鉆孔咬合樁施工技術在深基坑圍護結構中的應用

黃 凱

（佛山市順德區永耀建筑工程有限公司，廣東 佛山 518000）

鉆孔咬合樁施工技術在深基坑圍護結構中的應用

黃 凱

（佛山市順德區永耀建筑工程有限公司，廣東 佛山 518000）

鉆孔咬合樁作為一種新型深基坑圍護結構，由于其防水效果好、外觀整齊美觀等優點在近年城市軌道及市政工程基坑圍護結構中被廣泛應用。本文就鉆孔咬合樁的工藝原理和施工流程進行了分析。

鉆孔咬合樁；施工問題；處理措施

隨著大量高層、超高層建筑及地下工程的不斷涌現，旋挖鉆機，特別是鉆深不超過40 m的中小噸位旋挖鉆機替代了套管鉆機、循環鉆機以及螺旋樁機，鉆孔咬合樁作為一種新的樁基工程工藝，在深基坑圍護施工中有著廣泛的應用。

1 鉆孔咬合樁施工工藝原理

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一種基坑圍護結構。鉆孔咬合樁施工總的原則是先施工被切割的A樁（一序樁），接著施工B樁（二序樁），兩個工作面連接處采用砂樁處理。其施工順序是：A1→砂樁→A2→B1→A3→B2→A4→B3…，見圖 1。

圖1 鉆孔咬合樁施工順序流程圖

2 施工技術措施

2.1 施工前對樁位下地質情況進行詳細掌握

如有地下管線、孤石、混凝土構筑物等障礙物應先采取措施改移或清理，保證施工能順利進行。

2.2 鉆孔咬合樁樁位控制技術措施

根據設計及液壓搖動式全套管鉆機機體尺寸要求，在鉆孔咬合樁樁頂以上設置混凝土或鋼筋混凝土導墻以便有效控制孔口的定位精度，導墻上定位孔的直徑比樁徑大20 mm。導墻作用是使咬合樁準確定位，確保鉆孔平穩并承受部分施工荷載。

樁機對位時整平的原地面上碾壓夯實地面，如遇軟弱地面，可先鋪厚30 cm左右塊石，上鋪厚2～3 cm鋼板，移動調平支穩鉆機，使樁機鉆頭中心準確對準樁位中心。鉆機就位后，將第一節套管插入定位孔并檢查調整對中情況，使套管周圍與定位孔之間的空隙保持均勻。

為保證鉆孔咬合樁有良好的咬合效果，對其孔口的定位誤差要進行嚴格的控制。

2.3 成孔及套管垂直度控制

2.3.1 成孔技術措施

鉆機對位后，吊安第一節套管，控制套管安放的垂直度，采用兩個測斜儀附貼在套管外壁的兩垂直方向進行校核，并通過互相垂直的兩臺經緯儀復核后，方可開鉆。成孔過程中，以套管正反扭動加壓下切，管內抓斗取土，使套管壓至樁的設計深度，形成全套管護壁成孔。

鉆進中丈量套管頂至地面的長度，可準確計算套管入土深度，套管入土深度應確保超過設計孔深20 cm以上。當確認套管入土深度符合設計要求后，及時進行孔內虛土和沉渣的清除，并確保孔內沉渣厚不得大于 10 cm。孔底若遇砂層或有翻砂出現，套管應繼續下壓再超深取土、砂1.0 m以上，并在孔內投放粘土夯擊，確保樁體底端混凝土質量。

2.3.2 單樁垂直度控制技術措施

為了保證鉆孔咬合樁底部有足夠厚度的咬合量， 除對其孔口定位誤差嚴格控制外，還要對其垂直度進行嚴格的控制，成孔過程中要控制好樁的垂直度。

2.4 鋼筋籠加工、吊裝

鋼筋籠制作要符合《鋼筋焊接及驗收規程》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生變形，每隔2 m應設置一道加強箍。

2.5 套管內灌注樁混凝土

2.5.1 干孔澆筑混凝土

由于成孔全套管到底，隔斷了地下水，可形成干孔澆混凝土作業。放入導管，商品混凝土運送到工地后，直接通過混凝土輸送泵把混凝土送入導管內，邊澆混凝土邊分節取下混凝土導管和轉動孔壁套管并隨混凝土澆筑而起拔，直至按設計要求完成樁內混凝土的澆筑。

2.5.2 水下澆筑混凝土

當套管內有水且無法排干孔內水時，按水下混凝土澆筑工藝施工。水下混凝土灌注采用導管法，導管為250 mm的法蘭式鋼管，埋入混凝土的深度宜保持在2～6 m之間，最小埋入深度不得小于1 m。嚴禁將導管提出混凝土面或埋入過深，一次拔出高度不得超過4 m。混凝土灌注中應防止鋼筋籠上浮，當混凝土進入鋼筋籠底端1～2 m后，可適當提升導管。導管提升要平穩，避免出料沖擊過大或鉤帶鋼筋籠。

2.5.3 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2 m。

2.6 分段施工節點連接技術措施

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，以及上部基坑圍護樁與下部基坑圍護樁分期施工，這就存在段與段之間的節點連接問題，該節點連接一般采用砂樁過渡的方法。

2.7 超緩凝混凝土的施工技術措施

一般為了使第二序樁的成孔順利完成，在澆筑第一序樁混凝土時，加入高效緩凝型減水劑，要求初凝時間不小于60 h，終凝時間不大于72 h。

3 常見施工問題及處理措施

3.1 糾偏

成孔過程中如發現垂直度偏差過大，必須及時進行糾偏調整，糾偏的方法可分為以下3種情況：

（1）如果套管入土不深（5 m以內）且偏斜量較小，則利用鉆機油缸進行糾偏，即直接利用地面混凝土導墻對套管的約束作用及鉆機的兩個頂升油缸和兩個推拉油缸調節套管的垂直度，即可達到糾偏的目的。

（2）如果套管入土較深（5 m以上）并發生較大偏斜，則可先利用鉆機油缸直接糾偏，如達不到要求，則需重新成孔。糾偏方法為向套管內填砂或粘土（B樁糾偏時向套管內填入與A樁相同的混凝土，避免在兩樁咬合面形成土夾層而影響排樁的防水效果），一邊填一邊拔起套管，直至將套管提升到上一次檢查合格的地方，然后調直套管，檢查其垂直度合格后再重新下壓。

（3）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。

3.2 “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，還處于流動狀態，B樁混凝土有可能從A、B樁相交處涌入A樁孔內。克服“管涌”的方法有以下幾種：

（1）B樁混凝土的坍落度應相對小一些，不宜超過18 cm，以便于降低混凝土的流動性。

（2）套管底口應始終保持超前于開挖面一定距離，以便于形成一段“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2.5 m。

（3）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”的發生。

（4）A樁成孔過程中，應注意觀察相鄰兩側B樁混凝土頂面，如發現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”。

3.3 鋼筋籠上浮處理

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：①A樁混凝土的骨料粒徑應小一些，不宜大于20 mm；②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；③鋼筋籠的加工尺寸應確保精確，在轉運、吊裝過程中應有可靠措施防止鋼筋籠扭曲變形，必須安裝鋼筋籠導正器；④混凝土灌注必須按操作規程進行。

3.4 事故樁的處理

3.4.1 平移樁位單側咬合

B樁成孔施工時，其一側A1樁的混凝土已經凝固，使套管鉆機不能按正常要求切割咬合 A1、A2樁。處理方法為向 A2樁方向平移B樁樁位，使套管鉆機單側切割A2樁，施工B樁（鑿除原樁位導墻，并嚴格控制樁位），并在B樁和A樁外側另增加1根旋噴樁作為防水處理。

3.4.2 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，繼續后面咬合樁的施工，以后在A1樁外側增加3根咬合樁及2根旋噴樁作為補強。

4 結束語

綜上所述，咬合樁用于基坑圍護體系中，適合在周邊環境比較好的情況下使用，其施工質量好，樁身開挖出來后外觀光滑整齊，防水性能優良，但在淤泥質地層和拋石填海區建議不宜采用該施工工藝。

Bored Pile Construction Technology’s Application in Deep Foundation Pit Structures

Huang Kai

Bored pile, as a new deep foundation structure, has the advantages including good water preventive effect, beautiful and neat appearance, and thus is widely used in the foundation pit structure of city rail and municipal engineering in recent years.In this paper, the process principle and construction process of bored pile are analyzed.

bored pile; construction issues; treatment measures

TU473.1

A

1000－8136（2011）03－0058－02