液壓式擺動(dòng)擠壓鉆孔搭接排樁在某高層建筑基坑支護(hù)中的應(yīng)用

黃　的

摘要：一般的深基坑工程，支護(hù)多采用鋼筋混凝土灌注樁，止水帷幕，則采用攪拌樁(或增加水泥漿高壓旋噴注漿)。文章介紹了一樁兩用的支護(hù)——擠壓鉆孔搭接排樁。并附以工程實(shí)例進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：擠壓鉆孔；搭接排樁；基坑支護(hù)

中圖分類號(hào)：TS803

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-2374(2009)14-0192-02

一、擠壓鉆孔搭接排樁

擠壓鉆孔接排樁全稱為“液壓式擺動(dòng)擠壓鉆孔搭接排樁”(以下簡(jiǎn)稱“擠壓鉆孔搭接排樁”)，它最大的特點(diǎn)是一樁兩用，即同時(shí)具有擋土和止水的雙重作用。鉆孔搭接排樁與由常規(guī)的鉆孔樁擋土加深層攪拌村止水所聯(lián)合形成的基坑支護(hù)體系相比較，它具有施工速度快。節(jié)省支護(hù)費(fèi)用和施工工藝簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，比較適合于城市特殊地區(qū)的大、中型基坑護(hù)工程，下面介紹擠壓鉆孔搭接排樁的施工工藝及技術(shù)要點(diǎn)。

(一)擠壓鉆孔搭接排樁的原理

1.擠壓鉆孔搭接排樁由兩種類型的樁組成，即一種為R型樁(有筋樁)。一種為C型樁(素混凝土樁)。當(dāng)R型樁與C型是在同一軸線上時(shí)可采取“C+R+C+R+C”間隔排列布置，并且R型樁與C型樁之間的搭接長(zhǎng)度為200mm，就形成一道具有止水能力并具有足夠側(cè)向剛度的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

2.擠壓鉆孔搭接排樁施工順序：先施工C型樁(素混凝土樁)，然后在兩根C型樁之間施工R型樁(有筋樁)。R樁的施工是利用套管的切割能力切割掉相鄰兩根C型樁的相交部分尚未完全凝固的混凝土，待鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深工后放置鋼筋籠，然后澆筑混凝土，此時(shí)有筋樁的混凝土與已經(jīng)完成的無(wú)筋樁混凝土一起凝固，共同形成一個(gè)具有密度的樁墻，并以此達(dá)到既擋土又止水的目的。

3.為了保證R型樁在施工中樁套管能順利地切割掉相領(lǐng)兩根C型樁的相交的素混凝土，C型樁混凝土此時(shí)不應(yīng)該初凝。要達(dá)到這個(gè)目的，需要在C型樁的混凝土中摻加超緩凝劑。延緩混凝土的初凝時(shí)間，以滿足R型樁施工切割的需要。

4.為保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)的止水效果，R樁與c樁之間需要有足夠的搭接長(zhǎng)度，設(shè)計(jì)樁徑φ800～φ1000mm，樁與樁之間搭接厚度為200mm。

5.擠壓鉆孔搭接排采用的施工機(jī)械。擠壓鉆孔搭接樁采用液壓式擺動(dòng)擠壓式全套管沉樁機(jī)，以套管正反扭動(dòng)加壓下切.管內(nèi)抓斗取土成孔，然后進(jìn)行水下混凝土灌注成樁。

(二)擠壓鉆孔搭接排樁的施工工藝流程

1.R型擠壓鉆孔搭接排樁的施工工藝流程圖。

2.C型樁與R型樁相比在施工工藝流程中僅僅只缺少了吊放安裝鋼筋籠工序一項(xiàng)。其他工序基本相同。

(三)擠壓鉆孔搭接排樁的施工工藝技術(shù)

1.施工準(zhǔn)備。清理導(dǎo)墻制作范圍內(nèi)所有地下障礙物，并對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行平整，回填低洼的溝槽，壓實(shí)溝底并將場(chǎng)地標(biāo)高與自然地面高差控制在300～400mm，滿足排樁的施工需要。

2.導(dǎo)墻施工。(1)導(dǎo)墻的作用是用來(lái)控制排樁的平面位置，保證樁的搭接尺寸，規(guī)定樁的走向，防止孔口坍落以及保證樁機(jī)行走。(2)導(dǎo)墻的墻體結(jié)構(gòu)。1)當(dāng)設(shè)計(jì)排樁的樁徑為φ800mm時(shí)，為滿足樁機(jī)施工需要，導(dǎo)墻的截面尺寸為寬度的、位1.84m，厚度為300mm，R型樁與C型樁的搭接長(zhǎng)度為200mm，導(dǎo)墻采用C25混凝土澆筑。導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)尺寸如圖1所示；2)當(dāng)設(shè)計(jì)排樁的樁徑為1000mm時(shí)，為滿足樁機(jī)施工需要，導(dǎo)墻的截面尺寸為寬度位2.04m；厚度為300mm，R型樁與C型樁的搭接長(zhǎng)度為200mm，導(dǎo)墻采用C25混凝土澆筑。導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)尺寸如圖2所示：

(3)導(dǎo)墻內(nèi)模板制作。1)導(dǎo)墻的內(nèi)模板是確定排樁施工平面位置的重要依據(jù)，因此需要專門(mén)設(shè)計(jì)和制作導(dǎo)墻的內(nèi)模模板。以直徑1000mm樁為例，內(nèi)模板采用50mm×50mm角鋼3mm厚鐵板，按計(jì)算的弦長(zhǎng)裁制鐵板并焊接在角鋼上，模板高度500mm。長(zhǎng)度以6～8根樁長(zhǎng)為宜；2)導(dǎo)墻內(nèi)側(cè)模板直徑大于40mm，孔徑誤差±10min；3)導(dǎo)墻垂直度應(yīng)控制在2‰以內(nèi)；4)導(dǎo)墻的墻體寬度以溝槽寬度為限，對(duì)于直徑為800mm樁，導(dǎo)墻墻體寬度應(yīng)控制在(1840±5)mm范圍之內(nèi)；而對(duì)于直徑為100mm樁，其導(dǎo)墻墻體寬度應(yīng)控制在(2400±5)mm范圍之中。若遇到有障厚物時(shí)，可適當(dāng)加寬；5)導(dǎo)墻澆筑混凝土后，其混凝土的表面要求平整，并與自然地面標(biāo)高一致，便于機(jī)械直走和調(diào)整垂直度；6)導(dǎo)墻拆模后可在樁孔內(nèi)回填素填土，以增加導(dǎo)墻的橫向穩(wěn)定性。

3.排樁的搭接施工。(1)鉆機(jī)就位。當(dāng)導(dǎo)墻混凝土具有足夠的強(qiáng)度后，移動(dòng)套管鉆機(jī)，使抱管器中心對(duì)應(yīng)定位在導(dǎo)管墻孔位中心；(2)取土成孔。先壓入第一節(jié)套管(每節(jié)套管長(zhǎng)度約為7～8m)，然后用抓斗從套管內(nèi)取土，一邊抓土，一邊繼續(xù)下壓套管，要始終保持開(kāi)挖面在套管底口以上2.5m左右。每節(jié)套管壓入土中地面預(yù)留1.2～1.5m，便于接管。每節(jié)套管都必須檢測(cè)垂直度，如不合格則進(jìn)行糾偏調(diào)整；如合格則安裝下一節(jié)套管繼續(xù)下壓取土，如此繼續(xù)，直至過(guò)到設(shè)計(jì)孔底深度；(3)吊放鋼筋籠。R型樁成孔檢查合格后，開(kāi)始安放鋼筋籠。安放鋼筋籠時(shí)應(yīng)采取有效措施保證鋼筋籠的垂直度和籠頂標(biāo)高的正確；(4)灌注混凝土。如孔內(nèi)有水時(shí)需采用水下混凝土灌注法施工；如孔內(nèi)無(wú)水時(shí)則采用于孔導(dǎo)管法流態(tài)灌注；(5)拔管成柱。一邊澆筑混凝土，一邊拔管，應(yīng)注意始終保持套管底端低于混凝土面不小于2.5m；(6)成柱結(jié)束樁機(jī)移位。

二、工程實(shí)例

某高層住宅樓工程，建設(shè)場(chǎng)地地質(zhì)主要為非均質(zhì)淤泥質(zhì)土層，設(shè)計(jì)二層地下車庫(kù)，其坑平均平挖深度為7.5m。基坑有一邊臨近河道，地下水較大，因此，基坑邊坡需要采取擋土和止水兩種措施。

(一)基坑支護(hù)方案確定

經(jīng)過(guò)基坑支護(hù)方案討論，擬選出了三種方案進(jìn)行比選，即：

方案1：基坑支護(hù)采用鉆孔灌注樁擋土，深層攪拌樁止水。

方案2：基坑支護(hù)采用勁性水泥攪拌樁，即PSMW工法擋土和止水。

方案3：基坑支護(hù)采用擠壓鉆孔搭接樁。

將三種方案進(jìn)行比選，對(duì)比情況列表，見(jiàn)表1：

經(jīng)過(guò)方案對(duì)選，確定本工程基坑支護(hù)采用方案3，即支護(hù)樁采用擠壓鉆孔搭接排放樁樁型。設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)為16.5m，樁徑為1000mm。

(二)采用鉆孔搭接樁的應(yīng)用效果

1.擠壓鉆孔搭接具有一樁兩用的特點(diǎn)，既具有擋土的功能，同時(shí)也可以止水，這種樁型與常規(guī)的鉆孔樁加深層攪拌樁支護(hù)體系相比較，它具有施工速度快，節(jié)省工程材料和工程投資少等優(yōu)點(diǎn)。

2.應(yīng)支護(hù)體系全長(zhǎng)接縫密實(shí)，具有可靠的止水性。

3.支護(hù)樁墻的厚度1000mm，其圍護(hù)結(jié)構(gòu)所占用的土地以及施工時(shí)所占用的土地大大減少。

4.支護(hù)樁在施工中廢土外運(yùn)量少，無(wú)泥漿污染。

5.所需工期較其他支護(hù)方法時(shí)間短。該工程采用擠壓鉆孔接排樁作為基坑支護(hù)樁后，在基坑土方開(kāi)挖和地下室施工期間，基坑邊坡未發(fā)生滲漏情況，經(jīng)對(duì)基坑邊坡實(shí)施的監(jiān)測(cè)表時(shí)，本工程支護(hù)樁最大側(cè)向位移為12.5m，滿足規(guī)定要求。

三、結(jié)語(yǔ)

深基坑的支護(hù)及止水，一定要從地質(zhì)條件、開(kāi)挖深度、周邊環(huán)墻、造價(jià)、施工周期地、施工技術(shù)難度等多方面綜合考慮，決定支護(hù)方式及止水方法。