全套管咬合樁在砂性土地質(zhì)施工中的常見問題及解決措施

李大偉

中鐵建大橋局集團(tuán)第三工程有限公司 天津 300000

1 全套管咬合樁施工原理及工程概況

本工程全套管咬合樁樁徑為1500mm，素樁樁長33.5m，采用水下C20混凝土澆筑；有筋樁樁長48m，采用水下C35混凝土澆筑。素樁與有筋樁的咬合寬度為35cm。鋼套管垂直度誤差不大于1/500，樁體垂直度不大于1/300。根據(jù)鉆探揭露：樁體大部分位于粉質(zhì)沙土中，局部位于淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土中；地下水類型主要為松散巖類孔隙潛水和松散巖類孔隙承壓水[1]。

2 施工工藝

2.1 設(shè)備組成

全套管鉆機(jī)、相應(yīng)型號數(shù)量的套管、液壓動力站、操控室、反力配重、定位鋼板、沖抓斗、150t履帶吊、挖掘機(jī)、出渣車。

2.2 施工流程

（1）施工準(zhǔn)備。咬合樁的套管采用φ1500mm的雙壁鋼套管，在使用前應(yīng)進(jìn)行套管順直度的檢查和校正。

（2）導(dǎo)墻施工。當(dāng)導(dǎo)墻強度達(dá)到100%后，重新定位樁中心位置，將點位反到導(dǎo)墻頂面上，作為鉆機(jī)定位控制點。移動套管鉆機(jī)至正確位置，使套管鉆機(jī)抱管器中心對應(yīng)定位在導(dǎo)墻孔設(shè)計樁位中心。

（3）鉆機(jī)就位、安裝鋼套管。樁機(jī)就位后，即可安裝鋼套管，鋼套管安裝好后，應(yīng)進(jìn)行垂直度復(fù)測，復(fù)測固定錘球或經(jīng)緯儀雙向復(fù)測，滿足要求后方可開始成孔。

（4）鉆進(jìn)。在樁機(jī)就位后，吊裝第一節(jié)鋼套管在樁機(jī)鉗口中，找正鋼套管垂直度后，磨樁下壓鋼套管，壓入深度約為1.5-2.5m，然后用抓斗從套管內(nèi)取土，一邊抓土、一邊繼續(xù)下壓套管，始終保持套管底口超前于開挖面的深度≮2.5m。第一節(jié)套管全部壓入土中后（地面以上要留1.2-1.5m，以便于接管），檢測垂直度，如不合格則進(jìn)行糾偏調(diào)整，如合格則安裝第二節(jié)套管繼續(xù)下壓取土……，如此繼續(xù)，直至達(dá)到設(shè)計孔底標(biāo)高。

（5）素樁施工。素樁先施工無需咬合，根據(jù)本工程的實際情況，施工時可能存在障礙物，因此在施工時全套管鉆機(jī)結(jié)合清障一次性成孔，因土質(zhì)為沙土，在咬合樁施工時極易產(chǎn)生管涌，在施工中需密切注意，防止出現(xiàn)土體管涌現(xiàn)象，鋼套管入土深度進(jìn)入一定深度后，施工中邊旋轉(zhuǎn)鋼套管邊抓土至孔底標(biāo)高后澆筑混凝土。

（6）有筋樁施工。鋼筋砼樁在素砼樁混凝土終凝后進(jìn)行硬切割咬合施工，同樣考慮土質(zhì)情況，在咬合樁施工時必須使鋼套管的深度比鋼套管內(nèi)的土面深3-5m防止出現(xiàn)管涌，咬合鉆進(jìn)時要控制垂直度，放慢鉆進(jìn)速度，防止施工速度過快影響成樁質(zhì)量。

（7）下放鋼筋籠。鋼筋籠吊放采用雙機(jī)多點抬吊，空中回直。吊機(jī)主吊選用150T履帶吊車。起吊時必須使吊鉤中心與鋼筋籠重心相重合，保證起吊平衡。

（8）安裝導(dǎo)管、澆筑混凝土。導(dǎo)管安裝完成后，開始澆筑混凝土。當(dāng)混凝土灌注高度超過第一節(jié)鋼套管3m以上，此時應(yīng)開始第一次起拔第一節(jié)套管，拆除第一節(jié)外套管后，外套管在混凝土內(nèi)埋深不少于2米。

3 常見問題及預(yù)防措施

（1）咬合樁垂直度要求較高，根據(jù)設(shè)計要求本工程鋼套管垂直度誤差不得大于1/500，樁體垂直度誤差不得大于1/300。

解決措施：施工中可采用大功率大噸位全套管鉆機(jī)，由常規(guī)的自重30t提高到自重50t以上，確保成孔過程中設(shè)備的穩(wěn)定性。同時套管采用雙壁鋼套管，增加鋼套管剛度，施工過程加強監(jiān)測，確保垂直度達(dá)到最高精度?，F(xiàn)場實際控制方法為：采用兩米長鉛錘，分別測量上口、下口距離鋼套管距離，差值除以2即為垂直度。勤測量，發(fā)現(xiàn)問題及時處理[2]。

（2）本工程施工范圍內(nèi)土層主要為砂性土，樁底接近承壓水層，含水率高且滲透系數(shù)大，施工中容易出現(xiàn)管涌現(xiàn)象。解決措施：咬合樁鉆進(jìn)過程中套管先行鉆進(jìn)，取土面應(yīng)比套管底高4-6米，孔內(nèi)留足一定的反壓土層。同時施工過程中嚴(yán)密注意孔內(nèi)管涌情況，當(dāng)出現(xiàn)地下水上涌時，及時向孔內(nèi)灌注水或泥漿穩(wěn)壓，穩(wěn)壓水頭高度應(yīng)比地下水水頭高度略高1.5米以上，確?？變?nèi)不會出現(xiàn)管涌現(xiàn)象。

（3）砂性土且地下水豐富，鋼套管內(nèi)砂性土取土難度大。

解決措施：咬合樁成孔鋼套管管內(nèi)帶水作業(yè)，采用常規(guī)沖抓斗很難抓土，特別是砂性土層，因此采用特種旋挖鉆機(jī)在鋼套管內(nèi)取土，邊取土邊向鋼套管內(nèi)加入水或水泥漿穩(wěn)壓，確保成孔取土速率。或者補打降水井，加強降水，砂性土具有降水速度快且效果明顯的特點，可保證孔內(nèi)無水或少水，即可采用沖抓斗取土。

（4）全套管咬合樁采用硬切割工藝時，先施工素樁，在素樁達(dá)到一定強度后施工有筋樁，在硬切割過程中可能造成無筋樁產(chǎn)生水平裂縫，后期基坑開挖時可能會漏水。解決措施：在咬合樁施工完成后，在素樁外側(cè)施工一排高壓旋噴樁加強止水效果。高壓旋噴樁具有施工占地少、振動小、噪音低的優(yōu)點，比較適合市政地鐵施工。

（5）由于鋼套管內(nèi)壁與鋼筋籠外緣距離較小，因此在上拔鋼套管的過程中，鋼筋籠有可能會被套管夾帶著一起上浮。解決措施：在鋼筋籠下部焊接一塊圓形鋼板，澆筑混凝土?xí)r，利用混凝土自重壓住鋼板，防止鋼筋籠上浮。同時，在確保鋼套管可拔出的情況下，盡量多澆幾車筑混凝土后再拔鋼套管，使混凝土自重增大，確保鋼筋籠不會上浮。也可以在鋼筋籠頂部焊接幾條主筋在鉆機(jī)底座上，增加固結(jié)力。

（6）鉆進(jìn)過程中遇到石塊或者加固體。解決措施：施工中遇到堅硬水泥土或孤石時，先用沖錘沖碎，然后用沖抓斗取出，鉆機(jī)可直接鉆進(jìn)[3]。

（7）鋼筋主筋間距較小，混凝土不能從籠內(nèi)流到外側(cè)。解決措施：在保證混凝土強度的前提下，盡量調(diào)小骨料級配，保證鋼筋籠內(nèi)外混凝土高度一致，確保成樁質(zhì)量，避免出現(xiàn)空洞及基坑開挖過程中滲漏水。

（8）在盾構(gòu)始發(fā)區(qū)或附屬結(jié)構(gòu)附近施工咬合樁施工，如果地下存在空洞，澆筑咬合樁時混凝土?xí)剑绊懴虏渴┕?。解決措施：可在樁后遠(yuǎn)離基坑方向施工地質(zhì)探孔，在孔內(nèi)注惰性漿液，起到填充效果，確保盾構(gòu)可以正常始發(fā)或接收。

4 結(jié)語

希望以上內(nèi)容對大家有所幫助，祝愿中國建筑行業(yè)越做越好。