1、用作深基坑圍護的鉆孔咬合樁施工技術研究【摘要】上海市軌道交通6號線21b標段長清路站上南路區間工程中,軟土地基上首次大面積采用鉆孔咬合樁作為深基坑圍護體系,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研制等多項關鍵技術進展了研究,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量,確保了整個基坑工程的平安施工,獲得了較好的效果?！娟P鍵詞】基坑圍護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號線工程北起高橋鎮港城路,南至世博園區主題公園,是市重大交通建立工程。在6號線21b標段長清路站上南路區間段部分267延長米的基坑中,首次在上海軟土地基中大范圍采用了鉆孔

2、咬合樁作為基坑圍護體系。該區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,又緊貼區間構造的外板墻并與構造外墻共同受力。本工程咬合樁樁長25,樁中心間距800,咬合厚度為200,a樁與b樁咬合交織布置,b樁內配鋼筋籠采用水下30混凝土,a樁為30素混凝土(圖1)。2工程地質及周邊環境工程地質屬上海市典型軟土地基,工程影響范圍內從上至下主要包含素填土、粉質粘土、淤泥質粉質粘土、淤泥質粘土、砂質粉土、粉質粘土等。咬合樁施工范圍北側平行于基坑方向為已開工使用的日月新苑小區67層住宅樓,條形根底,根底底標高約3.7,設抗沉降樁為250250預制混凝土方樁,樁長18。咬合樁圍護外邊線間隔 小區住

3、宅樓為8.512(圖2)。3工程特點與難點(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相關標準規定,借鑒外地咬合樁控制要求,確定咬合樁垂直度控制為3/1000。一方面施工時垂直度控制難度大,另一方面當垂直度無法滿足時必須采取相應的措施進展糾偏。(2)咬合樁超緩凝混凝土的配制。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不小于60h,因此必須通過屢次的配合比試驗以滿足混凝土的初凝要求。(3)咬合樁不同情況下的接頭處理難度大。工程采用多臺鉆孔咬合樁施工,需要針對不同的接頭形式采用針對性的接頭處理。(4)周邊環境要求高。日月新苑小區間隔 基坑近,且根底相

4、比照擬薄弱,而咬合樁在軟土地基上變形通常會較大,施工中必須采用相應措施減小基坑施工對周邊環境的影響。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、抓斗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展重點控制,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構造,為抵消咬合樁在基坑開挖時的外側土壓力作用下的向內位移而造成的基坑構造凈空減小及自身的垂直度偏向,咬合樁導墻放樣時外放80,導墻單邊寬為1250,厚300。施工相鄰樁位時保證搭接長度為2

5、00(圖3)。導墻模板采用自制整體木模,導墻預留定位孔模板直徑為套管直徑擴大3即為1030。模板采用鋼管支撐,支撐間距不大于1,嚴防跑模?；炷翝沧⑶皩δ０宓拇怪倍群椭芯€以及凈距進展驗收。導墻采用20混凝土進展澆注,混凝土澆注時兩邊對稱交替進展,嚴防走模。如發生走模,應立即停頓混凝土的澆注,重新加固模板,并糾到設計位置后,方可繼續進展澆注。振搗采用插入式振搗器,振搗間距為600左右,防止振搗不均,同時也要防止在一處過振而發生走模現象。4.3套管垂直度控制挪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,采用經緯儀及線錘對鉆管進展垂直度控制,垂直度控制在3以內。找正樁管垂直度后

6、,磨樁下壓樁管,壓入深度約為2.51.5,下壓套管始終保持套管底口超前于開挖面的深度2.5。第一節套管全部壓入土中(地面以上要留1.21.5,以便于接收),第二節套管安裝后對其檢測垂直度,如不合格那么進展糾偏調整。本工程取土方式采用抓斗取土,利用抓斗自重下落取土。在接近孔底時,取土采取輕放輕抓,以免擾動底部土層,終孔時外管超前0.51.5。成孔過程中要控制好樁的垂直度,必須對以下三個環節進展嚴格的控制:4.3.1套管的順直度檢查和校正鉆孔咬合樁施工前應在平整地面上進展套管順直度的檢查和校正,首先檢查和校正單節套管的順直度,然后將按照樁長配置的套管全部連接起來進展整根套管(1525)的順直度檢查

7、,偏向宜小于10。檢測方法:于地面上測放出兩條互相平行的直線,將套管置于兩條直線之間,然后用線錘和直尺進展檢測。4.3.2成孔過程中樁的垂直度監測和檢查地面監測:在地面選擇兩個互相垂直的方向采用經緯儀或線錘監測地面以上部分的套管的垂直度,發現偏向隨時糾正。這項檢測在每根樁的成孔過程中應自始至終堅持,不能中斷?？變葯z查:每節套管壓完后安裝下一節套管之前,都要停下來對孔內垂直度檢查,不合格時需進展糾偏,直至合格才能進展下一節套管施工。4.3.3糾偏成孔過程中如發現垂直度偏向過大,必須及時進展糾偏調整。(1)利用鉆機油缸進展糾偏:假如偏向不大或套管入土不深(小于5),可直接利用鉆機的兩個頂升油缸和兩

8、個推拉油缸調節套管的垂直度,即可到達糾偏的目的。(2)a樁糾偏:假如a樁在入土5以下發生較大偏移,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,然后調直套管,檢查其垂直度合格后再重新下壓。(3)b樁的糾偏:b樁的糾偏方法與a樁根本一樣,其不同之處是不能向套管內填土,而應填入與a樁一樣的混凝土,否那么有可能在樁間留下土夾層,從而影響排樁的防水效果。4.4b樁成孔“管涌現象的控制在b樁成孔過程中,由于a樁混凝土未凝固,還處于流動狀態,a樁混凝土有可能從兩樁相交處涌入b樁孔內,稱之為“管涌(圖4)?？酥啤肮苡坑幸韵聨讉€方法:

9、(1)套管底口應始終保持超前于開挖面一定間隔 ,以便于造成一段“瓶頸,阻止混凝土的流動,超挖間隔 不應小于2.5。(2)b樁成孔過程中應注意觀察相鄰兩側a樁混凝土頂面,如發現a樁混凝土下陷應立即停頓b樁開挖,并一邊將套管盡量下壓,一邊向b樁內填土或注水,直到完全制止裝管涌為止。4.5分段施工接頭的處理方法本工程一臺鉆機施工無法滿足工程進度,需要多臺鉆機分段施工,這就存在與先施工段的接頭問題。本工程中采用設置砂樁的方法對該類接頭進展處理。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(圖5)。由于砂樁部位容易產生滲漏水現象,因此在砂樁外側采用旋噴樁防水

10、。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,以到達其相鄰b樁的成孔可以在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,超緩凝混凝土必須到達以下技術參數的要求:(1)混凝土緩凝時間60h;(2)混凝土坍落度:18020;(3)混凝土的3d強度值不大于3pa;(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,因此通過屢次實驗進展比擬(表1),得出的最符合工程施工要求的配合比。根據表1結果,本工程采用嘉新京陽p042.5水泥和rh25的緩凝劑,緩凝劑摻量為1.6%,實際滿足施工要求,未發現早凝現象。5施行效果由于制定實在可行的