大直徑現(xiàn)澆混凝土薄壁筒樁在基坑支護(hù)中的應(yīng)用

陳瑞雅　蕭云飛（平陽縣城市建設(shè)投資有限公司，浙江　溫州　325400）

工程技術(shù)

大直徑現(xiàn)澆混凝土薄壁筒樁在基坑支護(hù)中的應(yīng)用

陳瑞雅蕭云飛
（平陽縣城市建設(shè)投資有限公司，浙江溫州325400）

大直徑現(xiàn)澆混凝土薄壁筒樁充分發(fā)揮了大直徑樁的穩(wěn)定性和強(qiáng)度，大直徑環(huán)形截面能提供較大的抗彎剛度，有效限制基坑側(cè)向變形；具有施工質(zhì)量有保證、環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)。聯(lián)體筒樁同時(shí)具有擋土、止水功能，用于深基坑支護(hù)有較好的經(jīng)濟(jì)效益。本文從工藝原理、布樁形式、環(huán)境效應(yīng)等方面對筒樁支護(hù)進(jìn)行了討論。

大直徑；薄壁筒樁；基坑支護(hù)

1　工程概況

平陽縣昆陽鎮(zhèn)城東新區(qū)B43地塊安置房建設(shè)項(xiàng)目坐落于溫州市平陽縣昆陽鎮(zhèn)城東新區(qū)建豐村，規(guī)劃中的經(jīng)五路以東，三號路以西，環(huán)城路以北，北側(cè)有在建平陽縣昆陽鎮(zhèn)城東新區(qū)B30地塊安置房項(xiàng)目。本工程地下室一層，基坑開挖深度深4900mm～7100mm，結(jié)合周邊場地情況，基坑支護(hù)采用筒樁支護(hù)體系。筒樁外側(cè)采用水泥攪拌樁止水土帷幕，坑底部分區(qū)域采用水泥攪拌樁加固。

2　工藝原理

將筒樁在基坑周邊成隊(duì)列式間隔布置，結(jié)合水泥攪拌樁組成擋土止水的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，為一種排樁支護(hù)，可分為懸臂式筒樁支護(hù)和內(nèi)撐式筒樁支護(hù)。筒樁則是采用專用施工機(jī)械在地基中形成大直徑筒形孔，然后配置鋼筋并就地灌注混凝土成型。筒樁專用鉆機(jī)由機(jī)座、機(jī)架、成孔器三大部分組成，機(jī)座和機(jī)架與普通的沉管灌注樁機(jī)相似。成孔器包括中高頻率的振動(dòng)錘、連接振動(dòng)器和內(nèi)外管的夾持器、出泥孔、混凝土受料槽、外管、內(nèi)管、最底部的環(huán)形樁尖。其中環(huán)形樁尖、內(nèi)外護(hù)壁套管和專用振動(dòng)錘是筒樁成型整套工藝的核心設(shè)備。

3　施工工藝流程及操作要點(diǎn)

施工工藝流程：在基坑支護(hù)中應(yīng)用大直徑現(xiàn)澆混凝土薄壁筒樁時(shí)，我們通常都采用以下的施工工藝流程：施工前期的各項(xiàng)準(zhǔn)備-制作樁尖-筒樁的施工-保養(yǎng)和養(yǎng)護(hù)-科學(xué)的處理樁頂-灌芯-施工壓頂梁-在其支撐作用的梁下方挖土-施工支撐梁-養(yǎng)護(hù)-開挖至基底標(biāo)高。

操作的要點(diǎn)：（1）施工準(zhǔn)備階段。應(yīng)結(jié)合的實(shí)際情況編制施工現(xiàn)場的巖土工程勘察報(bào)告、施工設(shè)計(jì)文件、施工現(xiàn)場與地下管線、地基基礎(chǔ)以及鐵路、道路等相關(guān)資料，同時(shí)應(yīng)聯(lián)合各個(gè)部門的人員做好對施工圖紙文件的會審工作，并及時(shí)的進(jìn)行施工安全和施工技術(shù)交底。進(jìn)行打樁之前，應(yīng)將地下和高空的障礙物處理干凈，施工現(xiàn)場應(yīng)具備足夠的平整性，樁機(jī)移動(dòng)的垂直度必須符合相應(yīng)的要求，同時(shí)還應(yīng)考慮到地面的承載力，為保證施工機(jī)械設(shè)備的有序作業(yè)，應(yīng)保證排水的暢通性，先進(jìn)行試打樁再進(jìn)行筒樁的施工，確保施工工藝以及各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)都是符合相應(yīng)的規(guī)范要求的。（2）制作樁尖。為充分的保證環(huán)形樁尖的制作效果，必須遵照以下的要求進(jìn)行操作：樁尖的表面應(yīng)是較為密實(shí)和平整的，掉角的深度應(yīng)小于20mm，同時(shí)局部掉角和蜂窩的缺損總面積應(yīng)是小于樁尖全部表面積的1%的，在樁尖的上方，內(nèi)外支承面的高度差應(yīng)小于5mm，并且其內(nèi)外面圓度的偏差不應(yīng)超過樁尖直徑的1%，其混凝土強(qiáng)度則應(yīng)高于筒樁混凝土強(qiáng)度一個(gè)等級。（3）樁基的就位調(diào)平。在施工的準(zhǔn)備階段，應(yīng)確保樁機(jī)就已經(jīng)是調(diào)試合格的，導(dǎo)管、樁管以及樁的中心線必須是在同一個(gè)豎直線上的，垂直度的允許偏差必須是小于1%的，預(yù)制的樁尖應(yīng)放置在成孔器的正下方，落下振動(dòng)錘，確保樁尖是嵌在內(nèi)外護(hù)筒之間的，這樣不但能夠防止夾層中混入泥土，同時(shí)也能更好的固定雙層鋼護(hù)筒。應(yīng)將提前定制的橡膠密封圈安裝在護(hù)筒和樁尖之間，從而起到良好的水止吐作用。（4）安裝鋼筋籠。應(yīng)嚴(yán)防鋼筋籠出現(xiàn)變形的問題，安裝完成后應(yīng)固定好鋼筋籠的位置，確定成管的標(biāo)高已經(jīng)符合了相應(yīng)的要求后，應(yīng)立即將夾持器和振動(dòng)錘拆卸下來，同時(shí)放置制作完成的鋼筋籠，并用振動(dòng)錘將雙層鋼護(hù)筒重新夾緊，從而起到良好的固定作用。（5）灌注混凝土。進(jìn)行混凝土灌注的作業(yè)之前，應(yīng)保證成孔具有良好的質(zhì)量，同時(shí)保證成孔器內(nèi)是不存在進(jìn)泥和吞樁尖的現(xiàn)象的，防止進(jìn)水問題的發(fā)生。灌滿管內(nèi)的混凝土后，應(yīng)先振動(dòng)6s，并同時(shí)將其提升約8m左右，之后改為間歇振動(dòng)的方式，并采取加料的方式將其再次提升，從而保證管內(nèi)砼面的高度比地面高2m，提升的速度應(yīng)控制在1.2m/min-2m/min的范圍內(nèi)，為保證樁身的連續(xù)性，應(yīng)保證鋼管埋入到成孔器中的深入是多于1m的。應(yīng)預(yù)加一定的高度在灌注的樁頂標(biāo)高上，這一高度應(yīng)大于0.5m，同時(shí)采取有效的保護(hù)措施，以保證即使在將樁頂?shù)母{鑿除后樁頂?shù)幕炷翉?qiáng)度也是符合設(shè)計(jì)要求的。（6）有效的處理樁頂。澆筑作業(yè)完成后，通常樁尖都應(yīng)是比設(shè)計(jì)標(biāo)高高50cm的，對其進(jìn)行保護(hù)并鑿除浮漿層，如果已經(jīng)和樁頂標(biāo)高持平了，樁身混凝土的質(zhì)量卻還是不符合要求的，那么應(yīng)繼續(xù)鑿除，確保鑿到了質(zhì)量較好的部位，接樁時(shí)建議采用接樁法。（7）壓頂梁的施工。應(yīng)先在壓頂梁底部的標(biāo)高部位支好底模，之后再將鋼筋綁扎在壓頂梁上，底模建議采用方木和具有一定厚度的膠合板，在筒樁壁上的支點(diǎn)位置處，方木應(yīng)設(shè)置好預(yù)留孔，切忌應(yīng)在綁扎鋼筋之前就設(shè)置好，應(yīng)以壓頂梁的截面高度為依據(jù)準(zhǔn)確的計(jì)算出方木的間距。伸入壓頂梁的筒樁主筋的長度應(yīng)大于錨固的長度，同時(shí)采用常規(guī)的方法進(jìn)行混凝土的澆筑以及鋼筋的綁扎作業(yè)就可以了。

4　布樁形式

筒樁采用單排φ1500@2500（2100），振動(dòng)貫入成孔法施工。筒樁采用C30水下混凝土，充盈系數(shù)＞1.1，混凝土應(yīng)超灌1000mm，鑿除浮漿后頂部混凝土強(qiáng)度必須滿足設(shè)計(jì)要求。灌注混凝土前，必須檢查成孔器內(nèi)有無吞樁尖或進(jìn)泥、進(jìn)水現(xiàn)象。樁主筋保護(hù)層厚度35mm。施圍護(hù)工時(shí)采用跳打方式，保證施工質(zhì)量，不得出現(xiàn)縮徑、夾泥、露筋、斷樁等施工質(zhì)量問題。樁伸入冠梁內(nèi)100。筒樁的質(zhì)量檢測采用低應(yīng)變動(dòng)測法，檢測數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的30%。有異常情況時(shí)，應(yīng)加大抽檢范圍，必要時(shí)進(jìn)行鉆孔取芯檢測。

結(jié)語

大直徑現(xiàn)澆混凝土薄壁筒樁應(yīng)用于基坑支護(hù)具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）樁徑大大增加，充分發(fā)揮了大直徑樁的穩(wěn)定性和強(qiáng)度，大直徑環(huán)形截面能提供較大的抗彎剛度，有效限制基坑側(cè)向變形；（2）獨(dú)特的筒體結(jié)構(gòu)以及更大樁距進(jìn)行布樁，大大降低了圍護(hù)樁混凝土和鋼筋用量，更加節(jié)省材料；（3）連續(xù)灌注一次成型，在中高頻率振動(dòng)下起拔，樁的整體性好，樁身混凝土質(zhì)量容易控制；（4）沉孔過程中土體從上部出泥孔自動(dòng)溢出，擠土效應(yīng)小，并且沒有泥漿排放，中高頻振動(dòng)施工幾乎沒有噪聲和粉塵污染，更加環(huán)保。

[1]蔡國發(fā).大直徑簿壁筒樁在深基坑支護(hù)中的應(yīng)用[J].門窗，2014.

[2]鄭曉嵐.薄壁筒樁加固軟土基技術(shù)要點(diǎn)分析[C].建筑科技與管理學(xué)術(shù)交流會論文集，2014.

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