地鐵車站基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)鉆孔咬合樁施工關(guān)鍵技術(shù)

舒文鵬

摘 ? ?要：作為時(shí)下最為常用的深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)之一，鉆孔咬合樁具備機(jī)械化程度高、施工便捷快速、施工成效優(yōu)良等眾多優(yōu)勢(shì)，尤其是在諸如地下水富集、淤泥、流砂等不良條件地層的地鐵車站基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工中應(yīng)用極為廣泛。本文結(jié)合深圳某地鐵車站施工實(shí)際，就鉆孔咬合樁的技術(shù)原理與施工關(guān)鍵技術(shù)展開全面探討，以供眾地鐵施工技術(shù)人員借鑒參考。

關(guān)鍵詞：地鐵車站;基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu);鉆孔咬合樁;關(guān)鍵技術(shù)

1 ?項(xiàng)目概況

某地鐵項(xiàng)目位于深圳，采用明挖法施作主體結(jié)構(gòu)，咬合樁支護(hù)作為基坑支護(hù)的方案，由樁徑1m的A樁+樁徑1.2m的B樁咬合樁組成，其中，A樁采用素砼樁，超緩凝C15水下砼澆筑，B樁采用鋼筋砼樁，樁內(nèi)設(shè)置鋼筋籠，并采用超緩凝C30水下砼澆筑組成，相鄰兩樁咬合量20㎝，樁中心距90cm。

2 ?鉆孔咬合樁的技術(shù)原理

在上述兩樁鉆孔咬合樁中，首先采用全套管鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔作業(yè)，通過設(shè)置相鄰兩樁進(jìn)行咬合形式，并將AB樁進(jìn)行間隔排列。為了便于統(tǒng)計(jì)及施工，可以標(biāo)志為A1B1A2B2A3B3A4等，施工時(shí)用先兩邊后中間的模式，以B樁為中心先澆筑A樁。需要注意的是，在先澆筑樁的初凝前完成B樁的澆筑，并且還要切割掉相鄰A樁相交處的砼才能開展B樁的澆筑，從而形成A、B樁之間的咬合。

3 ?鉆孔咬合樁施工關(guān)鍵技術(shù)

3.1 ?導(dǎo)墻構(gòu)筑

在進(jìn)行鉆孔咬合樁鉆孔作業(yè)前應(yīng)先完成修筑導(dǎo)墻工作，便于精確定位空口位置，從而方便鉆機(jī)提升就位的精確度與效率，另外也可以減少鉆機(jī)在進(jìn)行作業(yè)時(shí)影響孔樁的垂直度，為下壓鉆機(jī)和套管提拔給予支撐。導(dǎo)墻建立后不僅可以進(jìn)行鎖口，還利于導(dǎo)向，方便鉆孔的順利成孔及精準(zhǔn)度。砼導(dǎo)墻設(shè)在咬合樁頂部，厚度30cm，側(cè)寬50cm，采用C20強(qiáng)度的鋼筋砼。導(dǎo)墻構(gòu)筑步驟為：（1）平整場地。地面管線遷移工作完成后，填平溝槽，壓實(shí)。（2）測放樁位。根據(jù)設(shè)計(jì)的坐標(biāo)計(jì)算確定咬合樁的中心線位置。（3）開挖溝槽。監(jiān)理人員對(duì)樁位線核實(shí)無誤后，以人工方式開挖導(dǎo)墻溝槽，并準(zhǔn)確延伸中心線到溝槽下方，控制模板定位，避免偏差。（4）模板安裝。模板采用整體自制鋼模，成孔過程中要將導(dǎo)墻孔口直徑預(yù)留一定空間，例如比管套直徑大4cm，便于后續(xù)鉆孔作業(yè)。安裝模板時(shí)須按要求放置鋼筋。（5）導(dǎo)墻澆筑。對(duì)模板的中線、凈距、垂直度等參數(shù)核對(duì)無誤后，澆筑砼。

3.2 ?單樁施工

單樁施工一般流程是：套管鉆機(jī)就位、測量對(duì)中位置→進(jìn)行首節(jié)套管吊裝→確保套管垂直度→抓斗挖土、施作套管→量鉆孔深度、放鋼筋籠→樁芯部位澆筑砼、隨即拔除套管→移開鉆孔樁機(jī)。單樁具體施工步驟為：（1）鉆機(jī)就位。導(dǎo)墻強(qiáng)度達(dá)標(biāo)后拆模，精準(zhǔn)定位樁孔中心，并將定位面同步鏡像反轉(zhuǎn)至導(dǎo)墻頂面，標(biāo)識(shí)其為鉆機(jī)定位的控制點(diǎn)，并將鉆機(jī)移動(dòng)到位置，鉆機(jī)套管的中心線應(yīng)與導(dǎo)墻孔樁中心線一致。（2）取土成孔。將首節(jié)套管吊裝到樁機(jī)的鉗口位置，調(diào)整垂直度，隨后進(jìn)行樁管下壓，深度控制在1.5m～2.5m左右。之后開始進(jìn)行取土作業(yè)，通過抓斗一邊取土一邊下壓套管，確保套管的底口比該孔的開挖面超前深度大于2.5m。（3）鋼筋籠制作放置。咬合樁樁芯的鋼筋籠應(yīng)按照國家相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行制作，并嚴(yán)格按照符合設(shè)計(jì)圖紙的尺寸要求進(jìn)行制作，確保鋼筋籠整體完整牢固，并且還要便于運(yùn)輸以及吊裝作業(yè)，因此為了確保剛度需要每隔2m用Φ20的鋼筋再加一道加強(qiáng)箍，以增加鋼筋籠抗變形的強(qiáng)度。（4）砼的要求。A、B樁所用砼應(yīng)依據(jù)設(shè)計(jì)、規(guī)范要求規(guī)范配制，其中，本項(xiàng)目的A樁使用坍落度16±2cm且緩凝時(shí)間≥60h的C15水下砼（粗骨料粒徑應(yīng)為5cm～20cm）;B樁使用坍落度20±2cm的C30水下砼（粗骨料粒徑應(yīng)為5mm～15mm）。（5）砼的澆筑。澆筑時(shí)要根據(jù)工程地點(diǎn)地下水的具體情況選擇不同的澆筑方式，如有地下水可選擇水下砼澆筑方式，澆筑導(dǎo)管用Φ250的法蘭式鋼管，控制鋼管探入深度，一般以2m～6m為宜，注意最小深度不小于1m。導(dǎo)管不能提出砼表面，也不能插入砼內(nèi)過深，在砼內(nèi)一次拔出的高度不能超過4m。為了防止砼澆筑過程中發(fā)生鋼筋籠上浮情況，當(dāng)砼澆筑到與鋼筋籠底部接近的位置（距鋼筋籠底部約1m～2m）時(shí)，可以稍微提升導(dǎo)管，確保導(dǎo)管提升速率穩(wěn)定，避免出現(xiàn)砼出料過大的情況。（6）拔管成樁。拔管應(yīng)勻速進(jìn)行，并保持邊澆筑邊拔管，注意拔管時(shí)套管底不得超出砼表面，一般應(yīng)在砼下大于2.5m。在水下砼澆筑前，須按要求對(duì)拔管機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)，確保拔管機(jī)能夠安全正常實(shí)施作業(yè)，以免后期無法拔除套管。

3.3 ?排樁施工

排樁施工流程如圖1所示，一般為先施作兩邊的A樁再到中間的B樁依次進(jìn)行。

由于1臺(tái)鉆機(jī)往往不能滿足作業(yè)進(jìn)度需求，因此須幾臺(tái)鉆機(jī)同時(shí)作業(yè)，當(dāng)幾臺(tái)鉆機(jī)同時(shí)作業(yè)時(shí)，會(huì)遇到鉆機(jī)分工區(qū)段端頭銜接處理的問題，慣用的方法是在端頭設(shè)置砂樁，施工到砂樁時(shí)，取出砂子，澆筑上砼，進(jìn)行樁的連接。

4 ?鉆孔咬合樁常見施工問題的應(yīng)對(duì)策略

4.1 ?管涌

由于B樁澆筑要在A樁初凝之前，因此在進(jìn)行B樁成孔時(shí)，往往A樁還未達(dá)到初凝狀態(tài)，且具有流動(dòng)性，就會(huì)產(chǎn)生在AB樁相交部分中流動(dòng)的情況，此時(shí)可能引發(fā)管涌?？朔苡康霓k法有：（1）減小A樁砼的坍落度，一般以18cm以內(nèi)為宜，以有效降低砼流動(dòng)性。（2）為了形成阻礙砼流動(dòng)的“屏障”，可以采用套管底口超前于B樁樁孔作業(yè)面相應(yīng)距離。在鉆機(jī)功率滿足要求的前提下，該距離越大越好，且不得低于2.5m。（3）若遇有地下障礙物等特殊情況無法預(yù)留超前距離時(shí)，可以向套管內(nèi)注水，通過水產(chǎn)生的壓力來平衡從A樁流動(dòng)過來的砼壓力，避免管涌形成。（4）B樁在成孔時(shí)，要留意其兩側(cè)A樁頂面狀況，如成孔中發(fā)現(xiàn)A樁砼頂面下沉，表明發(fā)生管涌現(xiàn)象，此時(shí)必須馬上停止對(duì)B樁的成孔開挖，保持套管盡量下壓的前提下向B樁孔洞內(nèi)回填土或注水，阻止管涌。

4.2 ?鋼筋籠上浮

要注意套管上拔時(shí)牽拔出鋼筋籠現(xiàn)象，以及鋼筋籠在澆筑狀態(tài)下自行上浮現(xiàn)象。防止鋼筋籠上浮的辦法有：（1）B樁砼選擇細(xì)骨料，粒徑小于15mm為宜。（2）增加鋼筋籠底部重量，可以在鋼筋籠底部加焊一小塊直徑不大于鋼筋籠直徑的薄鋼板，可以有效壓住鋼筋籠，提升其抗浮性能。（3）為鋼筋籠安裝導(dǎo)正器。（4）砼嚴(yán)格按操作規(guī)程澆筑。

4.3 ?鉆進(jìn)入巖

一般情況下多在軟土地質(zhì)條件下采用鉆孔咬合樁，但施工中偶有遇硬巖等地下障礙物的情況，此時(shí)，可運(yùn)用“二階段成孔法”來處理：第一階段，先行沖擊成孔，可以用沖擊鉆孔設(shè)備進(jìn)行作業(yè)，無論A、B樁，先沖擊鉆至障礙物巖面并取土，將抓斗卸下?lián)Q成沖擊錘，然后按照高低沖程依次交替沖擊，擊碎大塊障礙物成孔，成孔后填土入內(nèi)，且隨后一邊回填一邊拔管，使成孔部位填滿土。第二階段，按上述鉆孔咬合樁的施工流程進(jìn)行施工。

5 ?結(jié)語

鉆孔咬合樁作為一種于地鐵建設(shè)項(xiàng)目中應(yīng)用十分廣泛的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，只要設(shè)計(jì)合理，施工過程管控得當(dāng)、到位，工序細(xì)節(jié)嚴(yán)遵設(shè)計(jì)與規(guī)范施作，便能有效保證成樁質(zhì)量，防止鄰近建筑的沉降形變。實(shí)踐證明，在深圳某區(qū)某地鐵車站的基坑圍護(hù)施工之中，實(shí)踐運(yùn)用鉆孔咬合樁工藝既縮短了工期又降低了成本并取得了很好的施工成效。