地鐵工程咬合樁圍護結構施工及質量監理控制

郭迎波

鉆孔咬合樁是一種較新型的基坑圍護結構形式，咬合樁單排布置，相鄰樁相互咬合(樁圓周相交)，從而形成能起到擋土、承重、止水等作用的鋼筋混凝土“樁墻”，目前已在多地的建筑深基坑圍護結構中得到應用。天津地鐵3號線華苑站圍護結構即采用鉆孔咬合樁，其剛度、防水等性能是否合格直接關系到車站基坑開挖及主體結構施工能否安全、順利，這就要求在咬合樁施工過程中對樁體的混凝土強度、成樁垂直度、樁體之間的咬合厚度等進行嚴格控制，確保達到有關質量標準要求，才能實現圍護結構的預期效果。對此，以下結合本工程實例淺述咬合樁施工及監理質量控制要點、方法及體會。

1 工程概況

天津地鐵3號線華苑站車站主體全長204.7 m，為兩柱三跨雙層框架結構，地下島式站臺。車站基坑開挖深度16.5 m～18.5 m，主體圍護結構采用鉆孔咬合樁直徑為1 000 mm、間距750 mm，相鄰兩樁咬合250 mm，樁長為26 m～29.2 m，數量693根。咬合樁分為A樁和B樁，A樁為C30(鋼筋)混凝土，B樁為C15素混凝土。根據施工工作量，華苑站擬投入四臺樁機同時進行施工，另外現場備用一臺樁機以保證施工的連續性。

圖1 咬合樁施工工藝流程圖

2 工藝介紹

鉆孔咬合樁采用全套管鉆機鉆孔施工，樁的排列方式為一根鋼筋混凝土樁(A樁)和一根素混凝土樁(B樁)依次排列，相鄰單樁之間相互咬合而形成樁墻。為便于切割及達到咬合，B樁混凝土應采用超緩凝混凝土，而且必須在B樁混凝土初凝之前完成A樁的施工。A樁成孔施工時采用全套管鉆機取土并同時切割相鄰B樁相交部分的混凝土，再澆筑A樁混凝土與B樁實現咬合。總的施工原則是先施工B樁，后施工A樁，其施工工藝流程是:B1→B2→A1→B3→A2→B4→A3…，如圖1 所示。

3 施工質量監理控制要點

3.1 施工準備工作監理

1)檢查場地平整、道路、施工用水、用電準備情況，障礙物的拆遷、改移工作;2)審查承包商的施工組織設計;3)組織設計單位向承包商進行設計交底;4)檢查施工機械、設備、工器具是否齊全，狀態是否良好，所用機械是否與施工組織設計一致;5)要求承包商對進場的鋼筋、水泥、砂、石等材料及時報驗，進場材料必須有出廠合格證及有關質保資料，并按有關規定見證送檢。商品混凝土應提供配合比試驗單;6)檢查施工人員資質，審查是否持證上崗。檢查各種衡器、量具、計量裝置是否經過校驗，是否合格。

3.2 咬合樁施工過程監理

3.2.1 咬合樁混凝土導墻施工監理

為了提高鉆孔咬合樁孔口的定位精度并提高就位效率，需在樁頂地面施作混凝土導墻，這是鉆孔咬合樁施工的第一步。

1)檢查導墻溝槽開挖是否符合設計要求，應有承包商測量專業人員設定軸線及角點，并檢查其布設導墻中線及樁位是否正確;2)檢查導墻的地基是否夯實，導墻背后是否用粘性土回填夯實;3)測量核對模板的位置，模板應具有足夠的承載能力、剛性和穩定性能，能可靠的承受新澆筑混凝土的自重和側壓力，保證導墻混凝土的施工質量;4)導墻混凝土的施工質量應嚴格按照混凝土結構工程施工及驗收規范的要求施工，導墻拆模后，做好養護。導墻內壁面垂直度允許偏差為3‰。

3.2.2 咬合樁成孔施工監理

1)因咬合樁B樁為超緩凝混凝土，咬合樁正式施工前應作試驗，把握好施作B樁和A樁的最佳間隔時間，并在B樁初凝前及時切割成孔施作A樁。經現場試驗確定B樁超緩凝混凝土緩凝時間不小于72 h。2)咬合樁樁孔鉆進使用的雙壁鋼套管的厚度應不小于40 mm，連接套管的螺栓和螺母要滿足強度和剛度的要求，使其即使在堅硬地層仍可保持整體垂直。3)套管安裝時，其垂直度必須校驗，套管安放的垂直度不得超過3‰，特別是第一節套管垂直度將影響整個樁的垂直度。鉆孔咬合樁施工前應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套管的順直度，然后將按照樁長配置的套管全部連接起來進行整根套管的順直度檢查和校正。單節套管(8 m)的順直度偏差應不大于4 mm，整根套管(26 m～30 m)的順直度偏差應不大于20 mm。另外，要加強成孔過程中地面以上及孔深范圍內垂直度的檢查與控制，發現問題，及時采取糾偏措施。4)檢查承包商制定的防止和克服A樁成孔時來自B樁混凝土“管涌”的措施方案，主要控制在施工過程中應使鉆進中套管超前于沖抓面一定距離(1.5 m～2.0 m)，使孔內留足一定厚度的反壓土層，防止“管涌”。5)當遇到堅硬地層套管很難進入時，應使用帶有圓錐鉆鑿并配有撈取裝置的短螺旋鉆、旋轉斗或巖心鉆，將套管內的土壤破碎取出，直至預挖深度低于套管下端0.5 m以上。預挖深度取決于地層的穩定性。6)套管入土深度符合設計要求后，測量孔深，檢查孔底地質情況是否與設計一致，確定終孔標高、樁長和入巖情況，檢查孔內虛土和沉渣的清除，要求虛土沉渣厚度不得大于100 mm。若出現地質情況與勘查不符時，應請設計單位定出處理方案。

3.2.3 咬合樁鋼筋籠施工監理

1)檢查鋼筋籠是否按設計要求制作。2)鋼筋焊接前，必須對焊工進行焊接試驗考核，考核合格后方可施焊。3)檢查主筋的搭焊接是否相互錯開規定位置及同一接頭區域接頭數量不得超過鋼筋總數的一半。4)主筋接頭宜采用對焊，鋼筋籠主筋也可采用搭接焊，焊縫長度單面焊為10d，雙面焊時不得小于5d。5)鋼筋籠吊運時檢查承包商是否采取適當措施防止扭轉、彎曲。6)檢查鋼筋籠的保護層厚度是否滿足設計要求(80 mm)。7)鋼筋籠制作允許偏差應符合設計和規范規定。8)成孔檢測合格后即可安放鋼筋籠，鋼筋籠安放標高，由套管頂端處的標高來計算，安放時必須保證樁頂的設計標高，允許誤差為±100 mm。鋼筋籠放至設計標高后立即固定。

3.2.4 咬合樁混凝土施工監理

1)在混凝土澆筑之前，其配合比應通過試驗確定并經監理工程師審批通過，混凝土內氯離子、堿含量均應滿足設計要求數值。混凝土坍落度宜采用160 mm～220 mm。2)混凝土配合比須滿足設計要求的抗壓強度等級、抗滲性能指標，配合比試配設計強度應按水下混凝土考慮，比設計圖紙要求的強度高一等級。3)孔內無水澆筑混凝土時，一般應用導管法澆筑。檢查并保證導管口距樁底高度保持在2 m以內，連續澆筑，振搗密實，如需中斷澆筑時，其中斷時間A樁不得超過混凝土初凝時間(約1.5 h～2.5 h)，B樁因為超緩凝混凝土，可適當放寬時限。4)當孔內滲水多，漏水較大時，應采用水下灌注施工法，灌注水下混凝土的導管和隔水栓的構造及使用應符合施工規范中有關規定。開灌前儲料斗內必須有足以將導管的底端一次性埋入地下混凝土中1 m以上深度的混凝土儲存量。為保證水下混凝土的灌注能順利進行，灌注前應擬定灌注方案，主要機具應有備用，灌注前應進行試運轉。5)套管應隨樁體混凝土灌注逐段拔出，并始終保持套管底端低于混凝土面2.5 m以上，嚴禁強行上拔。同時，樁鋼筋籠上應設置防止鋼筋籠隨套管“上浮”的裝置。6)對B樁混凝土應使用緩凝劑或小骨料混凝土，預拌混凝土的初凝時間應視地質情況及鉆孔速度而定，宜從最不利的情況考慮控制終凝時間。應督促承包商提前做好混凝土供應商提供的混凝土緩凝時間的試驗，檢查是否達到承包商的要求，做好記錄以備查對。7)灌注混凝土時，監理人員按規定進行旁站并做好記錄。8)每根樁留置混凝土強度試塊不得少于一組;抗滲試塊組數按規范留取(1組/500 m3)。

3.3 咬合樁的檢驗和驗收

1)咬合樁的允許偏差應符合表1的規定。

表1 套管灌注咬合樁允許偏差

2)咬合樁抽芯檢測數量按規程規范和設計圖紙要求執行，按一般經驗:每車站(區間)咬合樁抽檢數為1%，且不少于5根。

3)檢查合格后，承包商填寫混凝土和鋼筋混凝土咬合樁分項工程質量檢驗評定表報監理進行驗收，驗收工作請業主、設計、勘察、質監等單位參加。

3.4 特殊情況施工監理

對于施工中遇到的樁孔偏斜較大、地下障礙物、管涌以及分段施工接頭的處理等特殊情況和部位，在咬合樁正式施工前要求施工單位編制應急處理措施及預案報監理審批，施工時遇到具體問題情況，要求承包商嚴格按照已審批的方案執行，保證施工正常進行。

4 結語

通過華苑站施工及監理，總體上達到了咬合樁圍護結構預期的效果，基本上保證了深基坑土方開挖和主體結構施工的需要，存在的問題是，隨著咬合樁及基坑深度的增加，樁間咬合止水的效果隨之有所下降，尤其是在基坑轉角部位滲漏較多，施工中也采取了高壓旋噴注漿等措施進行處理，收到了一定效果。以上問題還有待于在今后工程實踐中認真加以解決。

［1］ 徐勇強.多種支護形式在基坑圍護中的結合應用［J］.山西建筑，2010，36(4):135-136.