淺談咬合樁圍堰施工技術

池平平

中鐵二十一局集團第三工程有限公司

【摘 要】隨著我國國民經濟及城市建設的飛速發展，城市軌道、高速鐵路、高速公路等交通基礎設施建設迎來了前所未有的高潮。深基坑圍堰施工技術的發展，對城市軌道、橋梁建設起到了關鍵性的作用。本文以新建海南西環鐵路?？谔卮髽蜻B續梁橋施工的實際情況，結合咬合樁工藝與設備，簡要闡述了咬合樁圍堰施工工藝及控制要點和滲漏水處理等注意事項。

【關鍵詞】深基坑；圍護結構；咬合樁

1.引言

咬合樁為近年來在國內外新出現的一種樁型，鉆孔咬合樁作為一種新型的圍護結構，由于樁心相互咬合，解決了傳統的樁心相切樁防水效果差的毛病，切具有對環境影響小、質量可靠、造價低等優點，具有推廣價值。

該工藝適用于富水砂層地質條件下地下工程深基坑圍護結構的施工。

咬合樁使用常規樁機即可施工，工藝簡單，可操作性強，最為主要的是，通過合理調配，可以與主橋樁基交叉施工，縮短整體工期。

2.工程概況

新建海南西環鐵路是海南省為打造國際旅游島，完善交通旅游基礎設施而新建的高速鐵路。?？陔p線特大橋全長1371.64m，橋跨組合為（5×24+13×32+（32+56+32）+21×32）

m預應力砼連續梁橋。其中連續梁跨越省道海榆西線和排澇渠。連續梁18#、19#、20#、21#橋墩位處河道且鄰近既有西環貨線。

3.咬合樁施工

3.1咬合樁圍堰布置

海口雙線特大橋連續梁樁基基坑圍堰采用咬合樁施工，現就咬合樁施工工藝介紹如下：

選用1.2m直徑樁，C30水下混凝土灌注，樁內配鋼筋籠。采用內外排交錯相接排列方式，內排樁心距2.05米，外排樁心距2.05米，具體詳見后附樁位平面布置圖，外排樁和內排緊挨相接，每個承臺布置96根樁。

樁基長度根據現狀水位、河床深度及承臺深度確定，采用15m（深入承臺底持力層）+（承臺厚度）+（水深）+1.5m（露出水面）=樁長。

考慮承臺開挖深度較深，采用內支撐，支撐高于承臺頂面1.5m，支撐布置方式經設計計算確定。

詳細數據經過專門機構人員復核計算，以確保結構的安全。

咬合樁圍堰布置圖見圖1-1

3.2咬合樁圍堰施工工藝

咬合樁施工根據施工經驗及作業平臺大小，選用沖擊鉆成孔方案，在樁與樁之間相互咬合，樁的排列為一個內排和一個外排間隔布置，施工時先施工內排樁，后施工外排樁。

施工工藝為施工準備→測量定位→埋設鋼護筒→配制泥漿→安裝鉆機→鉆進→終孔→清孔→鋼筋籠制作與安裝→安裝導管→二次清孔→灌注水下混凝土。

本紹論文僅詳細介施工不同之處和常規施工需要注意的施工事項。

3.2.1施工放樣。

平面位置采用全站儀放樣，水準高程采用水準儀測量。

3.2.2鉆孔施工準備。

（1）在平臺和岸邊之間設置泥漿池循環、沉淀和儲備池。

（2）場地平整后，鉆機要求平穩，成孔位置準確，誤差應控制在5cm以內。

（3）護筒采用1.5m直徑鋼護筒，采用挖埋法施工就位。護筒頂標高高出施工作業面0.3m。內排樁鉆孔時采用整體式護筒，外排鉆孔時采用組合式護筒。

（4）鉆進過程中應經常觀察復測，發現位移應及時調整。成孔過程中，按規定的施工表格填寫鉆孔記錄。記錄的內容包括護筒頂標高、樁尖設計標高、樁尖實際標高、鉆機型號、地層記錄、停機時間和原因等，發生如坍孔、斜孔、護筒下沉、串孔等情況應及時報告總工程師，采取合理的措施進行補救。

3.2.3終孔、清孔及樁間處理。

終孔，清孔自檢合格后，需要進行以下步驟處理，以增強樁排間橫向聯系，避免漏水。

（1）孔深達到設計要求之后，移動鉆機向已施工完畢的內排樁基靠近5cm左右，上下全程升降樁錘，摩擦掉內排樁側身的泥皮，露出樁身混凝土。

（2）再使用高壓水槍，對交接界面進行沖刷處理，保證外排樁灌注時混凝土與內排樁結合良好，起到止水作用。

3.2.4鋼筋布置。

（1）直徑1.2m樁，內排樁配12根HRB335Φ22鋼筋，保護層厚度150mm；外排樁配15根HRB335Φ22鋼筋，保護層厚度為50mm。

（2）箍筋采用HPB235φ10鋼筋，在內支撐以上按照30cm間距布置，在內支撐以下按照20cm間距布置。

（3）加強箍筋采用HRB335Φ22的鋼筋，1.8m間距布置。

3.2.5砼灌注。

砼灌注同一般樁基灌注相同，不做詳細說明，注意一下幾點。

（1）計算好灌注方量與設計高程，灌注完成后不做樁頭處理，以免造成浪費。

（2）發生孔口坍塌時，可立即拆除護筒并回填鉆孔，重新埋設護筒再鉆。

（3）孔徑和孔深必須符合設計要求，否則必須重新下鉆。

（4）成孔后，必須采取規定措施對相鄰樁間進行處理，確保不漏水。

（5）清孔后，測量沉渣厚度，確認滿足設計要求后，再灌注水下混凝土。

（6）水下混凝土應連續灌注，嚴禁有夾層和斷樁。

3.2.6圍堰內上層土層開挖。

圍護樁施工完畢后，可以施工承臺的開挖?？梢钥紤]采用挖機和人工結合的方式進行。

注意產生土方嚴禁堆放在圍堰周圍，應立即用自卸車運往棄土場廢棄處理。

3.2.7內支撐施工。

由于基坑開挖較深，所以考慮增加內支撐。

內支撐采用型鋼結構。內圍囹采用3根I63a工字鋼并排設置，斜撐、內支撐采用3根φ351×12鋼管并排支撐。圍堰支撐見下圖1-2

3.2.8圍堰內下層砂礫層及灰巖開挖。

下層圍堰內主要以粉細砂、粗粒砂、泥灰巖為主，挖機開挖后，采用人工開挖清理的方式進行。

下層開挖時，注意對已經開挖出來的排樁進行處理，同時，增加集水井和排水溝，及時把滲透入基坑的水用水泵排出。

3.2.9封底混凝土施工。

開挖達到設計高度后，先進行封底作業。

封底作業施工的時候，在后排樁和前排樁空間內，留設集水井和排水溝。

3.2.10承臺施工。

承臺施工注意一下幾點：

（1）本次施工兼做承臺模板，所以考慮增加工業毛氈，避免樁體和承臺連接。

（2）后排樁至承臺邊之間的空隙，可在承臺邊用磚塊砌筑，磚后填碎石，以利排水。

（3）利用后排樁和前排斷面處空隙處，增設加排水設施和集水井。以保證后期墩身干作業施工。

3.2.11圍堰拆除。

圍堰拆除需要在施工完畢之后，在洪水期來臨之前先進行筑島土石方清理，在承臺、墩身及后期支架拆除后，進行對圍堰的拆除。

在咬合樁施工過程中，在樁心預埋聲測管，以便于圍堰拆除時使用膨脹劑對樁基進行破碎，破碎后用履帶式挖機進行挖除，破拆至河床面以下1米。

4.施工注意事項

4.1開挖工程中咬合樁應力應變監控

深基坑在開挖過程中要全程進行應力應變觀測，在數據的基礎上分析結構的安全性，以保證后期開挖施工正常進行，同時對臨近既有西環貨線擋墻和海榆西線進行觀測，隨時掌握變形情況。

4.2開挖過程中咬合樁滲漏水的處理

在基坑開挖過程中，對可能出現的咬合樁滲漏水要制定排堵方案，保證開挖過程順利進行。

4.2.1滲水處理。

基坑在開挖過程中出現局部滲水現象，采用止水條、堵漏王及加木楔子等方式進行處理，處理過程中須一次性處理到位，避免出現重復滲水現象。

4.2.2漏水處理。

當咬合樁出現漏水情況時，即為咬合樁在鉆進過程中咬合不到位，在外部水壓力下導致直接大量漏水，此情況作如下處理：

a 采用土工布強行塞入漏縫中，此目的是為了使漏水不形成明水，只是以滲漏的形式沖擊土工布；

b 在漏縫相鄰兩根咬合樁上用手動沖擊鉆植入斜插鋼筋；

c 在咬合樁漏縫底部埋入打孔波紋管或打孔鋼管；

d 以植入鋼筋作為支撐，插入木板，澆筑混凝土；

此方法以堵水、排水相結合，使漏水疏排到基坑內的暗溝內。

5.結論

（1）本工程采用沖擊鉆成孔方案，在樁與樁之間相互咬合，樁的排列為一個內排和一個外排間隔布置，施工時先施工內排樁，后施工外排樁，符合設計要求，成孔質量好。

（2）對基坑進行開挖后，基本沒有滲漏水現象，咬合樁起到了很好的止水作用。

（3）對基坑開挖后對周圍地表沉降、位移等進行監測，結果在設計值以內，說明基坑穩定性較好。

（4）圍堰拆除方便，提高施工效率，降低施工成本。

綜上所述，咬合樁圍堰施工技術對深基坑開挖是一種較有效的技術，咬合樁圍堰施工主要表現在：配筋率低；抗滲能力強；施工靈活等優點，可降低工程造價，提高施工速度，切實保證支護結構質量，有利于施工場地的文明整潔。通過對施工原理的分析及咬合樁施工的優點，可確定咬合樁圍堰對深基坑施工方案可行，具有推廣價值。

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