深基坑咬合樁施工中常見問題分析及對策

張克賓 劉明琛

廣州工程總承包集團(tuán)有限公司 廣東 廣州 510000

傳統(tǒng)深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)當(dāng)中使用的鉆孔樁通常情況下都是以相切或者相離形式布置的，對于這種類型的圍護(hù)結(jié)構(gòu)來講，即便能夠起到擋土的作用，但是針對地下水比較豐富的區(qū)域而言，會使得止水效果無法得到有效提升。在這種背景影響下，由于咬合樁屬于一種深基坑圍護(hù)體系，早在21世紀(jì)初期就已經(jīng)被引用到了我國，在新時代背景下，隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，咬合樁工藝的利用效率也在逐步提升，近幾年以來在南方沿海地帶也是得到了廣泛的運用以及推廣。最初階段，在實施咬合樁施工作業(yè)時，通常情況下，施工工作人員都會使用窯洞式全套管鉆機完成施工工作。2011年8月，我國生產(chǎn)了第1臺全回轉(zhuǎn)機，在咬合樁施工過程中，科學(xué)合理的使用全回轉(zhuǎn)機，不僅可以使得施工質(zhì)量以及施工效率得到有效提升，同時也會在一定程度上提高整體工程質(zhì)量。在新時代背景下，隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，咬合樁施工技術(shù)的使用運用范圍也得到了一定程度的提高。對于咬合樁而言，不僅具備一定的滲透性，并且還具有造價低的特點，在實際施工過程中，并不需要泥漿護(hù)壁，與此同時還具備挖掘速度較快以及開挖深度相對而言比較大的特征，在實際施工過程中科學(xué)合理的利用咬合樁施工技術(shù)，不僅會使得成樁質(zhì)量以及成孔質(zhì)量得到顯著提升，與此同時不需要減少地下水，并且施工工作不會受到天氣的干擾。針對咬合樁來說，具備一定的適用性，在新時代背景下，隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，咬合樁的利用效率也在逐漸提升。

1 工程概況

大觀進(jìn)水廠東側(cè)，天河區(qū)車陂涌流域是大觀凈水廠東側(cè)進(jìn)廠管以及泵站工程的工程地點，廣州市天河區(qū)水務(wù)設(shè)施建設(shè)中心是是該工程的建設(shè)單位，在設(shè)計該工程整體結(jié)構(gòu)過程中離不開中文工程技術(shù)有限公司的支持，該工程有一座新建污水泵站，污水提高設(shè)計規(guī)模，每日25萬立方米，近段時間安裝設(shè)備處理規(guī)模每日20萬立方米，0.717千米是新建D1524水泵站出水管長度，DN1524污水管是0.04千米，0.087千米是dN3048污水管長度，18米是基坑工程開挖深度，承包范圍包含泵站基坑支護(hù)、水外工程、綠化工程、園建工程、電氣工程、泵站進(jìn)水管道敷設(shè)、泵站土建施工以及泵站設(shè)備的采購與安裝等。

2 分析工程地質(zhì)條件

結(jié)合核工業(yè)鷹潭工程勘察院所提供的場地工程地址勘察報告可以看得出來，本場地每一個地基儲存在把控深度范圍之內(nèi)，依照巖土層分布、沉積環(huán)境以及物理學(xué)性質(zhì)等特點，可以有逐一劃分為，人工填土層、第四系沖洪基層、第四系殘積層。場地內(nèi)部地層可以依照從上到下的順序依次進(jìn)行描述。第一，人工填土。雜填土：雜填土的顏色主要為褐灰色以及灰黃色為主，雜填土的特征是松散，主要是由粘性土、磚塊以及砂石等組合而成，局部會參雜塑料袋等生活垃圾，該城局部地段分布共4個鉆孔其中包括BZZK1、BZZK2、BZZK3、BZZK4，0.8～4.4米是揭露埋深，2.5米是平均層的厚度。第二第四系沖洪積層，粉質(zhì)粘土，粉質(zhì)粘土的顏色主要是以褐黃、褐紅以及灰白色為主，粉質(zhì)粘土狀態(tài)具備一定的可塑性，主要是由粘粉粒組合而成，局部當(dāng)中包含粗砂，沒有搖振反應(yīng)，光澤反應(yīng)比較光滑，干強度以及韌性一般，該層分布相對而言比較廣泛，一共有10個鉆孔揭露該層，4.4米到12.4米之間是揭露埋深深度，4.5米是平均層的厚度。對于初砂而言，顏色多以灰白色以及灰黃色為主，局部比較松散，石英質(zhì)是主要成分之一，所包含的粘性土量相對而言比較少，局部涵蓋粘土團(tuán)，分選性相對而言比較差，具備比較好的級配，該鍍層分布相對而言比較廣，一共有16個鉆孔揭露該層，11～14.9米是揭露埋深深度，4.2米是平均層的厚度。

3 分析咬合樁施工流程以及要領(lǐng)

3.1 導(dǎo)向墻施工

在咬合樁施工過程中，通常情況下都會使用全套管實施施工作業(yè)，施工設(shè)備重量相對而言比較大，很難嚴(yán)格把控樁與樁之間的咬合，所以在施工準(zhǔn)備階段，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格依照設(shè)計所提供的基坑對邊界施作鋼筋混凝土導(dǎo)向墻進(jìn)行嚴(yán)格把控，這樣可以使得施工質(zhì)量以及施工安全得到有效保障，導(dǎo)向墻施工厚度應(yīng)當(dāng)把控在400毫米，1900毫米是導(dǎo)向墻外邊與孔中心距離，在實際施工過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)對施工誤差進(jìn)行嚴(yán)格把控，這樣不僅可以使得咬合厚度得到有效保證，同時也能夠使得施工效率以及施工質(zhì)量得到一定程度的提升[1]。

3.2 成孔

在鉆機就位以后，相關(guān)工作人員需要把夾管裝置放入到第1節(jié)套管當(dāng)中，在調(diào)節(jié)管套的垂直度過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合實際情況使用鉛錘或者其他儀器完成此項工作。在實際施工過程中，套管主要起到的作用就是護(hù)臂，不僅可以有效防止出現(xiàn)孔徑縮小的現(xiàn)象，同時還能夠避免因切割混凝土而產(chǎn)生的混凝土流失狀況。通過第1節(jié)套管的齒柱結(jié)構(gòu)切割土體到達(dá)一定深度以后，在處理管中土體過程中，應(yīng)當(dāng)利用專業(yè)的設(shè)備完成此項工作，并且還要對夾管裝置實施轉(zhuǎn)動作業(yè)。在連接套筒過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合實際情況，利用科學(xué)有效的技術(shù)手段使得套管垂直度得到有效保證，在實際施工過程中一旦出現(xiàn)問題，相關(guān)工作人員應(yīng)結(jié)合實際情況提出有效解決方案，并對策出現(xiàn)的問題進(jìn)行及時處理，這樣可以使得套管垂直度得到有效提升。嚴(yán)格把控套管的垂直度，可以使得樁的垂直度得到一定程度的提高，所以在利用鉆機實施鉆進(jìn)作業(yè)時，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合實際情況，利用科學(xué)有效的處理方案，使得每節(jié)套管的垂直度得到有效保障。在檢測樁位以及垂直度過程中，要由專業(yè)性較高的工作人員完成此項工作。在使用側(cè)垂過程中，要結(jié)合具體施工狀況，利用科學(xué)有效的解決策略使得測錘埋入深度得到有效保障。

3.3 鋼筋籠制作以及安裝

在施工準(zhǔn)備階段，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)對鋼筋籠質(zhì)量給予高度重視，針對質(zhì)量合格的鋼筋籠而言，在實際施工過程中，應(yīng)當(dāng)使用其吊機吊起鋼筋籠，然后逐漸放入到套管內(nèi)部，這樣可以有效防止鋼筋籠與筒壁因擦過大而出現(xiàn)鋼筋籠箍筋損害的現(xiàn)象。鋼筋籠與樁底標(biāo)高需求相互吻合以后，應(yīng)當(dāng)對鋼筋籠實施定位以及固定作用，這樣不僅可以有效避免出現(xiàn)鋼筋籠移位的現(xiàn)象，同時也會使得樁的質(zhì)量得到有效提升，如圖1所示。

圖1 鋼筋籠安裝圖

3.4 混凝土澆筑

在澆筑咬合樁過程中，通常情況下，相關(guān)工作人員都會使用C20混凝土實施澆筑作業(yè)。因為該工程地下水相對而言比較豐富，在灌注混凝土過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)使用水下混凝土灌注施工技術(shù)完成此項工作，并且相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格依照施工規(guī)范需求實施施工作業(yè)。在混凝土澆筑準(zhǔn)備階段，相關(guān)工作人員不僅要對混凝土的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把控，同時還要對混凝土型號以及塌落度給予高度重視，這樣不僅可以使得混凝土質(zhì)量得到有效保證，對提高整體工程質(zhì)量所起到的作用更是不容忽視的。

4 問題分析以及對策

4.1 試樁過程中咬合樁導(dǎo)墻發(fā)生不均勻沉降

C25是混凝土強度等級。由于場地表層是軟弱地基，因此在試樁過程中，相關(guān)工作人員在處理混凝土導(dǎo)墻下部地基過程中應(yīng)當(dāng)使用碎石換填方法完成施工工作，并且還要把換填厚度把控在一米以內(nèi)，7.58米是換填寬度。在實際施工過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)利用配級碎石完成施工工作，并且還要對碎石大小進(jìn)行嚴(yán)格把控，通常情況下都要把空在20～40毫米之間。在實際試樁過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際情況，利用一臺全回轉(zhuǎn)機以及一臺70噸履帶吊實施施工作業(yè)，這樣可以使得施工質(zhì)量以及施工效率得到顯著提升。

4.2 高水位下成孔過程中涌砂以及處理方案

由于該工程的地層具備一定的復(fù)雜性，在距離樁頂標(biāo)高15米以下是松軟的泥層以及粉細(xì)砂層，不僅很容易出現(xiàn)土體流失的現(xiàn)象，同時也會對施工工作帶來一定影響。為了能夠使得施工質(zhì)量以及施工效率得到一定程度的提升，在實際施工過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合實際情況利用抽砂施工工藝完成施工工作，這樣不僅可以在一定程度上提高施工質(zhì)量以及施工效率，對提升整體工程質(zhì)量所起到的作用是不能忽視的。鉆孔成孔以后，經(jīng)過下道工藝，在灌注混凝土以前再次測量孔深的時候，會發(fā)現(xiàn)沉渣厚度變得越來越大，通常情況下是3～4米之間，最大可以達(dá)到8米，間隔時間一旦出現(xiàn)過長的現(xiàn)象，會使得沉渣厚度變得越來越厚。經(jīng)過測試結(jié)果可以看得出來，沉渣主要以粉細(xì)砂為主，每一分鐘可以上升到6厘米到8厘米之間。通過分析結(jié)果可以看得出來，之所以會出現(xiàn)這種狀況，是因為孔底位于粉土粉細(xì)沙層地層當(dāng)中所造成的，并且施工工藝是利用套管護(hù)壁，抓斗挖土成孔。這樣不僅會使得孔內(nèi)部水頭高度變得越來越低，同時也會使得套管內(nèi)部外水頭壓差變得越來越大，嚴(yán)重時會出現(xiàn)粉土細(xì)砂進(jìn)入孔內(nèi)部的現(xiàn)象。除此之外，抽砂主要是由導(dǎo)管與空氣壓縮機組合而成的。在氣體壓力的影響下，砂漿就會從導(dǎo)管當(dāng)中噴出來。在抽砂時，因為導(dǎo)管內(nèi)外壓力差相對而言比較大，這樣就會出現(xiàn)外土體流失的現(xiàn)象。為了能夠有效避免產(chǎn)生涌砂的情況，相關(guān)工作人員會結(jié)合不同的狀況，分別使用以下解決方案。第一，在實際施工過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合實際情況，利用科學(xué)有效的技術(shù)手段，使得套管下沉深度變得越來越深，并且需要有效保證套管埋深應(yīng)當(dāng)超前挖掘面不低于兩米，在終挖過程中，套管應(yīng)當(dāng)高于孔深一米以上。第二，在實際施工過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合實際情況利用壓水措施完成施工工作，在實施抽砂作業(yè)時，應(yīng)當(dāng)把適當(dāng)?shù)乃⑷氲教淄伯?dāng)中，并且需要有需要保證套管內(nèi)部的水位時裝高于地下水位。在實際施工過程中，在吊裝鋼導(dǎo)管時，相關(guān)工作人員要利用吊車完成吊裝作業(yè)，在抽取底部砂層過程中，應(yīng)當(dāng)把適當(dāng)?shù)乃⑷氲娇變?nèi)部，這樣可以使得孔內(nèi)部水頭高度得到有效保障?？茖W(xué)合理的使用上述方法，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)嚴(yán)格把控內(nèi)部涌砂現(xiàn)象，同時也會為成孔過程逐步順利奠定扎實基礎(chǔ)[2]。

4.3 混凝土超灌問題以及處理方案

正常狀況下，因為全套咬合樁在全部樁長范圍以內(nèi)均有具備特殊性的鋼套管護(hù)壁，這樣可以使得超灌量得到有效保障，但是從該工程的實際狀況就可以看得出來，因為該工程地下水位相對而言比較高，在實際施工過程中運用了超挖把控涌砂等措施完成了施工工作，因此在樁當(dāng)中，就會出現(xiàn)超灌量過大的現(xiàn)象。大多數(shù)的充盈系數(shù)都會高于1.3。3.7是最大的充盈系數(shù)，并且超灌深度可以達(dá)到10米以上。通過分析結(jié)果可以看得出來，10米以下的是淤泥質(zhì)夾粉土以及粉細(xì)砂地層。在實施開挖作業(yè)時，在地下水的影響下，就會出現(xiàn)涌砂現(xiàn)象。但是對于這種涌砂現(xiàn)象而言，由于會被開挖過程所覆蓋，因此相關(guān)工作人員很難在第一時間發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象。在灌注混凝土過程中，通常情況下都會對堤壩外形套管造成一定影響，經(jīng)常會出現(xiàn)套管下沉的狀況。除此之外，一旦出現(xiàn)水壓操作不得當(dāng)?shù)默F(xiàn)象，套管外的流砂在壓力差的影響下，就會從套管底部涌出，進(jìn)而使得套管外靠近套管砂層以及土城的位置出現(xiàn)空洞現(xiàn)象。土體在遭到破壞以后，應(yīng)力條件也會發(fā)生變化，這樣不僅會使得流砂體穩(wěn)定性變得越來越低，同時也會引起超灌問題。解決方案：第一套管超前，在實際施工過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合具體狀況，利用科學(xué)有效的技術(shù)手段，有效保證套管一直保持超前開挖面一米之上。第二，在高效率完成開挖工作以后，應(yīng)當(dāng)把適當(dāng)?shù)乃⑷氲娇變?nèi)部，這樣可以使得孔內(nèi)部水頭高度得到有效保障[3]。

4.4 拔樁現(xiàn)象以及處理辦法

在咬合樁灌注時，經(jīng)常會出現(xiàn)拔樁狀況。當(dāng)混凝土灌注到指定的高度以后，在提拔套管過程中，會一起拔出混凝土以及鋼筋籠。針對這種現(xiàn)象來講，通常情況下都會在灌注后期發(fā)生，與此同時與灌注時間以及混凝土質(zhì)量和拔導(dǎo)管的時間有著密不可分的聯(lián)系。通常狀況下，樁長越長需要灌注混凝土的時間就會越長，同時也會使得這種問題的出現(xiàn)概率變得越來越高。對于輕微的拔樁而言，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合實際情況利用壓籠的方法，對鋼筋以及混凝土一起實施壓回作業(yè)，但是拔樁時的速度越快，沖力就會變得越來越大，不會實現(xiàn)樁身的目標(biāo)，進(jìn)而引發(fā)整樁報廢問題。解決策略：第一，在高效率完成混凝土初灌工作以后，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合實際情況，在第一時間提拔外套管，在灌注時，隨著灌注混凝土頂面的提升，應(yīng)當(dāng)不斷的提拔外套管，要有效保證外套管在混凝土當(dāng)中埋深深度不能高于兩米。第二，需要對混凝土配合比進(jìn)行嚴(yán)格把控，在實際施工過程中，應(yīng)當(dāng)把控整體的總體灌注時間作為基礎(chǔ)工作內(nèi)容，在實施施工作業(yè)時，不能出現(xiàn)停頓現(xiàn)象。第三，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)對外套管埋深以及套管埋深的相互關(guān)系進(jìn)行嚴(yán)格把控，在灌注過程中，應(yīng)當(dāng)做到多測量，并且需要結(jié)合實際情況，利用科學(xué)有效的技術(shù)手段，在第一時間拔出套管以及導(dǎo)管。第四，要對制作具體的操作要領(lǐng)給予高度重視，在實際施工過程中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格依照具備科學(xué)性以及時效性的操作要點實施施工作業(yè)。通過使用綜合把控方案，不僅可以徹底解決拔樁問題，同時也會使得施工進(jìn)度得到有效保障，并且也能夠有效防止出現(xiàn)浪費施工成本的現(xiàn)象。

5 結(jié)束語

在深基坑施工過程中，科學(xué)合理的利用咬合樁施工技術(shù)，不僅可以使得施工質(zhì)量以及施工效率得到有效提升，對提高整體工程質(zhì)量所起到的作用更是不容忽視的。