蘇州軌道交通一號(hào)線工程某站咬合樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工方案

1、蘇州軌道交通一號(hào)線工程xx站土建工程咬合樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工方案 編制: 審核: 批準(zhǔn): 蘇州站項(xiàng)目經(jīng)理部年 月 日1 工程概況站軌排井段采用12001000套筒套筒咬合樁，呈拱形排列，共106根。2 套筒咬合樁施工技術(shù)2.1 工藝原理套筒咬合樁是采用全套管鉆機(jī)套筒施工，在樁與樁之間形成相互咬合排列的一種基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)（如圖1所示）。圖1 套筒咬合樁平面示意圖 為便于切割，樁的排列方式一般為一條素砼樁（a樁）和一條鋼筋砼樁（b樁）間隔布置，施工時(shí)先施工a樁后施工b樁，a樁砼采用超緩凝砼，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)采用全套管鉆機(jī)切割掉相鄰a樁相交部分的砼，實(shí)現(xiàn)咬合（如圖2所示）。

2、2.2工藝流程及操作要點(diǎn) 導(dǎo)墻的施工 為了提高套筒咬合樁孔口的定位精度并提高就位效率，應(yīng)在樁頂上部施工砼導(dǎo)墻，這是套筒咬合樁施工的第一步。 單樁施工工藝流程 a鉆機(jī)就位：待導(dǎo)墻有足夠的強(qiáng)度后，移動(dòng)導(dǎo)管鉆機(jī)，使套管鉆機(jī)抱管器中心對(duì)應(yīng)定位在導(dǎo)墻孔位中心。 圖2 套筒咬合樁施工工藝原理圖 b取土成孔：先壓入第一節(jié)套管（每節(jié)套管長(zhǎng)度約7-8米），壓入深度約2.5-3.0米，然后用抓斗從套管內(nèi)取土，一邊抓土，一邊下壓套管，要始終保持套管低口超前于取土面且深度不小于2.5米；第一節(jié)套管全部壓入土中后（地面以上要留著 1.2-1.5米，以便于接管）檢測(cè)成孔垂直度，如不合格則進(jìn)行糾偏調(diào)整，如合格則安裝第二節(jié)套

3、管下壓取壓直到設(shè)計(jì)孔底標(biāo)高。 c吊放鋼筋籠：如為鋼筋砼樁，成孔檢查合格后進(jìn)行安放鋼筋籠工作。安裝鋼筋籠時(shí)應(yīng)采取有效措施保證鋼筋籠標(biāo)高。 d灌注砼：如孔內(nèi)有水時(shí)需采用水下砼灌注法施工；如孔內(nèi)無(wú)水時(shí)則采用干孔灌注法施工。 e拔管成樁：一邊澆注砼一邊拔管，應(yīng)注意始終保持套管底低于砼面2.5米以上。 排樁的施工工藝流程總的原則是先施工a樁，后施工b樁，其施工工藝流程是：a1a2b1a3b2a4b3anbn-1，如圖3所示。 圖3 孔咬合樁的施工工藝流程圖2.3 關(guān)鍵技術(shù)孔口定位誤差的控制為了保證套筒咬合樁底部有足夠的咬合量，應(yīng)對(duì)其孔口的定位誤差進(jìn)行嚴(yán)格的控制，孔口定位誤差的允許值可按表 1來(lái)進(jìn)行選擇。

4、 孔口定位誤差允許值 表1樁長(zhǎng)咬合厚度10m以下1015m15m以上100mm101010150mm151010200mm201510 注：表中孔口定位誤差允許值單位以毫米計(jì)。 為了有效的提高孔口的定位精度，應(yīng)在套筒咬合樁樁頂以上設(shè)置砼或鋼筋砼導(dǎo)墻，導(dǎo)墻上定位孔的直徑宜比樁徑大20mm，如圖4所示。鉆機(jī)就位后，將第一節(jié)套管插入定位孔并檢查調(diào)整，使套管周圍與定位孔之間的空隙保持均勻。 圖4 套筒咬合樁導(dǎo)墻平面布置示意圖 樁的垂直度的控制為了保證套筒咬合樁底部有足夠厚度的咬合量，除對(duì)其孔口定位誤差嚴(yán)格控制外，還應(yīng)對(duì)其垂直度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，根據(jù)我國(guó)地下鐵道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定，樁的垂直度標(biāo)準(zhǔn)為3

5、。成孔垂直度的控制： a 套管的順直度檢查和校正 套筒咬合樁施工前在平整地面上進(jìn)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(zhǎng)配置的套管全部連接起來(lái)，套管順直度偏差控制在12。 b成孔過(guò)程中樁的垂直度監(jiān)測(cè)和檢查 地面監(jiān)測(cè)：在地面選擇兩個(gè)相互垂直的方向采用線錘監(jiān)測(cè)地面以上部分的套管的垂直度，發(fā)現(xiàn)偏差隨時(shí)修正。這項(xiàng)檢測(cè)在每根樁的成孔過(guò)程中應(yīng)自始自終堅(jiān)持，不能中斷?？變?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(lái)用“測(cè)環(huán)”或“線錘”進(jìn)行孔內(nèi)垂直度檢查，不合格時(shí)需進(jìn)行糾偏，直至合格才能進(jìn)行下一節(jié)套管施工。c糾偏成孔過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)垂直度偏差過(guò)大 ，必須及時(shí)進(jìn)行糾偏調(diào)整，糾偏

6、的常用方法有以下三種： 利用鉆機(jī)油缸進(jìn)行糾偏：如果偏差不大于或套管入土不深（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)節(jié)套管的垂直度，即可達(dá)到糾偏的目的。 a樁糾偏：如果a樁在入土5m以下發(fā)生較大偏移，可先利用鉆機(jī)油缸直接糾偏，如達(dá)不到要求，可向套管內(nèi)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(diào)直套管，檢查其垂直度合格后再重新下壓。 b樁的糾偏：b樁的糾偏方法與a樁基本相同，其不同之處是不能向套管內(nèi)填砂或粘土而應(yīng)填入與a樁相同的砼，否則有可能在樁間留下土夾層，從而影響排樁的防水效果。 a 樁砼緩凝時(shí)間的確定 a樁砼緩凝時(shí)間應(yīng)根據(jù)單樁成樁時(shí)間來(lái)確定

7、，單樁成樁時(shí)間又與地質(zhì)條件、樁長(zhǎng)、樁徑和鉆機(jī)能力等直接的聯(lián)系。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況， a樁砼的緩凝時(shí)間確定為60小時(shí)以上。 如何克服“管涌”如圖5所示，在b樁成孔過(guò)程中，由于a樁混凝土未凝固，還處于流動(dòng)狀態(tài)，a樁混凝土有可能從a、b樁相交處涌入b樁孔內(nèi)，稱之為“管涌”，克服“管涌”有以下幾個(gè)方法：a a樁混凝土的坍落度應(yīng)盡量小一些，不宜超過(guò)18cm，以便于降低混凝土的流動(dòng)性。b套管底口應(yīng)始終保持超前于開(kāi)砼面一定距離，以便于造成一段“瓶頸”，阻止混凝土的流動(dòng)，如果鉆機(jī)能力許可，這個(gè)距離越大越好，但至少不應(yīng)小于2.5mm。c 如有必要（如遇地下障礙物套管底無(wú)法超前時(shí)）可想套管內(nèi)注入一定量的水

8、，使其保持一定的反壓力來(lái)平衡a樁混凝土的壓力，阻止“管涌”的發(fā)生。d b樁成孔過(guò)程中應(yīng)注意觀察相鄰兩側(cè)a樁混凝土頂面，如發(fā)現(xiàn)a樁混凝土下陷應(yīng)立即停止b樁開(kāi)挖，并一邊將套管盡量下壓一邊向b樁內(nèi)填土或注水，直到完全制止住“管涌”為止。圖5 b型樁施工過(guò)程中的砼管涌現(xiàn)象示意圖遇地下障礙物的處理方法 總的來(lái)說(shuō)，套管鉆機(jī)施工過(guò)程中如遇地下障礙物處理起來(lái)是比較容易，但在施工套筒咬合樁要受時(shí)間的限制和防止“管涌”出現(xiàn)，因此在進(jìn)行套筒咬合樁施工前必須對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行認(rèn)真分析，制定詳細(xì)施工方案，做好造孔試驗(yàn)，否則會(huì)導(dǎo)致工程失敗，對(duì)一些比較小的障礙物，如卵石層、體積較小的孤石等，可以先抽干套管內(nèi)積水，然后再吊放作業(yè)

9、人員下去將其清楚即可。 克服鋼筋籠上浮的方法由于套管內(nèi)壁與鋼筋籠外緣之間的空隙較小，因此在上拔套管的時(shí)候，鋼筋籠將有可能被套管帶著一起上浮。其預(yù)防措施主要有：a b樁混凝土的骨料粒徑應(yīng)盡量小一些，不宜大于20mm。b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。 c鋼筋籠導(dǎo)正器必須制作。 d砼灌注必須按操作規(guī)程進(jìn)行。分段施工接頭的處理方法往往一臺(tái)鉆機(jī)施工無(wú)法滿足工程進(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(wèn)題，采用砂樁是一個(gè)比較好的方法，如圖6所示。在施工段與段的端頭設(shè)置一個(gè)砂樁（成孔后用砂灌滿），待后施工段到次接頭時(shí)挖出砂灌上砼即可。圖6分段施工預(yù)設(shè)砂樁接頭示意圖

10、 事故樁的處理方法在套筒咬合樁施工過(guò)程中，因a樁超緩混凝土的質(zhì)量不穩(wěn)定出現(xiàn)早凝現(xiàn)象或機(jī)械設(shè)備故障等原因，造成套筒咬合樁的施工未能按正常要求進(jìn)行而形成事故樁。事故樁的處理主要分以下幾種情況：a 平移樁位單側(cè)咬合 圖7 平移樁位單側(cè)咬合示意圖如圖7所示，b樁成孔施工時(shí)，其一側(cè)a1樁的砼已經(jīng)凝固，使套管鉆機(jī)不能按正常要求切割咬合a1、a2樁。在這種情況下，宜向a2樁方向平移b樁樁位，使套管鉆機(jī)單側(cè)切割a2樁施工b樁，并在a1樁和b樁外側(cè)另增加一根旋噴樁作為防水處理。b 背樁補(bǔ)強(qiáng) 圖8 咬合樁背樁補(bǔ)強(qiáng)示意圖如圖8所示，b1樁成孔施工時(shí)，其兩側(cè)a1、a2樁的混凝土均已凝固，在這種情況下，則放棄b1樁的施

11、工，調(diào)整樁序繼續(xù)后面咬合樁的施工，以后在b1樁外側(cè)增加三根旋噴樁作為補(bǔ)強(qiáng)、防水處理。在基坑開(kāi)挖過(guò)程中將a1和a2樁之間的夾土清楚噴上混凝土即可。c 預(yù)留咬合鍥口 圖9 預(yù)留咬合鍥口示意圖 如圖9所示，在b1樁成孔施工中發(fā)現(xiàn)a1樁砼已有早凝傾向但還未完成凝固時(shí)，此時(shí)為避免繼續(xù)按正常順序施工造成事故樁，可及時(shí)在a1樁右側(cè)施工一砂樁以預(yù)留出咬合鍥口，待調(diào)整完成后再繼續(xù)后面樁的施工。3 超緩凝砼套筒咬合樁施工采用“全套管鉆機(jī)+超緩凝砼”方案，超緩凝砼的質(zhì)量直接決定套筒咬合樁施工的成敗。3.1 超緩凝混凝土的技術(shù)參數(shù) 為了滿足套筒咬合樁的施工工藝的需要，超緩凝混凝土必須達(dá)到以下技術(shù)參數(shù)的要求。a樁砼緩凝

12、時(shí)間60 小時(shí)，其確定的方法如下： a 測(cè)定時(shí)間單樁成樁所需時(shí)間t應(yīng)根據(jù)工程具體情況和所選鉆機(jī)的類型在現(xiàn)場(chǎng)作成樁試驗(yàn)來(lái)測(cè)定。試驗(yàn)結(jié)果t為1215小時(shí)，取上限值t=15小時(shí)。b 確定a樁砼緩凝時(shí)間t 根據(jù)下式計(jì)算a樁砼的緩凝時(shí)間，可根據(jù)下式進(jìn)行計(jì)算。 t=3t+k 式中：ta樁砼的緩凝時(shí)間（初凝時(shí)間） k儲(chǔ)備時(shí)間，一般取1.0tt單樁成樁所需時(shí)間砼坍落度：182cm。確定原則： a 水下砼灌注的需要；b 滿足防止“管涌”措施的需要; c 為防止“管涌”，混凝土坍落度d隨時(shí)間t的損失曲線應(yīng)盡量陡一些，即d損失得快一些。 砼的3天強(qiáng)度值r3d不大于3mpa。 其作用是：在施工過(guò)程中遇到意外情況（如設(shè)

13、備故障）拖延了時(shí)間，以至于在a樁砼終凝后才施工b樁，這時(shí)，由于混凝土早期強(qiáng)度不高，使a樁咬合部分砼處理起來(lái)方便。 超緩凝砼技術(shù)參數(shù)見(jiàn)下表超緩凝砼技術(shù)參數(shù) 表2強(qiáng)度等級(jí)坍落度初凝時(shí)間3天強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求182cm60h3mpa3.2緩凝砼的生產(chǎn)和使用生產(chǎn)：由于套筒咬合樁施工工藝的特殊性，要求緩凝砼的緩凝期必須穩(wěn)定，不能波動(dòng)，否則將有可能給工程帶來(lái)很大的損失，應(yīng)向砼供應(yīng)商提出明確要求，其所用的設(shè)備、人員、原材料都需相對(duì)固定，以減少出錯(cuò)的機(jī)會(huì)，確保砼質(zhì)量。 使用：使用過(guò)程中我們制定了嚴(yán)格的檢查制度和監(jiān)控措施a 每車砼在使用前必須由試驗(yàn)室檢查其坍落度及觀感質(zhì)量是否符合要求，坍落度超標(biāo)或觀感質(zhì)量太差的堅(jiān)

14、決退回，決不使用。b 每車砼均取兩組試件，監(jiān)測(cè)其緩凝及坍落度損失情況，直至該樁兩側(cè)的b樁全部完成為止，如發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)反饋信息，以便采取應(yīng)急措施。c按規(guī)范要求取試件檢查砼最終強(qiáng)度，砼最終強(qiáng)度必須滿足設(shè)計(jì)要求。4機(jī)具設(shè)備及勞動(dòng)力配置4.1 機(jī)具設(shè)備配置 套筒咬合樁施工所需主要配套機(jī)具設(shè)備見(jiàn)下表，其相關(guān)配置數(shù)量及所需技術(shù)性能根據(jù)具體的工程要求選定。主要機(jī)具設(shè)備表 表3序號(hào)機(jī)具設(shè)備名稱型號(hào)及規(guī)格用途1液壓搖動(dòng)式全套管鉆機(jī)國(guó)產(chǎn)mz系列套筒咬合樁成孔、砼灌注、鋼筋籠安裝2鋼筋切割機(jī)gq40鋼筋加工3鋼筋彎曲機(jī)gw40鋼筋加工4鋼筋對(duì)焊機(jī)un100鋼筋加工5電焊機(jī)bx3500、ax-300鋼筋加工6反鏟挖掘機(jī)土石方清運(yùn)、挖裝7自卸大貨車土石方外棄8空氣壓縮機(jī)清孔及障礙物破除9裝載機(jī)材料、土石方等轉(zhuǎn)運(yùn)10履帶吊車50t鋼筋籠轉(zhuǎn)運(yùn)及安裝11潛水泵20t以上抽排水12清洗機(jī)清洗上路車輛5安全質(zhì)量5.1 安全 套筒咬合樁施工機(jī)械為全套管鉆機(jī)，國(guó)內(nèi)無(wú)規(guī)范可循，現(xiàn)行施工參照?qǐng)?zhí)行我國(guó)套筒灌注樁施工的有關(guān)安全規(guī)定、套管鉆機(jī)有關(guān)安全操作和安全防護(hù)規(guī)定，