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深基坑圍護鉆孔咬合樁施工

0203建筑材料2021-07-18 12:03:24

　摘要：針對鉆孔咬合樁施工中垂直度控制、B樁抗管涌、接頭處理以及超緩凝混凝土等多項關鍵技術進行介紹。并在施工過程中采取了相應的措施保證了鉆孔咬合樁的施工質(zhì)量，確保了整個基坑工程的安全施工，取得了較好的效果。

　　關鍵詞：基坑圍護；鉆孔咬合樁；管涌處理；超緩凝混凝土

1、工程概況

　　阿聯(lián)酋阿布扎比5001項目位于阿布扎比市SALAMA大街，兩個地下通道：（27個單元×30米）、（24個單元×30米），一個上跨橋：（37米+43米+70米+50米+30米）是通往迪拜的主要通道。粉砂地基上大面積采用鉆孔咬合樁作為深基坑圍護體系，該區(qū)域的鉆孔咬合樁圍護既是基坑開挖時的圍護擋土墻和止水帷幕，又緊貼區(qū)間結(jié)構(gòu)的外板墻并承擔公路動荷載及路基土的側(cè)壓力。

　　本工程咬合樁樁長25m，樁中心間距800mm，咬合厚度為200mm，A樁與B樁咬合交錯布置，B樁內(nèi)配鋼筋籠采用水下C30混凝土，A樁為C30素混凝土。

2、工程地質(zhì)及周邊環(huán)境

　　工程地質(zhì)屬熱帶沙漠粉砂地基，工程影響范圍內(nèi)從上至下主要包含粉砂、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。地下水位-0.8米。

　　咬合樁施工范圍兩側(cè)平行于（27單元×30米）基坑方向22個單元660×2米，咬合樁圍護外邊線距離公路行車道8.5-12米。

3、工程特點與難點

　　3.1咬合樁垂直度控制難度較大。咬合樁垂直度控制為3/1000.

　　3.2咬合樁超緩凝混凝土的配制。A樁的超緩凝混凝土的配合比必須滿足其初凝時間不小于60h.

　　3.3咬合樁不同情況下的接頭處理難度大。

　　3.4周邊環(huán)境要求高。

4、咬合樁施工關鍵技術

　　4.1單樁施工流程：場地平整→測量放樣→導墻施工→樁機就位→安放套管→壓入套管、控制垂直度→套管鉆進、鉆孔取土→測量孔深→孔底檢查→吊放鋼筋籠→導管安裝、澆搗混凝土→逐次拔管、測量混凝土標高→樁機移位在咬合樁施工時對三個關鍵過程進行重點控制，其分別是導墻定位、套管垂直度控制、混凝土澆搗。

　　4.2導墻定位：由于咬合樁緊貼結(jié)構(gòu)，為抵消咬合樁在基坑開挖時的外側(cè)土壓力作用下的向內(nèi)位移而造成的基坑結(jié)構(gòu)凈空減小及自身的垂直度偏差，咬合樁導墻放樣時外放適當距離。導墻單邊寬為1250mm，厚450mm.施工相鄰樁位時保證搭接長度為200mm.

　　導墻預留定位孔模板直徑為套管直徑擴大3cm即為1030mm.導墻采用C20混凝土進行澆注，振搗采用插入式振搗器，振搗間距為600mm左右，防止振搗不均。

　　4.3套管垂直度控制：移動套管鉆機至正確位置，使套管鉆機抱管器中心對應定位在導墻孔位中心，鉆機自動對中找垂直。檢查時采用經(jīng)緯儀及線錘對鉆管進行垂直度控制，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2.5～1.5m，下壓套管始終保持套管底口超前于開挖面的深度≮2.5m.第一節(jié)套管全部壓入土中（地面以上要留1.2～1.5m，以便于接管），第二節(jié)套管安裝后對其檢測垂直度，如不合格則進行糾偏調(diào)整。本工程取土方式采用鉆進取土。在接近孔底時，取土采取輕放輕鉆，以免擾動底部土層。

　　成孔過程中要控制好樁的垂直度，對以下三個環(huán)節(jié)進行嚴格的控制：

　　4.3.1套管的順直度檢查和校正：首先檢查和校正單節(jié)套管的順直度，然后將按照樁長配置的套管全部連接起來進行整根套管（15～25m）的順直度檢查，偏差宜小于10mm.

　　4.3.2成孔過程中樁的垂直度監(jiān)測和檢查；地面監(jiān)測；孔內(nèi)檢查。

　　4.3.3糾偏：成孔過程中如發(fā)現(xiàn)垂直度偏差過大，必須及時進行糾偏調(diào)整。

　?。?）利用鉆機油缸進行糾偏：如果偏差不大或套管入土不深（小于5m），可直接利用鉆機的兩個頂升油缸和兩個推拉油缸調(diào)節(jié)套管的垂直度，即可達到糾偏的目的?！。?）A樁糾偏：如果A樁在入土5m以下發(fā)生較大偏移，可先利用鉆機油缸直接糾偏，如達不到要求，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。

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

　　4.4 B樁成孔“管涌”現(xiàn)象的控制。

　　在B樁成孔過程中，由于A樁混凝土未凝固，還處于流動狀態(tài)，A樁混凝土有可能從兩樁相交處涌入B樁孔內(nèi)，稱之為“管涌”。

　　克服“管涌”有以下幾個方法：

　?。?）套管底口應始終保持超前于開挖面一定距離，以便于造成一段“瓶頸”，阻止混凝土的流動，超挖距離不應小于2.5m.

　?。?）B樁成孔過程中應注意觀察相鄰兩側(cè) A樁混凝土頂面，如發(fā)現(xiàn)A樁混凝土下陷應立即停止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分段施工接頭的處理方法：本工程中采用設置砂樁的辦法對該類接頭進行處理。在施工段與段的端頭設置一個砂樁（成孔后用砂灌滿），待后施工段到此接頭時挖出砂灌上混凝土即可，由于砂樁部位容易產(chǎn)生滲漏水現(xiàn)象，因此在砂樁外側(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的特殊材料（因為其緩凝時間特別長，所以稱為超緩凝混凝土），這種混凝土主要用于A樁，其作用是延長A樁混凝土的初凝時間，以達到其相鄰B樁的成孔能夠在A樁混凝土初凝之前完成，這樣便給套管鉆機切割A樁混凝土創(chuàng)造了條件。因此超緩凝混凝土是鉆孔咬合樁施工工藝成敗的關鍵。

　　為了滿足鉆孔咬合樁的施工工藝的需要，超緩凝混凝土必須達到以下技術參數(shù)的要求：

　?。?）混凝土緩凝時間≥60h；

　?。?）混凝土坍落度：180±20mm；

　?。?）混凝土的3d強度值不大于3MPa；

　　（4）最終強度滿足設計要求。

　　由于咬合樁施工成敗重中之重為A樁的超緩凝混凝土的配合比必須滿足其初凝時間≥60h的要求。本工程采用42.5水泥和RH25的緩凝劑，緩凝劑摻量為1.6%，實際滿足施工要求，未發(fā)現(xiàn)早凝現(xiàn)象。

5、實施效果由于方法切實可行，施工安排合理，施工控制嚴格，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，圍護變形也在設計允許的范圍內(nèi)，周邊環(huán)境無異常情況發(fā)生。鉆孔鋼筋混凝土咬合樁。適用6至25米的基坑支護。拆除導墻、破樁頭，根據(jù)具體情況設置樁頭鎖梁。結(jié)合錨索施工。效果明顯。

混凝土套管鉆孔