淺議咬合樁技術(shù)在深基坑工程中的有效應(yīng)用

張萬(wàn)秋

(中鐵四局第二工程有限公司，蘇州 215100)

淺議咬合樁技術(shù)在深基坑工程中的有效應(yīng)用

張萬(wàn)秋

(中鐵四局第二工程有限公司，蘇州 215100)

作為新型支護(hù)工藝技術(shù)，咬合樁技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于保障深基坑工程的安全運(yùn)行具有重要作用。本文首先介紹了咬合樁技術(shù)工藝原理及工藝流程，然后具體探討了咬合樁技術(shù)在深基坑工程中的應(yīng)用，以期為相關(guān)技術(shù)與研究人員提供參考。

咬合樁 深基坑 應(yīng)用

傳統(tǒng)建筑施工中常采用重力式擋墻、地下連續(xù)墻等深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，隨著基坑工程規(guī)模及數(shù)量的快速發(fā)展，深基坑支護(hù)工程的施工要求逐步提高，選用恰當(dāng)、經(jīng)濟(jì)的基坑支護(hù)形式，已成為相關(guān)工程面臨的重大課題。咬合樁是一種新型深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，其具有施工速度快，成樁質(zhì)量高、支護(hù)深度大，能夠起到較好的基坑防滲及止水效果等特點(diǎn)，對(duì)深基坑支護(hù)工程具有良好的適用性。因此，加強(qiáng)有關(guān)咬合樁技術(shù)在深基坑工程中的應(yīng)用研究，對(duì)于改善咬合樁技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

一、咬合樁技術(shù)工藝原理及工藝流程

1、咬合樁技術(shù)工藝原理

咬合樁采用一個(gè)超緩凝混凝土樁和一個(gè)鋼筋混凝土樁相間的排列方式。先對(duì)超緩凝混凝土樁進(jìn)行施工，然后再施工鋼筋混凝土樁，前樁使用超緩凝混凝土，要求在該樁混凝土初凝前應(yīng)完成后樁的施工；在后樁施工中，要用套管樁機(jī)切掉與前樁相接觸部分的混凝土，以確保咬合。相鄰樁間的咬合厚度可依據(jù)樁長(zhǎng)來(lái)確定，樁長(zhǎng)度越短則咬合厚度越小，但最低應(yīng)在100mm以上，反之則咬合厚度越大。

2、咬合樁技術(shù)工藝流程

（1）為保證咬合樁孔口的定位精度和速度，應(yīng)先在樁頂上部淤泥面制作鋼筋混凝土導(dǎo)墻。

（2）等導(dǎo)墻強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定值后，將套管鉆機(jī)抱管器的中心與導(dǎo)墻孔位中心對(duì)準(zhǔn)；在孔口定位過(guò)程中，主要由鉆機(jī)以導(dǎo)向和導(dǎo)墻孔為依據(jù)，前后左右移機(jī)，確保護(hù)筒和導(dǎo)墻孔上下圓心重合。

（3）先將第一節(jié)套管壓入2.5～3m左右，然后使用抓斗將套管內(nèi)的泥土取出，抓土的過(guò)程中應(yīng)同時(shí)下壓套管，待第一節(jié)套管完全壓入土內(nèi)后，檢查垂直度，若超出規(guī)定范圍則進(jìn)行糾偏處理，待合格后再安裝第二節(jié)套管繼續(xù)實(shí)施下壓取土，由此持續(xù)直到滿足規(guī)定孔底標(biāo)高。

（4）依照施工圖制作鋼筋籠，成孔完成后安放鋼筋籠。鋼筋籠下至設(shè)計(jì)高程后，利用鋼筋籠周圍鋼筋定位環(huán)保證鋼筋籠軸線與樁孔中心線重合，并確保主鋼筋的凈保護(hù)層滿足設(shè)計(jì)要求，保護(hù)層的允許偏差按±20mm控制。

（5）若孔內(nèi)有水則選用水下混凝土灌注法施工；若孔內(nèi)無(wú)水則選用干孔導(dǎo)管法流態(tài)灌注。

（6）拔管成樁：澆筑混凝土的時(shí)同步進(jìn)行拔管，拔管的同時(shí)嚴(yán)格控制其埋深和提升速度，嚴(yán)禁將套筒和導(dǎo)管拔出混凝土面，防止斷樁和缺陷樁的發(fā)生。施工時(shí)要注意確保套管底部低于混凝土面應(yīng)不高于1m。

（7）排樁施工應(yīng)按照先施工超緩凝混凝土樁（A樁），后施工鋼筋混凝土樁（B樁）的原則進(jìn)行，施工順序?yàn)椋篈1→B1→A2→B2→A3→B3→A4……，如圖所示。

二、咬合樁技術(shù)在深基坑工程中的應(yīng)用

1、咬合樁施工垂直度及定位誤差的調(diào)控

（1）控制樁身垂直度

控制良好的樁身垂直度是保證鉆孔咬合樁底部有充足咬合量的基礎(chǔ)。依據(jù)實(shí)際規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，工程樁身垂直度的偏差應(yīng)在0.3%以下，樁間的咬合量應(yīng)為250mm。成孔時(shí)要控制好樁的垂直度，需做好以下三方面：一是檢查校正套管的垂直度；二是監(jiān)控并調(diào)整成孔過(guò)程中樁的垂直度，也就是地面監(jiān)控與孔內(nèi)檢測(cè)；三是糾偏，成孔時(shí)若發(fā)現(xiàn)垂直度偏差較大，應(yīng)立即糾偏。當(dāng)前常用的糾偏方法有：①B樁糾偏，若B樁入土超過(guò)5m出現(xiàn)過(guò)大偏移，可先使用鉆機(jī)油缸實(shí)施直接糾偏處理，若未能滿足標(biāo)準(zhǔn)，可將粘土或砂土填充至套管內(nèi)，在填土的同時(shí)將套管拔起，待套管提升至上次滿足要求的位置后調(diào)直套管，檢查垂直度合格后再實(shí)施下壓；②使用鉆機(jī)油缸糾偏，若套管入土深度較淺或偏差較小，可直接采用鉆機(jī)的兩個(gè)推拉油缸和頂升油缸對(duì)套管的垂直度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以此實(shí)現(xiàn)糾偏；③A樁糾偏，相比較于B裝糾偏，A裝糾偏時(shí)不可向套管內(nèi)填充砂土或粘土，而應(yīng)填入與B樁同類型的混凝土，以免樁間形成土夾層而干擾排樁的止水效果。

（2）控制孔口定位誤差

為提高鉆孔咬合樁位置的精確度，應(yīng)嚴(yán)密控制孔口的定位誤差。施工中可在鉆孔咬合樁頂部安置鋼筋混凝土導(dǎo)墻，導(dǎo)墻上留設(shè)定位孔，孔直徑應(yīng)比樁徑大20～40mm。待鉆機(jī)移動(dòng)到設(shè)定位置后，待第一節(jié)套管進(jìn)入定位孔后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行檢查調(diào)整，以確保套管周圍同定位孔間的空隙保持均勻。

2、超緩混凝土的試配及使用

（1）超緩凝劑的選用

為避免粉狀外加劑在混凝土中難以均勻分散的問(wèn)題，可選用液體水溶性超緩凝劑作為主要超緩凝劑。使用中，增加緩凝劑的摻量，可增強(qiáng)緩凝作用，且在恰當(dāng)范圍內(nèi)摻加緩凝劑不僅不會(huì)干擾后期強(qiáng)度，反而能提高其強(qiáng)度；然而若緩凝劑使用量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值，則不僅會(huì)造成嚴(yán)重緩凝，且會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)度損失，甚至?xí)霈F(xiàn)長(zhǎng)期不凝結(jié)硬化。

（2）材料選擇

因水下超緩混凝土的灌注是一項(xiàng)連續(xù)作業(yè)，在控制坍落度損失、混凝土粘聚性、抗壓強(qiáng)度的各項(xiàng)指標(biāo)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)控制原材料的質(zhì)量。

（3）配合比選擇

在實(shí)際混凝土配制前應(yīng)進(jìn)行多次試配，依據(jù)試配結(jié)果選出一組最佳配合比，選出的配合比混凝土應(yīng)無(wú)泌水、離析現(xiàn)象，出機(jī)狀態(tài)好，緩凝時(shí)間符合施工標(biāo)準(zhǔn)，且有充足的強(qiáng)度富余系數(shù)。此類超緩混凝土關(guān)鍵是控制好混凝土的凝結(jié)時(shí)間，初凝時(shí)間應(yīng)為60h，強(qiáng)度應(yīng)在3Mpa以下。灌注前應(yīng)將坍落度控制在180～200mm范圍內(nèi)，擴(kuò)展度應(yīng)高于45mm，以提高水下灌注混凝土的保水性和粘聚性。

3、鋼筋籠上浮與“管涌”問(wèn)題處理

（1）鋼筋籠上浮處理：因套管內(nèi)壁同鋼筋籠外緣間隙較小，在套管拔起過(guò)程中可能造成套管隨帶鋼筋籠一起上浮的問(wèn)題?？刹扇〉念A(yù)防措施：在鋼筋籠底部焊接一塊小于鋼筋籠直徑的薄鋼板，以提高其抗浮能力；A樁混凝土應(yīng)選用粒徑較小的骨料，粒徑應(yīng)控制在20mm以下，減少石子造成的摩擦；混凝土灌注應(yīng)嚴(yán)格按照操作標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行；使用鋼筋籠導(dǎo)正器。

（2）“管涌”是指在A樁成孔時(shí)，由于B樁混凝土未硬化，處于流動(dòng)狀態(tài)的混凝土由A、B樁結(jié)合處涌入A樁孔內(nèi)。可采取的預(yù)防措施有：①B樁長(zhǎng)空的套管比A樁成孔采用的套管長(zhǎng)1.5m；②B樁成孔時(shí)應(yīng)密切觀察鄰近兩側(cè)A樁混凝土頂面是否下陷，若發(fā)現(xiàn)下陷應(yīng)立即停止A樁開挖，并一邊將護(hù)筒盡量下壓，一邊向B樁內(nèi)填土或注水(平衡A樁混凝土壓力)，直至制止住“管涌”為止；③A樁混凝土的坍落度應(yīng)較小，不應(yīng)高于14cm，以減小混凝土的流動(dòng)性。

結(jié)束語(yǔ)：

咬合樁技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量將直接關(guān)系著深基坑工程的運(yùn)行質(zhì)量和效益，因此，相關(guān)技術(shù)與研究人員應(yīng)加強(qiáng)有關(guān)咬合樁技術(shù)在深基坑工程中的應(yīng)用研究，總結(jié)咬合樁技術(shù)應(yīng)用措施及關(guān)鍵施工技術(shù)要點(diǎn)，以逐步提升咬合樁技術(shù)應(yīng)用水平。

[1]卜林,曾華健,吳傳清.全套管鉆孔咬合樁防滲支護(hù)結(jié)構(gòu)在深基坑工程中的應(yīng)用[J].土工基礎(chǔ),2010,04:10-13.

[2]鐘林.咬合樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)深基坑施工穩(wěn)定性評(píng)價(jià)研究[D].西南交通大學(xué),2010.

[3]張慶.干取土矩形咬合樁變形機(jī)理及其在軟土區(qū)深基坑支護(hù)中的應(yīng)用研究[D].河南理工大學(xué),2010.

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1007-6344（2015）05-0302-01

張萬(wàn)秋（1981-10），女，山東日照，學(xué)歷：本科，研究方向：地鐵建設(shè)咬合樁施工。