上海軟土地層鉆孔咬合樁的施工和應(yīng)用

上海軟土地層鉆孔咬合樁的施工和應(yīng)用鉆孔咬合樁作為一種新型的基坑維護(hù)結(jié)構(gòu)已經(jīng)成功的應(yīng)用于深圳、南京的地鐵建設(shè)等多個(gè)項(xiàng)目中,施工工藝已較為成熟。但是在上海軟土地區(qū),邯鄲路地道工程是首次使用,并取得了成功,證明了該法在上海軟土和高地下水位土層中的適用性。結(jié)合邯鄲路地道工程分析了咬合樁的施工要點(diǎn),總結(jié)了施工經(jīng)驗(yàn)。1工程概況

中環(huán)線邯鄲路地道工程位于上海市楊浦區(qū)五角場(chǎng)和大柏樹之間的邯鄲路下,東西向穿過復(fù)旦大學(xué)校區(qū)。地道全長(zhǎng)1080m,屬長(zhǎng)距離淺埋式地道,采用順作法施工。結(jié)構(gòu)分U型槽、箱式暗埋、箱式暗埋開孔三種形式。箱式暗埋開孔段長(zhǎng)200m,基坑開挖深度11m,寬度42.5m,該段基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用?1000咬合樁,樁長(zhǎng)22m,咬合厚度20cm。咬合樁已經(jīng)在深圳、南京等地地鐵項(xiàng)目中得到了應(yīng)用,施工工藝已較為成熟,但在邯鄲路地道工程中的應(yīng)用是作為一種新型深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)在上海地區(qū)軟土及高地下水位地層中的首次應(yīng)用。

施工區(qū)域工程地質(zhì)從上至下依次為:①人工填土:成份復(fù)雜,結(jié)構(gòu)松散,厚0.8~3.8m;②31:黃—灰色粘質(zhì)粉土夾粉砂,稍密,中壓縮性,夾薄層粘性土較多,土質(zhì)不均,含氧化鐵斑點(diǎn)、云母晶片,厚2.5~10.6m;②32:灰色,砂質(zhì)粉土,稍密,中壓縮性,夾少量粘土,含云母晶片,局部夾粉砂,厚2.4~16.1m;④:灰色,淤泥質(zhì)粘土,流塑,高壓縮性,夾少量粉砂,含碎蚌殼,局部為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土,厚1.3~6.3m;⑤1:灰色,粉質(zhì)粘土,流塑—軟塑,高—中壓縮性,夾薄層粉砂,含腐植物、鈣結(jié)核、有機(jī)質(zhì),厚3.8~7.6m;地下水位埋深為0.5~1.3m,屬潛水類型,主要補(bǔ)給來源為大氣降水、地表徑流,常因氣候、降水降水、地表徑流,常因氣候、降水等影響而變化。地下水對(duì)混凝土無腐蝕性。2咬合樁施工技術(shù)

鉆孔咬合樁是近幾年來在我國(guó)粘性土、砂土以及沖填土等軟土層中的基礎(chǔ)和地下工程應(yīng)用較多的一項(xiàng)新技術(shù)。施工主要采用“套管樁機(jī)+超緩凝型砼”方案。由于地下結(jié)構(gòu)頂、底板較厚,要求側(cè)墻亦有較大剛度與之匹配,鉆孔咬合樁整體剛度較大可用作主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻的一部分參與主體結(jié)構(gòu)受力,內(nèi)襯墻因此可采用較經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)。并且相對(duì)于地下連續(xù)墻,鉆孔咬合樁本身在經(jīng)濟(jì)上有較大優(yōu)勢(shì)。2.1施工機(jī)械

本工程根據(jù)試樁情況、施工進(jìn)度安排和工程量的數(shù)量采用4臺(tái)MZ-120液壓搖頭式套管樁機(jī)和2臺(tái)MZ-100液壓搖頭式套管樁機(jī)。每臺(tái)機(jī)器的生產(chǎn)能力為每天3根。2.2樁型和平面布置

咬合樁的排列方式采用,為一個(gè)素砼樁(A樁,有的工程中A樁也為鋼筋混凝土樁,考慮到B樁要切割咬合,A樁中用較小截面的方形鋼筋籠)和一個(gè)鋼筋砼樁(B樁)間隔,如圖1所示。先施工A樁,后施工B樁,A樁砼采用超緩凝型砼,要求必須在A樁砼初凝之前完成B樁的施工,B樁施工時(shí),利用套管樁機(jī)的切割能力切割掉相鄰A樁相交部分的砼,則實(shí)現(xiàn)了咬合。

邯鄲路地道工程的基坑圍護(hù)中的兩種樁型分別為C30素混凝土樁(A樁)和C30鋼筋混凝土樁(B樁),A樁B樁相間布置切割咬合(咬合寬度每側(cè)20cm)成排樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)。如圖1所示。2.3咬合樁咬合厚度的確定

相鄰樁之間的咬合厚度d根據(jù)樁長(zhǎng)來選取,樁越短咬合厚度越小(但最小不宜小于100mm),樁越長(zhǎng)咬合厚度越大,按下式進(jìn)行計(jì)算:d-2(kl+q)≥50mm(1)(即保證樁底的最小咬合厚度不小于50mm)式中:l———樁長(zhǎng);

k———樁的垂直度;蒜

盲

漿q奸——績(jī)—重孔口定位陪誤差容許踩值扶;治

鑒

脊d帶——途—蔑鉆孔咬合蒜樁的設(shè)計(jì)鴉咬合厚度閣。大2.劣4省工藝流程行

抱

(1盟)靠單樁施工賠流鋤程躺:宴平整場(chǎng)匆地材→饒測(cè)放樁匠位園→惑施工砼導(dǎo)謝墻業(yè)→漸套管樁機(jī)退就位對(duì)史中問→辟壓入第一霸節(jié)套管及私校核垂直乎度套→區(qū)鉆詳孔觸→駱測(cè)量孔研深迅→校清孔檢覆查典→欄B夏樁吊放鋼壁筋膽籠偷→勻放入混凝奏土導(dǎo)醒管蘭→逆澆注混凝糕土恰→銅拔出套管屈?？?/p>

潛

(2陽)留排樁施工慨流崖程轎:警本工程咬稿合樁排樁途是按先施宇工繞A森樁湊,倆后施盜工蘋B景樁的施工濃原則進(jìn)行筒的湖,膏其施工流均程留是聲:A秩1膜—滔A購(gòu)2篇—左B塘1皮—陶A婆3殿—綿B創(chuàng)2糊—崗A撲4半—龜B鼠3趣…授…寸,出(獲如乞圖扮2弟所瓶示仔):確3衡試樁及其香成果腰

弓泡為了驗(yàn)證廳咬合樁施割工工藝在眾邯鄲路地笨道工程中崗應(yīng)用的合肚理性、可杰行性。同課時(shí)為設(shè)計(jì)奉修正提供欄必要的施周工技術(shù)參問數(shù)捧,部本工程進(jìn)我行了試樁批。貸

耍

套遮試樁樁長(zhǎng)綠、樁型布格置形式與摩設(shè)計(jì)樁型定一疑致激,房試樁地點(diǎn)蛾在設(shè)計(jì)樁雷位附近進(jìn)透行僻,偵共計(jì)試龜樁財(cái)1趁1寺根。通過屈試樁檢驗(yàn)哨地質(zhì)絡(luò)水文絨情況、成創(chuàng)孔過程中賞垂直度控諒制情況、爆咬合厚度棗控制情況船、超緩凝射型砼相關(guān)蝴參數(shù)合理照情況、普包通混凝土飽相關(guān)參數(shù)既合理情況傅、鋼筋籠瓜上浮控制卡情況、樁橋頭質(zhì)量的情保證情況滋及樁體的或完整性情昆況嗚,奏并進(jìn)一步礎(chǔ)完善和優(yōu)揉化咬合樁搶作業(yè)流程妨。試樁記供錄匯總表士見掙表誰1姥。鴿通過不本次試樁超和后面將豐要提及的諷混凝土緩毛凝試搬驗(yàn)望,趣摸清了地噴質(zhì)抖水文償情罩況歲;民有效控制賽了孔口定超位精度、構(gòu)成孔垂直大度設(shè);宇保證了咬彩合厚秩度本;狹驗(yàn)證了超剪緩凝混凝瀉土緩凝劑射的摻量、歇緩凝時(shí)間冷、坍落度披及普通混劈凝土坍落寧度的合理樂性。通過顏鉆孔取芯辰、超聲波匹檢測(cè)及試央塊的實(shí)友驗(yàn)穩(wěn),輝驗(yàn)證了樁離頭的質(zhì)量宣、樁身的躁完整性、杜混凝土的董抗壓強(qiáng)度格等均達(dá)到擋了設(shè)計(jì)規(guī)舒定的標(biāo)釋準(zhǔn)牌,翁能夠滿足澤設(shè)計(jì)要求商。同時(shí)確掌定了咬合菌樁在邯鄲皂路地道工景程中使用寧時(shí)的具體護(hù)施工參僻數(shù)烘,往見鐘表輝2榮。飄本次偏試樁平均永單樁成樁更時(shí)間警為郵8h18沾mi裳n僵。因初期露施工時(shí)對(duì)燒地質(zhì)情況萬不了紙解忌,遠(yuǎn)設(shè)備磨合培、人員配桂合協(xié)調(diào)等倡因素影響疏單樁成樁彈時(shí)扮間攔,表試樁初期笑最長(zhǎng)單樁羽施工時(shí)間弱為剪16h3標(biāo)0min螞(衣主要原因區(qū)是等鋼筋妥籠霧)武,川以后的幾斥根樁比較接順息利棉,乏用時(shí)最短告單樁成樁獅時(shí)間僅緞為歡4h45動(dòng)min據(jù),竭隨著對(duì)施交工工藝的爽熟址練句,兄能夠保證浴每忠8毛h稿成筒1喇根鵲樁葡(評(píng)即每天每宴機(jī)駛成筐3歡根提樁萍)噸。咬合樁咱超緩凝的疊時(shí)間要保濫證大球于睜4皇根樁的單矛樁成樁時(shí)禿間。實(shí)際汽試再樁澤4允根樁的成草樁時(shí)間見為糾33h1截2min鐮,杠小于設(shè)計(jì)午規(guī)定的超絕緩凝時(shí)繪間矩60h干,根能滿足設(shè)忌計(jì)要求。缸施工控制墾過程中考佳慮砼的運(yùn)越輸、等待奪、機(jī)械故莖障、不可澆預(yù)見因素情影響以及肺地下土體貢中傅(共含地下付水表)菜外加劑的顆擴(kuò)眠散繭,筋施工將超受緩凝時(shí)間傷定谷為謝72h切,奸試樁超緩撤凝外加劑渾摻量遲為政1.5狼%副。較

敘

毅繼從科表氏1柔來折看區(qū),俱整樁垂直樓度控制的寸較野好辭,于最小的垂片直度達(dá)向到好0.貸2窮‰閥?？梢娎麣в镁€錘進(jìn)待行地面及罰孔內(nèi)垂直你度控制能毒滿足設(shè)計(jì)縣要廊求模,認(rèn)可用于正肢式施工的拜垂直度控船制。坐4科施工關(guān)鍵侄技術(shù)勿

侄

蚊粘針對(duì)本工勞程的周邊踐環(huán)境特點(diǎn)帆和施工條宏件魔,跡為確保施檔工過程中翠基坑安全那及基坑兩沖側(cè)戚交通區(qū)、管線及越建筑航物安您全呀,憤要保證咬記合樁身的那質(zhì)量和樁童墻的整體兇質(zhì)量和穩(wěn)碧定。同時(shí)脆也為驗(yàn)證垮咬合樁在召上海地區(qū)吐的適用疫性勿,酬在施工中膝有以下需櫻控制的關(guān)被鍵絞點(diǎn)要:映4.廁1瞞孔口定位竄誤差的控酷制扒

兇

速專為了保證天咬合樁底洗部有足夠哨的厚度的漁咬合毫量竿,斗應(yīng)對(duì)其孔足口的定位裳誤差進(jìn)行加嚴(yán)格的控究制。為提棄高孔口的堪定位精淺度酷,以在咬合樁御樁頂以上劫設(shè)置鋼筋努砼導(dǎo)理墻糞,憂導(dǎo)墻上定舒位孔的直曲徑宜比樁士徑牽大嗽40m揪m斯。樁機(jī)就遵位洽后菠,站將第一節(jié)握套管插入亞定位孔并隨檢查調(diào)廟整裁,緣使孔口定按位誤差控劃制膊±10m惹m慕?？?.吃2島樁體垂直法度耐

錫

物窮控制樁體拋垂直鋪度棍,另是為保證謊樁與樁之選間的咬練合液,典確保圍護(hù)瓶結(jié)構(gòu)的截瓶水效果。蒼邯鄲路地弓道工程咬尾合樁樁夢(mèng)長(zhǎng)余22m賞,必咬合厚旺度轎20cm吃,紹要保證樁鄉(xiāng)體通長(zhǎng)范僻圍的咬合演厚度不少畝于骨10cm揪,惠樁身垂直學(xué)度偏差不優(yōu)應(yīng)大伸于白4.鋤5坐‰溝,客實(shí)際施工禿中麻,限根據(jù)我國(guó)符《地下鐵逆道工程施分工及驗(yàn)收肅規(guī)范》規(guī)鄭定呼,乞樁的垂直假度標(biāo)準(zhǔn)愉為柜3橡‰徐?？刂茦洞松泶怪倍葮浔仨氉龊螟B全過程控鐘制瓜,擇措施如雨下鑰:猛4.2.更1扔套管的順屋直度檢查渾和校正櫻

余

很皇咬合樁施崗工前在平擾整地面上盆進(jìn)行套管息順直度的過檢查和校誕正紗,購(gòu)首先檢查液和校正單里節(jié)套管的形順直鍋度灶,打然后將按拿照樁長(zhǎng)配符置的套管秀全部連接旁起來進(jìn)行哄整根套芽管攜(15~走25m走)交的順直度填偏差宜小閥于蹲10m畫m仁。檢測(cè)方戶法饒:秘于地面上榆測(cè)放出兩輩條相互平顏行的直逐線狀,磚將套管置艦于兩條直厲線之考間所,租然后用線券錘和直尺毒進(jìn)行檢測(cè)詳。盞4.2.麥2步成孔過程臉中樁的垂狹直度監(jiān)測(cè)品和檢查扇

梯

渡傘地面監(jiān)掩測(cè)蓬:挪在地面選顫擇兩個(gè)相齒互垂直的呀方向采用趟經(jīng)緯儀或房線錘監(jiān)測(cè)吸地面以上懲部分的套怕管的垂直割度轉(zhuǎn),心發(fā)現(xiàn)偏差蕉隨時(shí)糾正來。這項(xiàng)檢占測(cè)在每根猾樁的成孔源過程中應(yīng)壽自始自終欺堅(jiān)菜持巡,偏不能中斷尚?？變?nèi)檢箱查土:屑每節(jié)套管勞壓完后安飽裝下一節(jié)逝套管之牙前陪,駁都要停下岔來用線錘河進(jìn)行孔內(nèi)戶垂直度檢逃查溜,熟不合格時(shí)驕需進(jìn)行糾巡偏燃,眠直至合格意才能進(jìn)行叛下一節(jié)套廢管施工江。兵校4.2.構(gòu)3筒糾偏謊

借渴成孔過程箱中如發(fā)現(xiàn)拒垂直度偏柄差過傅大駕,卡必須及時(shí)撲進(jìn)行糾偏旺調(diào)艱整懷,飽糾偏的常負(fù)用方法有雜以下三幫種并:炊

貍

珠迎利用樁機(jī)交油缸進(jìn)行套糾瞧偏墓:妹如果套管連入土不課深截(5鄙m凱以滾下你)延,觀可直接利委用鉆機(jī)的圓兩個(gè)頂升久油缸和兩歐個(gè)推拉油刪缸調(diào)節(jié)套固管的垂直犧度屠,欲即可達(dá)到筐糾偏的目呆的。武

氧

華A莫樁糾徑偏喪:擺如另果掙A待樁在入的土萄5員m執(zhí)以下發(fā)生稈較大偏劑移室,翠可先利用涼鉆機(jī)油缸賞直接糾杯偏壺,有如達(dá)不到猴要貧求披,迫可向套管行內(nèi)填砂或風(fēng)粘喪土他,慕一邊填土全一邊拔起榴套概管壁,魯直至將套庫管提升到分上一次檢滔查合格的筑地然方妹,蓬然后調(diào)直姜套趕管墻,旦檢查其垂虧直度合格進(jìn)后再重新點(diǎn)下壓。閣

案

鋪B撞樁的糾手偏紋:僻B醬樁的糾偏速方法津與映A被樁基本相剪同秧,妹其不同之族處是不能頭向套管內(nèi)何填砂或粘馬土而應(yīng)填看入編與脖A聾樁相同的燈砼框,雀否則有可滑能在樁間休留下土夾過層紛,第從而影響凈排樁的防典水效果。店4.贊3住防止管涌纏

漁

是弟如著圖前3鼻所篇示展,蹤在胃B物樁成孔過詞程程中蒙,糊由三于拍A帥樁混凝土忙未凝幸固眨,林還處于流徐動(dòng)狀急態(tài)索,紅A水樁混凝土徑有可能漿從諸A聞、訪B兩樁相交處銜涌齊入蠅B菌樁孔捆內(nèi)壤,庸稱之遍為系“葉管滑涌頓”斃,散克桑服食“被管該涌洽”來有以下幾波個(gè)方貍法鍬:蘿

別

(1歌)誤A將樁混凝土賭的坍落度淘應(yīng)盡量小撫一號(hào)些川,捆不宜超資過芒18cm比,逮以便于降么低混凝土從的流動(dòng)性爭(zhēng)。妹

獎(jiǎng)

(2顧)毒套管底口缺應(yīng)始終保所持超前于拼開挖面一碌定距壞離返,沙以便于造沉成一否段拋“竄瓶潛頸泰”巧,塵阻止混凝豈土的流耕動(dòng)栗,網(wǎng)如果樁機(jī)蒼能力許煤可預(yù),必這個(gè)距離誠(chéng)越大越僵好晚,今但至少不猾應(yīng)小滴于摧1.5揀m瞎。準(zhǔn)

戀

(3樹)扒如有必臉要燕(用如遇地下復(fù)障礙物套蔥管底無法恰超前煙時(shí)陵)處可向套管邊內(nèi)注入一銜定量的控水肆,沫使其保持?jǐn)∫欢ǖ姆磥韷毫砥絺骱庖鼳塌樁混凝土尼的壓煎力濁,累阻甘止勿“熟管墳涌麗”嚼的發(fā)生。波

懶

(4禽)創(chuàng)B慣樁成孔過哈程中應(yīng)注巷意觀察相陵鄰兩顫側(cè)肅A投樁混凝土遞頂善面鋪,望如發(fā)餐現(xiàn)姥A江樁混凝土掩下陷應(yīng)立根即停勢(shì)止擇B卷樁開鑒挖惕,隨并一邊將默套管盡量電下壓。一脆邊憶向戒B織樁內(nèi)填土亦或注刺水探,壓直到完全濾制止將住務(wù)“嗽管蔽涌蠶”份為止。鹽4.討4嘗超緩凝混蘋凝土兵

獅

彼棍超緩凝混廉凝土目前騾尚無標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)可炸循翅,慈初凝時(shí)間違較難控制愧。超緩凝時(shí)混凝土緩老凝劑的摻線量一般價(jià)在池3.5%相~6%寨,瘡水泥和緩六凝劑的適緩應(yīng)性以及盆水泥品種邊對(duì)凝固時(shí)筆間影響很逝大。超緩孕凝混凝土蹦對(duì)溫度、榨濕度較為話敏倉感蓮,萬一般溫度香越高、濕貍度越瞎低以,逼混凝土凝擾固越快。首混凝土設(shè)貿(mào)計(jì)要根據(jù)錦施工現(xiàn)場(chǎng)飽的溫度、穩(wěn)濕度調(diào)整稼配合摘比堅(jiān),披才能保證吳足夠緩凝濕時(shí)間和坍楊落度要求維?；炷铣O(shè)計(jì)和質(zhì)綱量控制在慣本施工工微藝中起著殘舉足輕重垮的作用。羨

豈

和舟根據(jù)咬合吹樁單樁成胖樁時(shí)姜間漠(曉約謊11h)根,翻確定超緩善凝型砼初客凝時(shí)間大視于隙60h譯,扇為滿足這拒一要吩求榴,筋砼配合比犁經(jīng)多次模臣擬現(xiàn)場(chǎng)條陳件試驗(yàn)后何確定。丸

散

董中由于咬合橡樁施工工錄藝的特殊奴性殃,擦要求超緩化凝混凝土占的緩凝期總必須穩(wěn)霜定統(tǒng),頸不能波死動(dòng)乞,情否則將有藏可能給工咽程帶來很關(guān)大的損邪失暢,猴因此要求襲混凝土供從應(yīng)商設(shè)置蟻專用生產(chǎn)岸線來生產(chǎn)覺超緩凝混熱凝璃土衣,園其所用的侍設(shè)備、人添員、原材剩料都相對(duì)抄固晴定破,耀以減少出廊錯(cuò)的機(jī)道會(huì)描,肌確?；炷纪恋馁|(zhì)量肥。原

碌

汁符使用過程肺中嚴(yán)格檢交查和監(jiān)風(fēng)控業(yè),惠每車混凝褲土在使用及前必須由針試驗(yàn)室檢料查其坍落宮度及觀感篩質(zhì)量是否頃符合要掘求椒,屑坍落度超千標(biāo)或觀感航質(zhì)量太差陷的堅(jiān)決退曬回奮,涂決不使用蒼。乏4.讀5乎施工中出認(rèn)現(xiàn)的問題員及采取的龍措施踢4.5.芒1莫樁孔偏斜議泥墓(1懲)擋鋼套管有芹傾斜趨勢(shì)猜時(shí)寒,羽立即通過腹反復(fù)搖動(dòng)慣、微量扭狡、挪套管林支座等將嶼套管傾斜離消除在初蠻始狀態(tài)。沒

譯

(2素)草如垂直度營(yíng)偏斜超佳過降3黃‰怪,楊無法靠樁尾機(jī)本身調(diào)無整勒時(shí)筆,隱采取向孔孩內(nèi)填叮砂猛,呈向上拔出熔套遍管港,腳重新校正雪精度和成串孔。飲

翻

(3墨)帳無法利用視套管鉆機(jī)凈重新成孔愈時(shí)皮,評(píng)在待處理搏樁位的兩妻側(cè)注宗漿擦,粉形成隔滲昏帷幕攔截針地下嶼水資,偵做人工挖跪孔咬合樁并補(bǔ)救。犬4.5.翻2始A牌樁混凝土狠早凝考

烤

(1撕)隊(duì)施展工么B附樁鉗時(shí)陰,飯兩融側(cè)渾A挽樁混凝土扛均已凝舍固霉:錢因中瞇間懂B乖樁無法切譯割成豪孔仗,碗直接跳過允該樁繼續(xù)悄施冠工始,而而把該樁喊做人工挖學(xué)孔咬合樁長(zhǎng)并后備旋織噴樁處理過。斷

繁

(2匠)帖一波側(cè)各A剩樁混凝土赴已凝嗽固干,瞧另一澆側(cè)擴(kuò)A前樁混凝土?xí)裎茨~固撲:糧將中間待娃做嫁的租B星樁向未凝運(yùn)固鍋的努A徐樁平宵移拖20cm抬,剃使中善間標(biāo)B懼樁與已凝弦固擾A倒樁相