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1、用作深基坑圍護(hù)鉆孔咬合樁施工技術(shù)研究【摘 要】上海市軌道交通 6 號(hào)線 21B 標(biāo)段長(zhǎng)清路站上南路區(qū)間工程中，軟土地基上初次大面積采用鉆孔咬合樁作為深基坑圍護(hù)體系，針對(duì)鉆孔咬合樁施工中垂直度控制、B 樁抗管涌、接頭解決以及超緩凝混凝土研制等多項(xiàng)核心技術(shù)進(jìn)行了研究,并在施工過程中采用了相應(yīng)辦法保證了鉆孔咬合樁施工質(zhì)量，保證了整個(gè)基坑工程安全施工，獲得了較好效果。【核心詞】基坑圍護(hù) 鉆孔咬合樁 管涌 超緩凝混凝土1 工程概況 上海市軌道交通 6 號(hào)線工程北起高橋鎮(zhèn)港城路，南至世博園區(qū)主題公園，是市重大交通建設(shè)項(xiàng)目。在 6 號(hào)線 21B標(biāo)段長(zhǎng)清路站上南路區(qū)間段局部 267 延長(zhǎng)米基坑中，初次在上海軟2、土地基中大范疇采用了鉆孔咬合樁作為基坑圍護(hù)體系。該區(qū)域鉆孔咬合樁圍護(hù)既是基坑開挖時(shí)圍護(hù)擋土墻和止水帷幕，又緊貼區(qū)間構(gòu)造外板墻并與構(gòu)造外墻共同受力。 本工程咬合樁樁長(zhǎng) 25 m，樁中心間距 800 mm，咬合厚度為 200 mm，A樁與 B樁咬合交錯(cuò)布置，B樁內(nèi)配鋼筋籠采用水下 C30 混凝土，A樁為 C30 素混凝土( 圖 1) 。2 工程地質(zhì)及周邊環(huán)境 工程地質(zhì)屬上海市典型軟土地基，工程影響范疇內(nèi)從上至下重要包括素填土、粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粘土、砂質(zhì)粉土、粉質(zhì)粘土等。 咬合樁施工范疇北側(cè)平行于基坑方向?yàn)橐芽⒐な褂萌赵滦略飞鐓^(qū) 67 層住宅樓，條形基本，基本底標(biāo)高約3.7 m，設(shè)抗3、沉降樁為 250 mm250 mm預(yù)制混凝土方樁，樁長(zhǎng) 18 m。咬合樁圍護(hù)外邊線距離社區(qū)住宅樓為 8.512 m( 圖 2) 。3 工程特點(diǎn)與難點(diǎn) ( 1) 咬合樁垂直度控制難度較大。由于咬合樁在上海市軟土地基尚無有關(guān)規(guī)范規(guī)定，借鑒外地咬合樁控制規(guī)定，擬定咬合樁垂直度控制為 3/1000。一方面施工時(shí)垂直度控制難度大，另一方面當(dāng)垂直度無法滿足時(shí)必要采用相應(yīng)辦法進(jìn)行糾偏。 ( 2) 咬合樁超緩凝混凝土配制。由于咬合樁施工成敗重中之重為 A樁超緩凝混凝土配合比必要滿足其初凝時(shí)間不不大于 60 h，因而必要通過多次配合比實(shí)驗(yàn)以滿足混凝土初凝規(guī)定。 ( 3) 咬合樁不同狀況下接頭解決難度大。工程采用4、多臺(tái)鉆孔咬合樁施工，需要針對(duì)不同接頭形式采用針對(duì)性接頭解決。 ( 4) 周邊環(huán)境規(guī)定高。日月新苑社區(qū)距離基坑近，且基本相對(duì)比較薄弱，而咬合樁在軟土地基上變形普通會(huì)較大,施工中必要采用相應(yīng)辦法減小基坑施工對(duì)周邊環(huán)境影響。4 咬合樁施工核心技術(shù)4.1 單樁施工流程 場(chǎng)地平整測(cè)量放樣導(dǎo)墻施工樁機(jī)就位安放套管壓入套管、控制垂直度套管鉆進(jìn)、抓斗取土測(cè)量孔深孔底檢查吊放鋼筋籠導(dǎo)管安裝、澆搗混凝土逐次拔管、測(cè)量混凝土標(biāo)高樁機(jī)移位在咬合樁施工時(shí)對(duì)三個(gè)核心過程進(jìn)行重點(diǎn)控制，其分別是導(dǎo)墻定位、套管垂直度控制、混凝土澆搗。4.2 導(dǎo)墻定位 由于咬合樁緊貼構(gòu)造，為抵消咬合樁在基坑開挖時(shí)外側(cè)土壓力作用下向內(nèi)位移而導(dǎo)致基5、坑構(gòu)造凈空減小及自身垂直度偏差，咬合樁導(dǎo)墻放樣時(shí)外放 80 mm，導(dǎo)墻單邊寬為 1 250 mm，厚 300 mm。施工相鄰樁位時(shí)保證搭接長(zhǎng)度為 200 mm( 圖 3) 。 導(dǎo)墻模板采用自制整體木模，導(dǎo)墻預(yù)留定位孔模板直徑為套管直徑擴(kuò)大 3 cm即為 1 030 mm。模板采用鋼管支撐,支撐間距不不不大于 1 m，嚴(yán)防跑模。混凝土澆注前對(duì)模板垂直度和中線以及凈距進(jìn)行驗(yàn)收。 導(dǎo)墻采用 C20 混凝土進(jìn)行澆注，混凝土澆注時(shí)兩邊對(duì)稱交替進(jìn)行，嚴(yán)防走模。如發(fā)生走模，應(yīng)及時(shí)停止混凝土澆注，重新加固模板，并糾到設(shè)計(jì)位置后，方可繼續(xù)進(jìn)行澆注。振搗采用插入式振搗器，振搗間距為 600 mm 左右，防止振搗不6、均，同步也要防止在一處過振而發(fā)生走模現(xiàn)象。4.3 套管垂直度控制 移動(dòng)套管鉆機(jī)至對(duì)的位置，使套管鉆機(jī)抱管器中心相應(yīng)定位在導(dǎo)墻孔位中心，采用經(jīng)緯儀及線錘對(duì)鉆管進(jìn)行垂直度控制，垂直度控制在 3以內(nèi)。找正樁管垂直度后，磨樁下壓樁管，壓入深度約為 2.51.5 m，下壓套管始終保持套管底口超前于開挖面深度2.5 m。第一節(jié)套管所有壓入土中( 地面以上要留 1.21.5 m，以便于接管) ，第二節(jié)套管安裝后對(duì)其檢測(cè)垂直度，如不合格則進(jìn)行糾偏調(diào)節(jié)。本工程取土方式采用抓斗取土，運(yùn)用抓斗自重下落取土。在接近孔底時(shí),取土采用輕放輕抓，以免擾動(dòng)底部土層，終孔時(shí)外管超前0.51.5 m。 成孔過程中要控制好樁垂直度7、，必要對(duì)如下三個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格控制: 套管順直度檢查和校正 鉆孔咬合樁施工前應(yīng)在平整地面上進(jìn)行套管順直度檢查和校正，一方面檢查和校正單節(jié)套管順直度，然后將按照樁長(zhǎng)配備套管所有連接起來進(jìn)行整根套管 ( 1525 m)順直度檢查，偏差宜不大于 10 mm。檢測(cè)辦法：于地面上測(cè)放出兩條互相平行直線，將套管置于兩條直線之間，然后用線錘和直尺進(jìn)行檢測(cè)。 成孔過程中樁垂直度監(jiān)測(cè)和檢查 地面監(jiān)測(cè)：在地面選取兩個(gè)互相垂直方向采用經(jīng)緯儀或線錘監(jiān)測(cè)地面以上某些套管垂直度，發(fā)現(xiàn)偏差隨時(shí)糾正。這項(xiàng)檢測(cè)在每根樁成孔過程中應(yīng)自始至終堅(jiān)持，不能中斷。 孔內(nèi)檢查：每節(jié)套管壓完后安裝下一節(jié)套管之前，都要停下來對(duì)孔內(nèi)垂直度檢查，不8、合格時(shí)需進(jìn)行糾偏，直至合格才干進(jìn)行下一節(jié)套管施工。 糾偏 成孔過程中如發(fā)現(xiàn)垂直度偏差過大，必要及時(shí)進(jìn)行糾偏調(diào)節(jié)。 ( 1) 運(yùn)用鉆機(jī)油缸進(jìn)行糾偏：如果偏差不大或套管入土不深( 不大于 5 m) ，可直接運(yùn)用鉆機(jī)兩個(gè)頂升油缸和兩個(gè)推拉油缸調(diào)節(jié)套管垂直度，即可達(dá)到糾偏目。 ( 2) A樁糾偏：如果 A樁在入土 5 m如下發(fā)生較大偏移，可先運(yùn)用鉆機(jī)油缸直接糾偏，如達(dá)不到規(guī)定，可向套管內(nèi)填砂或粘土，一邊填土一邊拔起套管，直至將套管提高到上一次檢查合格地方，然后調(diào)直套管，檢查其垂直度合格后再重新下壓。 ( 3) B樁糾偏：B樁糾偏辦法與 A樁基本相似，其不同之處是不能向套管內(nèi)填土，而應(yīng)填入與 A樁相似混9、凝土，否則有也許在樁間留下土夾層，從而影響排樁防水效果。4.4 B 樁成孔“管涌”現(xiàn)象控制 在 B樁成孔過程中，由于 A樁混凝土未凝固，還處在流動(dòng)狀態(tài)，A樁混凝土有也許從兩樁相交處涌入 B樁孔內(nèi)，稱之為“管涌”( 圖 4) 。克服“管涌”有如下幾種辦法: ( 1) 套管底口應(yīng)始終保持超前于開挖面一定距離，以便于導(dǎo)致一段“瓶頸”，制止混凝土流動(dòng)，超挖距離不應(yīng)不大于2.5 m。 ( 2) B樁成孔過程中應(yīng)注意觀測(cè)相鄰兩側(cè) A樁混凝土頂面，如發(fā)現(xiàn) A樁混凝土下陷應(yīng)及時(shí)停止 B樁開挖，并一邊將套管盡量下壓，一邊向 B樁內(nèi)填土或注水，直到完全制止住“管涌”為止。4.5 分段施工接頭解決辦法 本工程一臺(tái)鉆10、機(jī)施工無法滿足工程進(jìn)度，需要多臺(tái)鉆機(jī)分段施工，這就存在與先施工段接頭問題。本工程中采用設(shè)立砂樁辦法對(duì)該類接頭進(jìn)行解決。在施工段與段端頭設(shè)立一種砂樁( 成孔后用砂灌滿) ，待后施工段到此接頭時(shí)挖出砂灌上混凝土即可( 圖 5) 。 由于砂樁部位容易產(chǎn)生滲漏水現(xiàn)象，因而在砂樁外側(cè)采用旋噴樁防水。4.6 混凝土澆搗 超緩凝混凝土是鉆孔咬合樁施工工藝所需特殊材料( 由于其緩凝時(shí)間特別長(zhǎng)，因此稱為超緩凝混凝土) ，這種混凝土重要用于 A樁，其作用是延長(zhǎng) A樁混凝土初凝時(shí)間,以達(dá)到其相鄰 B樁成孔可以在 A樁混凝土初凝之前完畢,這樣便給套管鉆機(jī)切割 A樁混凝土創(chuàng)造了條件。因而超緩凝混凝土是鉆孔咬合樁施工工藝11、成敗核心。 為了滿足鉆孔咬合樁施工工藝需要，超緩凝混凝土必要達(dá)到如下技術(shù)參數(shù)規(guī)定: ( 1) 混凝土緩凝時(shí)間60 h; ( 2) 混凝土坍落度：18020 mm; ( 3) 混凝土 3 d 強(qiáng)度值不不不大于 3 MPa; ( 4) 最后強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)規(guī)定。 由于咬合樁施工成敗重中之重為 A樁超緩凝混凝土配合比必要滿足其初凝時(shí)間60 h 規(guī)定，因而通過多次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較( 表 1) ，得出最符合工程施工規(guī)定配合比。依照表 1 成果，本工程采用嘉新京陽 P042.5 水泥和RH25 緩凝劑，緩凝劑摻量為 1.6%，實(shí)際滿足施工規(guī)定，未發(fā)現(xiàn)早凝現(xiàn)象。5 實(shí)行效果 由于制定切實(shí)可行辦法，進(jìn)行合理施工安排，嚴(yán)格施工控制，咬合樁施工質(zhì)量得到了控制，樁與樁之間無明顯漏水現(xiàn)象。基坑開挖過程中，圍護(hù)變形也在設(shè)計(jì)容許范疇內(nèi)，周邊環(huán)境無異常狀況發(fā)生。 當(dāng)前咬合樁用于基坑圍護(hù)體系中，施工時(shí)可采用自落式取土或鉆進(jìn)取土方式，其中前者適合在周邊環(huán)境比較好狀況下使用，普通在周邊環(huán)境規(guī)定較高時(shí)宜優(yōu)先采用鉆進(jìn)取土方式。