咬合樁全套管回旋鉆施工工藝

羅竣文 張云飛

【摘要】咬合樁全套管回旋鉆是近年來我國新型就地灌注混凝土的施工工法，該技術具有高效、環(huán)保、防水性能好和成本低的優(yōu)勢，在地鐵、深基坑圍護、廢樁清理、擋水墻等高難度先進工程中廣為應用。本篇論文主要針對咬合樁全套管回旋鉆的施工工藝做簡要介紹，并對其特點以及其關鍵技術做淺要分析。

【關鍵詞】咬合樁；全套管回旋鉆；施工工藝

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展和施工水平的提升，咬合樁全套管回旋鉆施工工藝逐漸在各個工程中得到應用。該工藝是咬合樁技術和全套管回旋技術兩種新型技術相結合的成果，其結合的成果完全呈現(xiàn)出壹加壹大于二的效果。

一、咬合樁全套管回旋鉆的簡介

20世紀先后研究出全套管鉆機和咬合樁工藝，90年代中期將兩者相互融合，使兩種工藝得到更為廣泛的應用，解決很多施工過程中的難題。例如面對地下水分析砂層，鉆孔工序很難進行，并且套管由于沙層結構的特色，很難達到施工工藝的入土深度，全套管旋轉鉆機很好的解決這一施工難題。咬合樁的施工工藝主要采用機械切割或沖抓，利用樁與樁之間相互咬合的結構特點，形成一種圍護效果。素混凝土樁與鋼筋混凝土樁交叉排列，即先進行素混凝土施工，并采用超緩凝型混凝土，利用該混凝土凝結慢的特點，在其初凝之前完成鋼筋混凝土樁的施工，并利用全套管回旋鉆機切割兩樁相交的部分，使其相互咬合，該結構具有良好的防滲作用。

二、施工工藝的特點

咬合樁全套管回旋鉆的施工過程中采用全套管鉆機，具有鋼套管的全程防護，省略泥漿防護和排放泥漿的施工環(huán)節(jié)，有效防止孔壁坍塌，保證精確的垂直度和形狀，并且具有良好的防水功效；該施工過程采用的機械設備噪聲低、振動小的優(yōu)勢，降低因施工引起的噪聲污染和環(huán)境污染的程度；對沉降與變位有很好的控制能力，從而可以實現(xiàn)在臨近建筑物以及地下管道等工程的地方施工；采用回旋鉆機取土，克服地下沙土層中施工的困難；利用注水反壓的工藝，可以有效防止孔內流砂和涌泥的現(xiàn)象出現(xiàn)，提高成樁的綜合水平；由于工序設計順序，實施樁與樁之間的軟切割咬合，在混凝土終凝之前實現(xiàn)樁與樁之間的咬合，達到無縫咬合的目的，形成嚴密的整體等。

三、施工工藝的流程

1.導墻施工

導墻建立的主要是為了鉆機更為精確的定位，其厚度約為 350mm～450mm，定位孔直徑一般比樁的直徑要多20mm，導墻的頂端最少要高出地表面100mm，防止地表水流入。

2.鉆機定位

導墻的厚度達到施工要求時拆除模板，將定位點反應到導墻頂?shù)谋砻?，將其作為定位孔的基準，將全套管回旋鉆的專用定位底座與應導墻頂表面的定位點相對應，同時也要與咬合樁樁心相對應，并將其進行固定，防止在其它施工導致其定位點進行偏移。

3.套管的壓入

第一節(jié)和第二節(jié)套管的安裝位置直接影響樁孔的垂直度的精確度。因此在施工過程中不斷利用經(jīng)緯儀或其他垂直測量儀器對其進行測量，不斷調整其位移，當其偏差不大時一般采用鉆機夾對其進行微調，當其偏差過大時應及時將其拔出，重新將其壓入，從而保證其垂直度的精確性。

4.注入反水，旋轉取孔

套管在即將壓入砂土層時，為了防止流砂和涌泥的現(xiàn)象，提前注入反水，對其施壓，隨時保持關內外的壓力平衡，并且利用旋轉鉆機將土取走，繼續(xù)壓入，知道套管達到施工圖紙所設定的位置。

5.終孔檢驗

對于定位孔的垂直度、直徑、深度再次進行確認，并清除孔低虛土確保其滿足設計圖紙的要求，便于下一步施工的繼續(xù)。

6.鋼筋籠的吊放

對于鋼筋混凝土樁的施工，終孔檢驗后要利用起重機對鋼筋混凝土進行吊放，并且確保鋼筋籠標高的精確度。

7.混凝土灌注

混凝土灌注由于孔內有水，采用水下混凝土灌注法，開始灌注時應應先灌入2cm左右的深度，然后不斷提升套管20～30cm，灌注過程中要隨時保證混凝土的灌注高度要高于套管2cm，防止套管提升過快，造成斷樁的事故發(fā)生。

8.咬合樁的排樁工藝

將圍護咬合樁分為A、B型兩種，兩種樁間隔排列，如圖1所示。A樁素混凝土樁，B樁為鋼筋混凝土樁，A樁要確保其垂直度的精確度；B樁除了確保其垂直精確度外，還要保證不對A樁造成破壞，采用超緩混凝土，在A樁的混凝土初凝階段時實施B樁，可以有效解決這一難題。

圖1咬合樁的排樁施工示意圖

三、咬合樁全套管回旋鉆機施工的關鍵技術

1.注水反壓技術的控制

套管壓入的施工環(huán)節(jié)中，為了防止套管涌泥和流砂，應該在套管進入砂層前注水，注水的高度將其控制在地下水以上的2.5cm左右，不得低于2cm，并在回旋鉆機取土的過程中及時補水，保持水位，才能杜絕套管涌泥和流砂事故的發(fā)生。

2.超緩凝土“管涌”現(xiàn)象的控制

鋼筋混凝土樁的施工過程中，素混凝土樁仍處于初凝階段，很有可能造成素混凝土的超緩混凝土通過A樁和樁銜接處流入B樁孔內，為了杜絕這種現(xiàn)象應該達到以下幾個標準：一是確保素混凝土樁的坍塌度不超過18cm；二是套管低口應始終保持高于開挖面2cm以上，防止因套管堵塞造成“瓶塞”現(xiàn)象，造成混凝土無法注入的事故；三是確保注水反壓技術的控制的精確度，維持套管內外的壓力平衡，始終保持水位等，從而杜絕超緩混凝土的管涌現(xiàn)象。

3樁體垂直度的控制

樁體垂直度在《地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范》中明確規(guī)定，樁體的垂直度偏差不得超過千分之三。為了保證鉆扣孔的定位效果首先要檢驗和矯正套管順直度的精確度，從每一節(jié)套管的垂直度到整根套管的垂直度都要進行檢驗和矯正，若整根套管的長度在15m～25m的范圍內，則要保證其套管的垂直偏差控制在10mm的范圍內；其次是在成孔過程中的監(jiān)測和檢查，分為地面監(jiān)測和孔內檢查。地面檢測利用經(jīng)緯儀或線垂對地面以上的套管進行監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)偏差并糾正?？變葯z查是在每節(jié)套管安裝完，利用側錘、測環(huán)或測斜儀對該套管孔內的垂直偏差進行檢查，不符合要求及時進行糾正，確保每一節(jié)套管都符合技術要求等方面，從而確保樁體垂直度達到技術標準。

結束語

綜上所述，咬合樁全套管回旋鉆的施工是將全套管鉆機和咬合樁技術相結合的工程，其優(yōu)勢在復雜工程中被廣泛應用，有效解決工程中遇到的一定困難。為了確保該工程的順利實施，在對注水反壓技術、超緩混凝土的灌注和樁體垂直的精確度等方面都需進行精密的控制，從而推動我國先進工程施工的進一步提升。

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