文獻：

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