基坑支護全護筒咬合樁鋼筋籠定位施工技術

李 波，雷 斌，黃 凱，童 心

(深圳市工勘巖土集團有限公司，廣東 深圳 518063)

0 引言

基坑支護咬合樁是一種樁與樁相互咬合排列的圍護結構形式，常采用液壓全護筒搓管機成孔。施工過程中，受初灌時混凝土回頂、護筒底邊起刃內卷、鋼筋籠垂直度超標、護筒因長期使用存在圓度偏差及鋼筋籠自重較小等因素影響，鋼筋籠易上浮，輕微浮籠可采用向下反壓處理，嚴重時則會改變樁身配筋結構，影響樁身質量，甚至需拔出鋼筋籠進行返工處理。

針對以上問題，結合現場條件及設計要求，通過對實際工程進行研究，在傳統(tǒng)液壓全護筒搓管機成孔施工的基礎上，于鋼筋籠底部加焊一塊混凝土扁圓柱體抗浮板，與鋼筋籠形成一體下放至樁孔底部。初灌時連續(xù)注入的混凝土壓覆于抗浮板上，對鋼筋籠整體施加一個持續(xù)增加的壓力，可有效抑制鋼筋籠上浮，實現方便快捷、高效經濟、質量可靠、文明環(huán)保的目標，達到預期效果。

1 工程概況

國速世紀大廈深圳市羅湖區(qū)桂園街道蔡屋圍片區(qū)，規(guī)劃建造商住小區(qū)及附屬商業(yè)裙樓，地下4層，基坑深16.40m，面積約5 880m2，主要支護結構為咬合樁+3層鋼筋混凝土內支撐，咬合樁樁徑為1.2m。

項目于2015年12月開工，支護樁設計采用液壓鋼護筒全長護壁、機械沖抓成孔工藝，4臺搓管機同時施工，前期施工中頻現浮籠，采用基坑支護全護筒咬合樁鋼筋籠定位施工技術進行解決，使用C30水下混凝土現場澆灌制作抗浮板，有效解決浮籠問題，提高生產效率，降低施工成本，使支護樁施工按期順利完成。

2 基坑支護全護筒咬合樁鋼筋籠定位施工工藝

該工藝適用于采用液壓全護筒搓管機施工的鋼筋混凝土樁和樁徑≤1.2m的鉆孔灌注樁施工。

2.1 工藝原理及流程

咬合樁采用水下回頂法進行樁身混凝土灌注，首斗初灌量需滿足埋管要求，灌注時混凝土從導管涌出至樁孔底部，產生一個向上的回頂力，瞬間對鋼筋籠施加一個較大的頂托力，籠體受力平衡被打破，從而產生浮籠。

本技術在液壓全護筒搓管機成孔施工方法的基礎上，新增鋼筋籠定位技術，在鋼筋籠底部焊接一塊混凝土扁圓柱體抗浮板(見圖1)，隨鋼筋籠下放至樁孔底部，初灌時連續(xù)灌注的混凝土覆蓋于抗浮板上，對鋼筋籠整體施加一個持續(xù)增加的向下壓力。

圖1 鋼筋籠抗浮板連接示意

鋼筋籠受到的向上回頂力被持續(xù)灌入的混凝土產生的重力有效抵壓，避免了混凝土初灌誘發(fā)的浮籠問題，且在持續(xù)不斷下灌的混凝土壓覆下，施加于抗浮板上的混凝土越來越多，下壓力越來越大，更有效保證了鋼筋籠的穩(wěn)固定位，避免了浮籠，如圖2所示。

圖2 初灌混凝土快速灌注對抗浮板產生下壓力

選取不同直徑、厚度的混凝土抗浮板進行現場試驗研究，得出抗浮板直徑d為(設計樁徑-主筋保護層厚度-5cm)、厚10cm時，既能順利下放至樁孔底部，又能在減少混凝土用量的前提下保證抗浮能力，達到最優(yōu)效果。

基坑支護全護筒咬合樁鋼筋籠定位施工工藝：抗浮板制作→抗浮板與鋼筋籠底部焊接→抗浮板隨鋼筋籠吊放→樁身混凝土澆灌。

2.2 操作要點

1)抗浮板制作 ①根據鋼筋籠底部彎折段尺寸確定抗浮板大小，直徑d=設計樁徑-主筋保護層厚度-5cm，厚10cm；②按抗浮板尺寸裁剪鐵皮模板，長為抗浮板周長+20cm(用于首尾連接)，寬為抗浮板厚度(3mm)；③選擇干燥地面或沙地，其上鋪1層薄布隔離，在薄布上描出抗浮板外邊線；④將鐵皮沿所畫線圍成圓形模板，搭接長度為20cm，搭接兩側采用細繩綁扎或鋼筋支擋；⑤在鐵皮模板外側均勻設置鋼筋支擋或使用沙子固定，防止混凝土澆筑過程中鐵皮模板變形，并在鐵皮外側以油性筆進行四等分標記，方便鋼筋置入；⑥在鐵皮內側均勻涂抹1層機油，方便后續(xù)模板拆除；⑦使用與咬合鋼筋混凝土樁一致的混凝土澆筑抗浮板板身，邊澆筑邊振搗，以確?；炷撩軐崳虎嗷炷翝仓戤?0min后，在距離四分點10cm處，與抗浮板呈60°夾角插入4根長40cm、直徑≥10mm的鋼筋，鋼筋嵌入段8cm，外露段32cm，并使用模板或鋼筋支承固定；⑨完成混凝土澆筑及鋼筋置入24h后，拆除支擋鋼筋及鐵皮模板；⑩將抗浮板轉移至標準養(yǎng)護室進行養(yǎng)護，具備一定強度后即可取出使用，如圖3所示。

圖3 抗浮板

2)抗浮板與鋼筋籠底部焊接 ①鋼筋焊接施工前，檢查清理焊接部位及鋼筋與電極接觸處表面的銹斑、油污、雜物等，以保證焊縫質量，使兩者有效連接；②采用單面焊將抗浮板的4根預留鋼筋與對應鋼筋籠連接，焊接長度為10d(d為鋼筋直徑)，如圖4所示。

圖4 抗浮板與鋼筋籠相連

3)抗浮板隨鋼筋籠吊放 ①鋼筋籠吊放采用單機抬吊，空中回直，起吊時須使吊鉤中心與鋼筋籠中心重合，保證起吊平衡；②鋼筋籠吊至離地面0.3～0.5m后，確?；\體平穩(wěn)后主鉤起鉤，根據籠底部與地面的距離，隨時指揮副鉤配合起鉤；③鋼筋籠吊起后，主鉤勻速起鉤，副鉤配合使鋼筋籠垂直于地面；起重機平穩(wěn)運行至樁孔附近，進行吊籠定位、入孔。

4)樁身混凝土灌注 ①選擇直徑200～250mm灌注導管，下放前詳細檢查每節(jié)導管，導管連接部位加密封圈及涂抹黃油，確保密封可靠，下放時調節(jié)導管長度。②混凝土運輸車直接開至孔口附近或采用泵送灌注，灌注前將隔水塞放入導管內；安裝初灌料斗，蓋好密封擋板，灌注混凝土。③灌注過程中，用測繩檢測混凝土上升高度，適時提升拆卸導管，導管埋深2～6m，嚴禁將導管底端提出混凝土面。④連續(xù)觀測鋼筋籠頂標高變化。⑤考慮樁頂有一定浮漿，樁頂混凝土按設計圖紙或相關規(guī)范要求進行超灌，以保證樁頂混凝土強度。

2.3 施工工藝特點

1)制作工藝簡單 抗浮板制作材料為鐵皮模板、混凝土及鋼筋，制作時在模板內澆筑、振搗混凝土，并在板面植入鋼筋，養(yǎng)護，使抗浮板整體成型即可投入使用，制作工藝簡單。

2)便于安裝、吊放 將抗浮板與鋼筋籠底部鋼筋有效焊接，即可吊裝使用，安裝簡便。此外，因采用搓管機全長護壁工藝成孔，有效避免了不良地層中砂土、地下水等對下放帶抗浮板鋼筋籠的影響。

3)成樁質量好 初灌時連續(xù)注入的混凝土壓覆于抗浮板上，產生持續(xù)增加的壓力，有效抵抗灌注混凝土時的回頂力，避免鋼筋籠上浮，確保咬合鋼筋混凝土樁的成樁質量。

4)施工成本低 抗浮板制作材料主要為鐵皮模板、混凝土和鋼筋，鋼筋可從現場鋼筋籠制作剩余的短料中獲取，混凝土可從現場咬合鋼筋混凝土樁澆灌后多余的混凝土中獲取，施工成本低；抗浮板的使用可有效減少鋼筋籠上浮，保證成樁質量，降低施工成本。

3 結語

基坑支護全護筒咬合樁鋼筋籠定位施工技術在傳統(tǒng)液壓全護筒搓管機成孔施工的基礎上，在鋼筋籠底部加焊一塊混凝土扁圓柱體抗浮板，可有效抑制鋼筋籠上浮。該技術在工序管理、生產效率、施工成本控制等方面具有顯著效果，為解決浮籠問題提供了一種創(chuàng)新、實用的工藝技術，可減少事故處理時間，加快施工進度，具有良好的社會效益和經濟效益。