深基坑围护结构全套管钻孔咬合桩施工关键技术

1、深基坑围护结构全套管钻孔咬合桩施工关键技术 摘 要：根据地铁地下车站围护结构施工实践，本文针对全套管钻孔咬合桩的施工设备、工艺及要点、常见事故桩处理、关键技术进行阐述。 关键词：深基坑 全套管钻孔 咬合桩 施工关键技术 1 工程概况 2.1、工程简介 车站总长492.4m主体基坑保护等级为一级，车站主体围护结构采用1000mm800的套管咬合桩工法，围护结构插入深度比约为0.8，整个车站咬合桩总数为1308根，桩长29.36m。a桩采用c30钢筋混凝土，b桩采用c20超缓凝素混凝土。 2.3、工程地质与水文地质 车站范围内穿越的主要土层由上至下依次为：填土层、可-软塑粉质粘土、流塑淤泥质粉质粘

2、土、流-软塑粉质粘土、稍-中密粉土夹粉质粘土、可-软塑粉质粘土、中密粉细砂混卵砾石、强风化泥质粉砂岩、中风化泥质粉砂岩。 2 专业施工设备 捷程牌mz-1液压摇动式全套管钻机是一种机械性能好、成孔深、振动小、噪音低、无需泥浆护壁的新型桩工机械，它由主机、液压工作站、钢套管、取土装置和牵引吊车组成，集取土、成孔、护壁、安放钢筋笼、灌注砼等连续作业为一体，施工效率高，工序较少，辅助费用低。 3 全套管咬合桩施工技术 3.1、导墙 导墙由翼板和竖墙构成，靠咬合桩侧成锯齿形。导墙起锁口和导向作用，直接关系到钻孔咬合桩顺利成孔和成孔精度，导墙半圆的半径要比桩径大2cm。为抵消咬合桩在基坑开挖时在外侧土压

3、力作用下向内位移和变形而造成的基坑结构净空减小变化而侵限，导墙放样时向基坑外放15cm。 3.2、全导管咬合桩单桩施工工艺 钻机就位：待导墙砼强度达到80%后，移动套管钻机，使抱管器中心对应在导墙孔位中心插入带有刃口的导管。 取土成孔：压入第一节套管，然后用冲抓斗从套管内取土，一边取土，一边继续下压套管，始终保持套管底口超前开挖面2.5m以上。第一节套管压入土中后（地面上留1.21.5m，以便于接管），检测垂直度，如不合格则进行纠偏，安装第二节套管继续下压取土，如此重复，直至达到桩设计标高。 吊放钢筋笼（a桩）：如为钢筋混凝土桩，终孔至设计标高后，检查孔的深度、垂直度、清除孔底虚土，检查合格后

4、用起重机吊放钢筋笼，采取悬吊法保证钢筋笼标高的正确。 灌注砼：采用水下砼灌注法施工，灌注过程中始终确保混凝土高出混凝土导管端口不小于2m，防止上拔过快造成断桩事故，灌注前注意导管气密性检查和首灌量的计算。 拔管成桩：一边灌注砼，一边拔咬合桩套管，注意始终保持套管底低于砼面不小于2.5m。 3.3、咬合桩单元施工顺序 一台桩机每施工一段为一个单元，采用跳桩施工，b型桩施工完毕后桩身混凝土处于塑性状态下，施工a型桩。zbl为首开桩时，在前端施工砂桩，zb5为单元未桩时，套管钻机成孔后填砂起拔套管形成砂桩，使zbl桩和zb5桩为下一单元咬合桩搭接预留出咬合企口，方便与一单元桩完全咬合，施工顺序见图3

5、-1见桩中阿拉伯数字序号。 4 事故咬合桩处理方法 在钻孔咬合桩施工过程中，由于机械设备故障和施工操作等一些客观原因，造成异常情况而形成事故桩。针对不同的情况，事故桩处理方法也不一样，现介绍已经实施并取得成功的处理方法。 4.1、桩背补强法 ya63桩两侧yb63和yb64桩的混凝土均已凝固，不能硬切割混凝土，ya63桩已不能成孔，则放弃ya63桩的施工，继续后面咬合桩的施工，在ya63桩基坑外侧增加1根a和2根b桩补强，2根旋喷桩止水，基坑内侧在以后开挖后另加钢筋网喷射混凝土补强，补强示意见图4-1。 4.2、无钢筋笼桩处理 导管带出钢筋笼，钢筋笼上浮由于套管内壁与钢筋笼外缘之间的空隙较小，

6、在上拔套管的时候，钢筋笼被套管卡住带着一起上浮最终被全部拔出，钢筋笼不能再下放成为素混凝土桩，在桩背后加钢筋混凝土桩补强。 5 咬合桩关键技术 咬合桩在基坑围护结构中发挥双重作用，抗土压力和止水，平面定位准确，a、b桩排列顺序无误，严格控制桩身垂直度以确保相邻桩体的充分咬合。 5.1、孔口定位误差控制 保证钻孔咬合桩有足够咬合量，对其孔口的定位误差进行严格的控制，定位误差10mm。 5.2、超缓凝混凝土 混凝土超缓凝是钻孔咬合桩施工的关键技术，主要用于素混凝土b桩，其作用是延缓混凝土的初凝时间，确保相邻a桩的成孔在b桩混凝土初凝之前完成，为套管钻机切割b桩创造条件。其缓凝时间应根据单桩成桩时间

7、来确定，单桩成桩时间与施工现场地质条件、桩长、桩径和钻机能力等因素相关，b桩混凝土的缓凝时间计算公式见式5-1： 5.3、超缓凝混凝土配合比设计 设计配合比根据设计要求和施工要求进行试验确定，在拌制混凝土时根据砂石含水率换算为施工配合比。其中碎石掺量大石按70%，小石按30%。大石：粒径531.5mm；小石：粒径516mm，砂：中砂，配合比见表5-2。 5.4、管涌预防 主要是由于导管内土柱的压力小于相邻桩混凝土柱的压力，因为此时的混凝土还处于流溯状态。素混凝土桩混凝土的坍落度应控制在16020范围内，以便于降低混凝土的流动性。套管底口应始终保持超前于开挖面2.5m以及上，阻止混凝土的流动；特殊情况可向套管内注入一定量的水，以附加水柱压力来平衡相邻桩混凝土的上托力。 参考文献 1 刘建军.mz系列摇动式全套管钻机及工程应用a.浙江.地基与基础工程.2001. 2