鉆孔咬合樁施工工藝及常見問題的處理(詳細)

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圍擋結構,在地鐵車站等深基坑圍護施工中有著廣泛的應用。結合xx地鐵x號線xx車站深基坑開挖,介紹了鉆孔咬合樁圍護結構的施工工藝、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量等一些關鍵技術,以及常見工程事故預防及處理措施。關鍵詞鉆孔咬合樁施工工藝圍護結構事故處理1施工工藝鉆孔咬合樁是采用全套管鉆機鉆孔施工,在樁與樁之間形成相互咬合排列的1種基坑圍護結構。樁的排列方式為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,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。B樁一般不配筋并采用超

2、緩凝混凝土,A樁采用全套管鉆機,切割掉相鄰B樁相交部分的混凝土,從而實現(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。平整場地測放樁位施工混凝土導墻套管鉆機就位對中吊裝安放第一節(jié)套管測控垂直度壓入第一節(jié)套管校對垂直度抓斗取土,跟管鉆進測量孔深清除虛土,檢查孔底A樁吊放鋼筋籠放入混凝土灌注導管灌注混凝土逐次拔套測定混凝土面樁機移位。(1)鉆機就位精確測定樁中心位置,作為鉆機定位的控制點。(2)取土成孔在樁機就位后,吊裝第1節(jié)管在樁機鉗口中,找正樁管垂直度后,磨樁下壓樁管,壓入深度約為1.52.5m。用抓斗從套管內取土,一邊抓土、一邊繼續(xù)下壓套管,始終保持套管底口超前于開

3、挖面的深度不小于2.5m。第1節(jié)套管全部壓入土中后(地面以上要留1.21.5m,以便于接管),檢測垂直度,如不合格則進行糾偏調整,合格則安裝第2節(jié)套管,繼續(xù)下壓取土,直至達到設計孔底高程。(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,籠體完整牢固。為使鋼筋籠有足夠的剛度,以保證在運輸和吊放過程中不產(chǎn)生變形,每隔2m用20mm鋼筋設置一道加強箍。(4)混凝土灌注A、B樁混凝土質量要求如表1所示。水下混凝土灌注采用導管法,導管為250mm的法蘭式鋼管,埋入混凝土的深度宜保持在26m之間,最小埋入深度不得小于1m。嚴禁將導管提出混凝土面或埋入過深,一次

4、拔出高度不得超過4m?；炷凉嘧⒅袘乐逛摻罨\上浮,當混凝土進入鋼筋籠底端12m后,可適當提升導管。導管提升要平穩(wěn),避免出料沖擊過大或鉤帶鋼筋籠。對于B樁,每車混凝土均取1組試件,監(jiān)測其緩凝時間及坍落度情況,直至該樁兩側的A樁全部完成為止。發(fā)現(xiàn)問題立即采取應急措施。(5)拔管成樁邊灌注混凝土邊拔管,始終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。處理方法為在施工段與段的端頭設置1個砂樁(成孔后用砂灌滿),待后施工段

5、到此接頭時挖出砂子,灌上混凝土即可。2關鍵技術的質量控制2.1孔口定位誤差的控制在鉆孔咬合樁樁頂以上設置鋼筋混凝土導墻,導墻上設置定位孔,其直徑宜比樁徑大2040mm。鉆機就位后,將第1節(jié)套管插入定位孔并檢查調整,使套管周圍與定位孔之間的空隙保持均勻。往往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。處理方法為在施工段與段的端頭設置1個砂樁(成孔后用砂灌滿),待后施工段到此接頭時挖出砂子,灌上混凝土即可。2關鍵技術的質量控制2.1孔口定位誤差的控制在鉆孔咬合樁樁頂以上設置鋼筋混凝土導墻,導墻上設置定位孔,其直徑宜比樁徑大2040mm。鉆機就位后,將第1節(jié)套管

6、插入定位孔并檢查調整,使套管周圍與定位孔之間的空隙保持均勻。2.2樁的垂直度的控制根據(jù)我國地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范(GB502991999)及設計要求,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,在平整地面上進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,然后將按照樁長配置的套管全部連接起來,套管順直度偏差控制在12。檢測方法為:在地面上測放出兩條相互平行的直線,將套管置于兩條直線之間,然后用線錐和直尺進行檢測。(2)成孔過程中樁的垂直度監(jiān)測和檢查地面監(jiān)測:在地面選擇兩個相互垂直的方向,采用經(jīng)緯儀或線錐監(jiān)測地面以上部分套管的垂直度,發(fā)現(xiàn)偏差隨時糾正。這項

7、檢測在每根樁的成孔過程中應自始至終進行,不能中斷。孔內檢查:每節(jié)套管壓完后,安裝下一節(jié)套管之前,都要停下來用“測環(huán)”或“線錐”進行孔內垂直度檢查。不合格時應進行糾偏,直至合格才能進行下一節(jié)套管施工。(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整,糾偏的常用方法有以下3種。利用鉆機油缸進行糾偏:如果偏差不大或套管入土不深(5m以下),可直接利用鉆機的兩個頂升油缸和兩個推拉油缸調節(jié)套管的垂直度,即可達到糾偏的目的。B樁糾偏:如果B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

8、后調直套管,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填土,而應填入與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量控制B樁混凝土緩凝時間應根據(jù)單樁成樁時間來確定,單樁成樁時間與施工現(xiàn)場地質條件、樁長、樁徑和鉆機能力等因素相關。根據(jù)咬合樁施工工藝,B樁初凝時間為T=3t+k式中t單樁成樁時間,一般取12h;k預留時間,取24h。一般初步控制B樁初凝時間為60h,在以后施工中根據(jù)現(xiàn)場情況進行調整。3常見工程事故的預防及處理措施3.1“管涌”處理“管涌”是指在A樁成孔過程中,由于B樁混凝土未凝固,

9、還處于流動狀態(tài),B樁混凝土有可能從A、B樁相交處涌入A樁孔內?？朔肮苡俊庇幸韵聨讉€方法:B樁混凝土的坍落度應相對小一些,不宜超過18cm,以便于降低混凝土的流動性。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;如果鉆機能力許可,這個距離越大越好,但至少不應小于2.5m。必要時(如遇地下障礙物套管底無法超前時)可向套管內注入一定量的水,通過水壓力來平衡A樁混凝土的壓力,阻止“管涌”的發(fā)生。A樁成孔過程中,應注意觀察相鄰兩側B樁混凝土頂面,如發(fā)現(xiàn)B樁混凝土下陷,應立即停止A樁開挖,并一邊將套管盡量下壓,一邊向A樁內填土或注水,直到完全止住“管涌”。3.2鋼筋籠

10、上浮處理由于套管內壁與鋼筋籠外緣之間的空隙較小,在上拔套管的時候,鋼筋籠有可能被套管帶著一起上浮。預防措施主要有:A樁混凝土的骨料粒徑應小一些,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加其抗浮能力。必須安裝鋼筋籠導正器?；炷凉嘧⒈仨毎床僮饕?guī)程進行。3.3鉆進入巖的處理鉆孔咬合樁僅適用于軟土地質。如施工中遇到局部小范圍區(qū)域少量樁入巖情況時,可采用“二階段成孔法”進行處理。第一階段:不論A樁或是B樁,先鉆進,取土至巖面,然后卸下抓斗改換沖擊錘,從套管內用沖擊錘沖鉆至樁底設計高程,成孔后向套管內填土,一邊填土一邊拔出套管(即第一階段所成的孔用土填滿)。第二階段:按鉆孔咬合

11、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樁超緩凝混凝土出現(xiàn)早凝現(xiàn)象或機械設備故障等原因,造成鉆孔咬合樁的施工未能按正常要求進行而形成事故樁。事故樁的處理主要有以下幾種情況。(1)平移樁位單側咬合A樁成孔施工時,其一側B1樁的混凝土已經(jīng)凝固,使套管鉆機不能按正常要求切割咬合B1、B2樁。處理方法為向B2樁方向平移A樁樁位,使套管鉆機單側切割B2樁,施工A樁(鑿除原樁位導墻,并嚴格控制樁位),并在B1樁和A樁外側另增加1根旋噴樁作為防水處理。(2)背樁補強A1樁成孔施工時,其兩側B1樁、B2樁的混凝土均已凝固,處理方法為放棄A1樁的施工,調整樁序,繼續(xù)后面咬合樁的施工,以后在A1樁外側增加3根咬合樁及兩根旋噴樁作為補強。參考文獻1益德清等.深基坑支護工程實例M.北京:中國建筑工業(yè)出版社,19962交通部第一公路工程局.公路施工手冊(橋涵)M.北京:人民交通出版社,19853馬清浩.混凝土外加劑及建筑防水材料應用指南