全套管鉆孔咬合樁在深基坑支護(hù)的應(yīng)用

韋思振

（廣西柳州市軌道交通投資發(fā)展集團(tuán)有限公司 廣西柳州 545000）

1 工程概況

該項(xiàng)目位于火車站東站房東側(cè)，周邊有數(shù)個(gè)同步建設(shè)的工程項(xiàng)目，北側(cè)有正常經(jīng)營(yíng)的酒店。本項(xiàng)目基坑長(zhǎng)約400m，開挖深度約25m。根據(jù)詳勘資料，項(xiàng)目場(chǎng)區(qū)內(nèi)巖土自上而下可分為：①層填筑土；②層素填土；③層黏土；④層粉質(zhì)黏土；⑤層含礫卵石黏性土；⑥1層稍密狀圓礫；⑥2層松散狀圓礫；⑦1層硬塑狀紅黏土；⑦2層可塑狀紅黏土；⑧層灰質(zhì)白云巖。

2 咬合樁在深基坑施工中的應(yīng)用

根據(jù)地勘提供的地質(zhì)報(bào)告，本項(xiàng)目咬合樁施工主要穿越易塌孔的素填土及不易鉆進(jìn)的微風(fēng)化灰質(zhì)白云巖，且工程對(duì)垂直度、樁位、樁徑和工期有較高的要求，所以擬選全套管鉆孔咬合樁施工工藝。本項(xiàng)目主體結(jié)構(gòu)采用明挖順作法施工，基坑擋土結(jié)構(gòu)全套管鉆孔咬合樁，規(guī)格為φ1500mm@1200mm。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)鉆孔咬合樁采用7臺(tái)全套管全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)進(jìn)行施工。鉆孔樁進(jìn)度指標(biāo)為6根/d。鉆孔灌注樁施工順序見圖1。

圖1 咬合樁平面布置示意圖

2.1 施工工藝流程

咬合樁施工工藝流程詳見圖2。

圖2 全套管咬合樁施工工藝流程圖

2.2 測(cè)量放線

準(zhǔn)確地放出樁位，根據(jù)樁體垂直度要求、平面位置誤差要求、鉆孔機(jī)械設(shè)備施工特性及基坑所穿越的巖土層特性，樁位按外放12cm考慮。在測(cè)量樁點(diǎn)時(shí)，須將誤差控制在5mm范圍內(nèi)。

2.3 導(dǎo)墻施工

在導(dǎo)墻施工中，咬合樁導(dǎo)墻采用300厚C30鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

圖3 鉆孔咬合樁施工導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)圖

圖4 施工實(shí)例

（1）基礎(chǔ)開挖：平整完場(chǎng)地后，依據(jù)實(shí)際樁頂標(biāo)高和地形標(biāo)高，綜合確定導(dǎo)墻基礎(chǔ)的開挖深度，利用人工配合挖掘機(jī)進(jìn)行基礎(chǔ)開挖工作，開挖到基底后，進(jìn)行清底、夯填、整平操作。

（2）鋼筋下料：在確定鋼筋的規(guī)格性能時(shí)，要確保其符合設(shè)計(jì)要求和相應(yīng)的規(guī)范，按照?qǐng)D紙要求進(jìn)行鋼筋加工下料操作。

（3）模板工程：利用定型鋼模，進(jìn)行模板施工，保證每段的長(zhǎng)度處于3～5m。

（4）混凝土工程：利用C30混凝土，進(jìn)行人工入模操作，插入式振動(dòng)棒振搗，確保頂面高程，直至混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%，再進(jìn)行拆模操作，在實(shí)際施工中，要時(shí)刻關(guān)注導(dǎo)墻施工的精度，控制軸線施工的誤差。

2.4 施工順序

在施工過(guò)程中，總的施工順利如圖5所示。

圖5

2.5 成孔施工

（1）鉆機(jī)就位：在成孔施工中，利用專業(yè)測(cè)量人員，采取全站儀對(duì)定樁位進(jìn)行測(cè)定，打好木樁，并且做好標(biāo)記。

（2）鉆機(jī)就位對(duì)中：DTR系列全套管全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)采用履帶式行走裝置，其液壓橫向伸縮性能，可以確保設(shè)備在地上進(jìn)行樁心定位，自由移動(dòng)。在鉆機(jī)就位后，保證其處于水平狀態(tài)。

（3）安裝套管：完全打開主副夾具，將其放置在帶刃口的套管，吊放套管時(shí)，必須處于緩慢、平穩(wěn)的狀態(tài)，避免主機(jī)機(jī)體和其發(fā)生碰撞。將套管安置好后，保證地面和刀尖之間留有一定的作業(yè)空間，抱緊套管后，對(duì)垂直度情況進(jìn)行測(cè)量，可以做細(xì)微的調(diào)整，并及時(shí)利用測(cè)錘或經(jīng)緯儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

（4）校核鉆孔垂直度：在埋設(shè)前兩節(jié)套管時(shí)，必須確保其處于豎直狀態(tài)，這是確保樁孔垂直度精度的關(guān)鍵所在。在鉆機(jī)上，設(shè)置垂直度裝置，確保施工中鉆孔的垂直度，時(shí)刻關(guān)注施工中套管的角度。第一組套管和第一節(jié)套管組合必須保持較高的精度，仔細(xì)壓入。第一組垂直精度完全由全套管樁的垂直精度決定。在安裝好第一組套管后，利用兩組測(cè)錘或兩臺(tái)經(jīng)緯儀進(jìn)行邊壓入、邊校正的方式，從回轉(zhuǎn)套管兩個(gè)正交方向進(jìn)行校正。

（5）土層鉆進(jìn)：在進(jìn)行鋼筋樁鉆進(jìn)時(shí)，鉆機(jī)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)要時(shí)刻關(guān)注扭矩、垂直精度和壓力的情況，并且做好相應(yīng)的記錄。在鉆進(jìn)3m后，利用抓斗取土，利用土前套管上吊裝保護(hù)套管接頭的套管冒。在回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)，也要進(jìn)行取土作業(yè)，并且對(duì)取土的深度進(jìn)行測(cè)量，不可以過(guò)度開挖，確保管底保留兩倍直徑的土壤，利用90t履帶式吊車進(jìn)行抓斗取土。在進(jìn)行素混凝土樁鉆進(jìn)操作時(shí)，確保鉆機(jī)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，同時(shí)還要關(guān)注扭矩、垂直精度和壓力的情況，并且做好相應(yīng)記錄。在鉆孔時(shí)，確保鉆機(jī)平臺(tái)有1m的套管留在外面，對(duì)取土深度進(jìn)行測(cè)量，對(duì)套管接口進(jìn)行處理，準(zhǔn)備接套管。在吊裝6m的套管時(shí)，利用90t履帶吊車進(jìn)行連接，確保連接螺栓要對(duì)稱均勻加力并緊固。

（6）巖層鉆進(jìn)：鉆進(jìn)過(guò)程中需要用沖擊錘和沖抓斗進(jìn)行沖、砸、鉆、抓等組合工藝取出鉆渣。用安裝在套管前端的鉆頭一邊回轉(zhuǎn)切削，一邊用沖錘進(jìn)行砸碎，鉆渣用抓斗取出，直至設(shè)計(jì)要求孔深。

（7）清孔：當(dāng)孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，及時(shí)清孔并檢查沉碴厚度，若厚度大于10cm，則繼續(xù)清孔直至符合要求，可用抓斗輕輕放至孔底把沉渣清完；在最后一節(jié)護(hù)筒安裝完成后，用2m靠尺測(cè)定護(hù)筒垂直度，進(jìn)而推算出整條樁成孔垂直度；確定孔深后，及時(shí)向監(jiān)理工程師報(bào)檢，檢測(cè)孔的沉碴和深度。（用測(cè)繩檢查樁孔的沉碴和深度，注意經(jīng)常進(jìn)行測(cè)繩標(biāo)定檢查）；樁成孔期間，每根樁約出土50m3，利用施工間歇時(shí)間，進(jìn)行土石方外運(yùn)，避免土石方堆在現(xiàn)場(chǎng)影響后續(xù)施工。

2.6 鋼筋籠制作與安裝

（1）鋼筋籠制作：骨架根據(jù)設(shè)計(jì)鋼筋圖進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)制作，鋼筋籠在現(xiàn)場(chǎng)鋼筋加工場(chǎng)集中用加強(qiáng)箍成型法制作，縱向主筋采用搭接焊連接。根據(jù)本站圍護(hù)樁長(zhǎng)度，鋼筋籠擬整體制作、吊裝入孔，現(xiàn)場(chǎng)制作好的鋼筋籠做好編號(hào)。

鋼筋籠完成后按設(shè)計(jì)要求在鋼筋籠內(nèi)側(cè)固定圍護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向變形監(jiān)測(cè)孔，監(jiān)測(cè)孔與主筋固定，同時(shí)保證其垂直度，變形監(jiān)測(cè)孔應(yīng)保證整個(gè)孔道連接順暢垂直。

（2）鋼筋籠平移：鋼筋籠加工時(shí)，在鋼筋籠中部主筋上焊制水平起吊掛鉤，起吊掛鉤利用φ20圓鋼制成，掛鉤平行于主筋布設(shè)。履帶吊掛鉤鉤住吊掛鉤后提升后平移，防止扭轉(zhuǎn)、變形、彎曲。

（3）鋼筋籠起吊就位：鋼筋籠制作時(shí)沿鋼筋籠長(zhǎng)度方向每隔2m設(shè)一加強(qiáng)箍圈，起吊端設(shè)內(nèi)外兩圈加強(qiáng)箍圈，加強(qiáng)圈與主筋焊接牢固，內(nèi)外強(qiáng)箍圈用鋼筋連接并焊接牢固，在加強(qiáng)圈上設(shè)起吊掛鉤，掛鉤利用φ20圓鋼制成。起吊就位時(shí)，吊鉤掛在鋼筋籠起吊掛鉤上，慢慢提升將鋼筋籠豎起，最后離開地面，然后履帶吊調(diào)運(yùn)至孔位，人工指揮垂直定位。

在進(jìn)行下籠操作時(shí)，可以采取人工輔助的手段，對(duì)準(zhǔn)孔位，確保鋼筋籠處于垂直狀態(tài)。在吊放鋼筋籠時(shí)，必須確保樁軸線和鋼筋籠軸線吻合。為防止混凝土灌注過(guò)程中鋼筋籠上浮，鋼筋籠最上端設(shè)定位筋，由測(cè)定的孔口標(biāo)高來(lái)確定鋼筋籠頂標(biāo)高，反復(fù)核對(duì)無(wú)誤后焊接固定。

2.7 咬合樁混凝土施工

（1）超緩凝混凝土：在延長(zhǎng)Ⅰ樁混凝土的初凝時(shí)間方面，超緩凝混凝土具有顯著的作用，確保Ⅰ樁混凝土初凝之前，Ⅱ樁的成孔能夠順利完成。

（2）孔內(nèi)無(wú)水時(shí)混凝土灌注：在孔內(nèi)缺水時(shí)，可以采取干孔導(dǎo)管法流態(tài)灌注，利用商品混凝土，通過(guò)導(dǎo)管將混凝土注入至孔內(nèi)。

（3）孔內(nèi)有水時(shí)混凝土灌注：利用導(dǎo)管法，澆筑水下混凝土灌注，確保導(dǎo)管的直徑為300mm，導(dǎo)管連接不漏水、順直、密閉、光滑，在澆筑混凝土前，必須先進(jìn)行壓力試驗(yàn)。在進(jìn)行澆筑操作時(shí)，時(shí)刻關(guān)注孔內(nèi)狀況，不能出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。中途不得中斷水下混凝土的澆筑，可以采取邊灌注邊拔導(dǎo)管和套管的操作，之后逐步進(jìn)行拆除。在灌注混凝土?xí)r，必須灌注到設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高以上0.6m，在套管上拔后，存在一定程度的擴(kuò)張，在上拔最后一節(jié)套管時(shí)，必須測(cè)定目前混凝土面的標(biāo)高，估量所需的混凝土，確保可以達(dá)到相應(yīng)的要求，此時(shí)再拔出導(dǎo)管和套管。

3 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)該項(xiàng)目的咬合樁施工實(shí)踐，并對(duì)該技術(shù)進(jìn)行分析和探討，得出如下結(jié)論：①咬合樁在該工程施工中，取得了較好的效果，未發(fā)現(xiàn)有大面漏水現(xiàn)象，且基坑變形穩(wěn)定，在此類深基坑工程施工中，可以借鑒；②咬合樁施工的工序較復(fù)雜，相應(yīng)的影響因素非常多，且混凝土澆筑需要連續(xù)施工，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)和機(jī)械要求高，在實(shí)際施工中需要謹(jǐn)慎對(duì)待；③目前，我國(guó)仍在積極探索和改進(jìn)咬合樁施工技術(shù)，混凝土超緩凝技術(shù)、施工工藝和施工機(jī)械仍需要進(jìn)一步改進(jìn)和完善，推廣咬合樁在深基坑工程中的應(yīng)用；④全套管咬合樁造價(jià)較高，且在某些地區(qū)仍未有指導(dǎo)性的造價(jià)資料，給造價(jià)控制帶來(lái)不便，需要相關(guān)造價(jià)部門做好該工藝的工料分析，盡快完善該工藝的定額參數(shù)。