鉆孔咬合樁施工工藝及常見問題的處理

1、鉆孔咬合樁施工工藝及常見問題的處理 摘 要 鉆孔咬合樁作為一種支護(hù)圍擋結(jié)構(gòu),在地鐵車站等深基坑圍護(hù)施工中有著廣泛的應(yīng)用。結(jié)合天津地鐵3號(hào)線華苑車站深基坑開挖,推薦了鉆孔咬合樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工工藝、單樁及排樁的施工流程、孔口定位誤差、樁的垂直度及超緩凝混凝土施工質(zhì)量等一些關(guān)鍵技術(shù),以及常見工程事故預(yù)防及處理措施。 關(guān)鍵詞 鉆孔咬合樁 施工工藝 圍護(hù)結(jié)構(gòu) 事故處理 1 施工工藝 鉆孔咬合樁是采用全套管鉆機(jī)鉆孔施工,在樁與樁之間形成互相咬合羅列的1種基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)。樁的羅列方式為1條鋼筋混凝土樁(A樁)和1條素混凝土樁(B樁)間隔布置。施工時(shí),先施工B樁,后施工A樁,在B樁混凝土初凝之前完成A樁的施工。

2、B樁一般不配筋并采用超緩凝混凝土,A樁采用全套管鉆機(jī),切割掉相鄰B樁相交部分的混凝土,從而實(shí)現(xiàn)咬合(如圖1所示)。 1 1 單樁施工工藝 A型(配筋)單樁施工工藝流程如下。 平整場(chǎng)地測(cè)放樁位施工混凝土導(dǎo)墻套管鉆機(jī)就位對(duì)中吊裝安放第一節(jié)套管測(cè)控垂直度壓入第一節(jié)套管校對(duì)垂直度抓斗取土,跟管鉆進(jìn)測(cè)量孔深清除虛土,檢查孔底A樁吊放鋼筋籠放入混凝土灌注導(dǎo)管灌注混凝土逐次拔套測(cè)定混凝土面樁機(jī)移位。 (1)鉆機(jī)就位 準(zhǔn)確測(cè)定樁中心位置,作為鉆機(jī)定位的控制點(diǎn)。 (2)取土成孔 在樁機(jī)就位后,吊裝第1節(jié)管在樁機(jī)鉗口中,找正樁管垂直度后,磨樁下壓樁管,壓入深度約為1.52.5m。用抓斗從套管內(nèi)取土,一邊抓土、一邊

3、連續(xù)下壓套管,一直保持套管底口超前于開挖面的深度不小于2.5m。第1節(jié)套管所有壓入土中后(地面以上要留1.21.5m,以便于接管),檢測(cè)垂直度,如不合格則舉行糾偏調(diào)節(jié),合格則安裝第2節(jié)套管,連續(xù)下壓取土,直至達(dá)到設(shè)計(jì)孔底高程。 (3) 鋼筋籠制作與吊放 鋼筋籠制作要符合鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程要求,鋼筋制作加工要符合圖紙尺寸要求,籠體完整結(jié)實(shí)。為使鋼筋籠有足夠的剛度,以保證在運(yùn)送和吊放過程中不產(chǎn)生變形,每隔2m用20mm鋼筋設(shè)置一道加強(qiáng)箍。 (4)混凝土灌注 A、B樁混凝土質(zhì)量要求如表1所示。 水下混凝土灌注采用導(dǎo)管法,導(dǎo)管為250mm的法蘭式鋼管,埋入混凝土的深度宜保持在26m之間,最小埋入深度不

4、得小于1m。嚴(yán)禁將導(dǎo)管提出混凝土面或埋入過深,一次拔出高度不得超過4m。 混凝土灌注中應(yīng)防止鋼筋籠上浮,當(dāng)混凝土進(jìn)入鋼筋籠底端12m后,可適當(dāng)提升導(dǎo)管。導(dǎo)管提升要安穩(wěn),避開出料沖擊過大或鉤帶鋼筋籠。 對(duì)于B樁,每車混凝土均取1組試件,監(jiān)測(cè)其緩凝時(shí)光及坍落度狀況,直至該樁兩側(cè)的A樁所有完成為止。發(fā)覺問題立刻實(shí)行應(yīng)急措施。 （5）拔管成樁 邊灌注混凝土邊拔管,一直保持套管底低于混凝土面不小于2m。 1.2排樁施工工藝 施工原則是先施工B樁,后施工A樁,其施工流程為B1B2A1B3A2B4A3,如圖2所示。 往往一臺(tái)鉆機(jī)施工無法滿意工程進(jìn)度,需要多臺(tái)鉆機(jī)分段施工,這就存在與先施工段的接頭問題。處理方

5、法為在施工段與段的端頭設(shè)置1個(gè)砂樁(成孔后用砂灌滿),待后施工段到此接頭時(shí)挖出砂子,灌上混凝土即可。 2 關(guān)鍵技術(shù)的質(zhì)量控制 2.1 孔口定位誤差的控制 在鉆孔咬合樁樁頂以上設(shè)置鋼筋混凝土導(dǎo)墻,導(dǎo)墻上設(shè)置定位孔,其直徑宜比樁徑大2040mm。鉆機(jī)就位后,將第1節(jié)套管插入定位孔并檢查調(diào)節(jié),使套管四周與定位孔之間的空隙保持勻稱。 往往一臺(tái)鉆機(jī)施工無法滿意工程進(jìn)度,需要多臺(tái)鉆機(jī)分段施工,這就存在與先施工段的接頭問題。處理方法為在施工段與段的端頭設(shè)置1個(gè)砂樁(成孔后用砂灌滿),待后施工段到此接頭時(shí)挖出砂子,灌上混凝土即可。 2 關(guān)鍵技術(shù)的質(zhì)量控制 2.1 孔口定位誤差的控制 在鉆孔咬合樁樁頂以上設(shè)置鋼

6、筋混凝土導(dǎo)墻,導(dǎo)墻上設(shè)置定位孔,其直徑宜比樁徑大2040mm。鉆機(jī)就位后,將第1節(jié)套管插入定位孔并檢查調(diào)節(jié),使套管四周與定位孔之間的空隙保持勻稱。 2.2樁的垂直度的控制 按照我國地下鐵道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范(GB502991999)及設(shè)計(jì)要求,樁身垂直度偏差不大于3。 (1)套管的順直度檢查和校正 鉆孔咬合樁施工前,在平整地面上舉行套管順直度的檢查和校正。首先檢查和校正單節(jié)套管的順直度,然后將根據(jù)樁長(zhǎng)配置的套管所有銜接起來,套管順直度偏差控制在12。檢測(cè)方法為:在地面上測(cè)放出兩條互相平行的直線,將套管置于兩條直線之間,然后用線錐和直尺舉行檢測(cè)。 (2)成孔過程中樁的垂直度監(jiān)測(cè)和檢查 地面監(jiān)測(cè):

7、在地面抉擇兩個(gè)互相垂直的方向,采用經(jīng)緯儀或線錐監(jiān)測(cè)地面以上部分套管的垂直度,發(fā)覺偏差隨時(shí)訂正。這項(xiàng)檢測(cè)在每根樁的成孔過程中應(yīng)自始至終舉行,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,都要停下來用“測(cè)環(huán)”或“線錐”舉行孔內(nèi)垂直度檢查。不合格時(shí)應(yīng)舉行糾偏,直至合格才干舉行下一節(jié)套管施工。 （3）糾偏 成孔過程中如發(fā)覺垂直度偏差過大,務(wù)必準(zhǔn)時(shí)舉行糾偏調(diào)節(jié),糾偏的常用方法有以下3種。 利用鉆機(jī)油缸舉行糾偏:倘若偏差不大或套管入土不深(5m以下),可直接利用鉆機(jī)的兩個(gè)頂升油缸和兩個(gè)推拉油缸調(diào)整套管的垂直度,即可達(dá)到糾偏的目的。 B樁糾偏:倘若B樁在入土5m以下發(fā)生較大偏移,可先利用鉆機(jī)油缸

8、直接糾偏。如達(dá)不到要求,可向套管內(nèi)填砂或黏土,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。 A樁糾偏:A樁的糾偏方法與B樁基本相同,其不同之處是不能向套管內(nèi)填土,而應(yīng)填入與B樁相同的混凝土。否則有可能在樁間留下土夾層,影響排樁的防水效果。 2.3超緩凝混凝土的施工質(zhì)量控制 B樁混凝土緩凝時(shí)光應(yīng)按照單樁成樁時(shí)光來決定,單樁成樁時(shí)光與施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件、樁長(zhǎng)、樁徑和鉆機(jī)能力等因素相關(guān)。按照咬合樁施工工藝,B樁初凝時(shí)光為 T=3t k 式中 t單樁成樁時(shí)光,一般取12h; k預(yù)留時(shí)光,取24h。 一般初步控制B樁初凝時(shí)光為60h,在以后施工

9、中按照現(xiàn)場(chǎng)狀況舉行調(diào)節(jié)。 3常見工程事故的預(yù)防及處理措施 3.1“管涌”處理 “管涌”是指在A樁成孔過程中,因?yàn)锽樁混凝土未凝結(jié),還處于流淌狀態(tài),B樁混凝土有可能從A、B樁相交處涌入A樁孔內(nèi)。克服“管涌”有以下幾個(gè)方法: B樁混凝土的坍落度應(yīng)相對(duì)小一些,不宜超過18cm,以便于降低混凝土的流淌性。 套管底口應(yīng)一直保持超前于開挖面一定距離,以便于造成一段“瓶頸”,阻擋混凝土的流淌;倘若鉆機(jī)能力許可,這個(gè)距離越大越好,但至少不應(yīng)小于2.5m。 須要時(shí)(如遇地下障礙物套管底無法超前時(shí))可向套管內(nèi)注入一定量的水,通過水壓力來平衡A樁混凝土的壓力,阻擋“管涌”的發(fā)生。 A樁成孔過程中,應(yīng)留意觀看相鄰兩側(cè)

10、B樁混凝土頂面,如發(fā)覺B樁混凝土下陷,應(yīng)立刻停止A樁開挖,并一邊將套管盡量下壓,一邊向A樁內(nèi)填土或注水,直到徹低止住“管涌”。 3.2鋼筋籠上浮處理 因?yàn)樘坠軆?nèi)壁與鋼筋籠外緣之間的空隙較小,在上拔套管的時(shí)候,鋼筋籠有可能被套管帶著一起上浮。預(yù)防措施主要有: A樁混凝土的骨料粒徑應(yīng)小一些,不宜大于20mm。 在鋼筋籠底部焊上一塊比鋼筋籠直徑略小的薄鋼板以增強(qiáng)其抗浮能力。 務(wù)必安裝鋼筋籠導(dǎo)正器。 混凝土灌注務(wù)必按操作規(guī)程舉行。 3.3 鉆進(jìn)入巖的處理 鉆孔咬合樁僅適用于軟土地質(zhì)。如施工中碰到局部小范圍區(qū)域少量樁入巖狀況時(shí),可采用“二階段成孔法”舉行處理。第一階段:不論A樁或是B樁,先鉆進(jìn),取土至巖面,然后卸下抓斗改換沖擊錘,從套管內(nèi)用沖擊錘沖鉆至樁底設(shè)計(jì)高程,成孔后向套管內(nèi)填土,一邊填土一邊拔出套管(即第一階段所成的孔用土填滿)。其次階段:按鉆孔咬合樁正常施工方法施工。 3.4 事故樁的處理 在鉆孔咬合樁施工過程中,因B樁超緩凝混凝土消失早凝現(xiàn)象或機(jī)械設(shè)備故障等緣由,造成鉆孔咬合樁的施工未能按正常要求舉行而形成事故樁