第2期(总第121期) 工程应用一 浅谈全套管咬合桩的施工技术和优特点分析 朱爱珠’。红 。徐平原 (1.杭州龙德医用器械有限公司,浙江杭州311116;2.浙江省大成建设集团有限公司,浙江杭州3100l2) 摘要本文结合工程实践详细介绍全套管咬合柱的施工技术和质量控制要点.指明全套管咬合桩的优点 所在.供参与类似工程建设的同行借鉴与参考。 关键词咬合桩;基坑围护;技术;质量;特点 随着我国经济建设不断发展,相应基础设施、市政工程、 高层房屋建筑、地铁工程等的建设规模也逐年扩大,采用全 套管咬合桩围护的深基坑工程也越来越多,但其施工过程中 的质量问题甚多。笔者通过杭州多个全套管咬合桩施工工程 的实践,总结了一些如何提升全套管咬合桩施工的施工技术 和质量控制方面的经验,供大家探讨借鉴,以共同提高并为 今后类似工程施工服务。 1全套管咬合桩施工工艺原理 全套管钻孔咬合桩是通过桩与桩之间的咬合而形成一 个连续的围护挡土桩墙。通常它们排列形式为一根A桩.为 素混凝土结构,或者是矩形钢筋笼的钢筋混凝土桩,另一根 是钢筋混凝土的B桩。A桩和B桩相互咬合(搭接),并在混 凝土初凝前连续施工,因此,混凝土是连续的,只要保持垂直 度,搭接充分就会形成挡土、止水的连续体。这种围护方法是 从钻孔排桩+水泥搅拌桩围护方法、地下连续墙围护方法、 SMW工法围护方法以后发展起来的一种围护新方法。 全套管钻孑L机是采用专门的液压摇摆机,夹住套管作左 右摇摆,在摇摆同时对套管向下加压,使套管切人土中。同时 在管的上口用专用抓土斗。不间断从套管中取土,边沉边抓 直至终孔。 2全套管咬合桩施工工艺流程 施工时先打一根A1桩,灌人超缓凝的(一般要求60h后 初凝)素混凝土或带方钢筋笼的混凝土,再跳一根打A2桩, 要求同A1桩。第三根打Al和A2桩之间的B桩,B桩在套 管成桩时,不但从套管中取士,还要切割二边与A1、A2桩接 触咬合部分尚未初凝的混凝土,直到终孔,再放入钢筋笼、导 管,灌入混凝土,边灌边拔拔出套管,使B桩混凝土与二边A 桩混凝土形成整体。其具体工艺流程:平整场地一测放桩位一 施工混凝土导墙一套管机组装就位一第一节套管就位一测控垂 直度一压入第一节套管一校核垂直度一抓斗取土套管跟进一压 入第二节套管并取土、核控垂直度一测量孔深、终孔一清除孔 底浮碴一量测孔深(终孔确认)一(制作钢筋笼)安放钢筋笼一隐 蔽验收一安放混凝土导管(混凝土搅拌车)一混凝土灌注(试块 制作)一确认混凝土面标高一钻机移位到下一桩孑L。 3咬合桩的工艺要点和技术、质量控制措施 3.1导槽施工 咬合桩有一道很重要要点也跟地下连续墙相似,要预先 制作导槽,导槽作用用来控制咬合桩的平面尺寸和成桩咬合 精度。在场地平整压实基础上,做成宽4.0m、厚0.3m导槽,导 槽内配中12@200n'un双向双排钢筋、t昆凝土强度等级C25,见 图1。 导墙制作质量指标:①排桩与设计轴线偏差:_+10mm;( 内墙面垂直度:0-3%;③内墙面平整度:3ram;④顶面平整度: 5ramo 3.2钻进成孔 当导槽混凝土强度达8O%后,即可钻机就位,吊起套管, 对准孑L位成孔。步骤是:下压钻进,套管内抓斗取土,边压边 取土.在第一节套管离地1.2~l_5m时停止抓土。吊起第二节 套管。连接好后再重复以上操作。要注意的是套管底超前开 挖面的深度要保持2.5m以上,套管底部形成一定深度土塞, 防止套管周围地下水和泥砂从管底涌人管内。 3.3垂直度控制 垂直度好是保证咬合桩底部不开叉的重要条件。《建筑 桩基技术规范》JCJ94—94规定桩的垂直度为l%,适用于各种 型号的工程桩,为保证咬合桩底部不开叉的要求。咬合桩的 垂直度控制参照《地下铁道工程施工及验收规范)GB50299— 1999规定,严格控制在3‰以内。 成孑L过程中,必须动态检测双向控制套管垂直度,发现 偏差立即纠正。最常用方法是在地面上选择二个相互垂直方 向,用经纬仪或大型吊线锤,监测地面以上套管的垂直度,发 现偏差立即纠正,随压、随测、随纠正,此过程贯彻在成孔全 过程中不问断。 3.4垂直度纠正方法 可以细分为以下几种情况:其一,套管人土较浅时,人土 不超过5.0m时发现套管偏差。可直接利用磨桩机的顶升油 缸,进行推拉调节套管垂直度,使套管纠偏;其二,A桩纠偏, 因为A桩先行施工.对邻近桩没有影响,当桩管人土超过 5.0m.利用磨桩机顶升油缸无法纠正时.向套管内回填砂或 粘土,拔出套管,再重新定位;其三,B桩纠偏,与A桩纠偏相 同,不过回填桩孔时不能用砂或粘土,而是用混凝土填入,再 拔出套管重新开始.以确保A、B桩之问没有土夹层出现。 3.5终孔后清孔 ・53・ ●工程应用 2011卑 A 、 、  ̄ ."////// ,/ / /,/ / ///// //////// / //./'//// cg 三一 ≥ ● \ 8 n ● ^ f 图1导墙形式图 分二种情况。第一种当套管内没有水。或只有极少量水 混凝土的流动;其三,时刻注意相邻A桩混凝土面有否下陷 时,即可下放钢筋笼、导管,灌入混凝土,不存在清孔问题;第 情况发生,如果产生下陷,应立即停止抓土,采取措施后再继 二种在砂性土地层成孔时.不可避免有地下水渗入桩孔中. 续施工。 也不可避免形成沉碴,当沉碴厚度大于10cm时须进行清孔。 3-7咬合桩常见问题的处理方法 如果不清孔而直接浇灌混凝土.就可能造成夹泥。由于泥团 (1)A桩混凝土超过终凝时间。且初凝后时问较长,混凝 随混凝土上翻而沉积在A、B桩之接触面时,就有可能造成止 土强度超过lOkPa,B桩成孔无法切割A桩时,B桩就不施 水失效,形成渗漏。清孔方法常采用捞碴桶,捞出沉碴直至小 工,跳开该桩继续施工能切割的桩。不能施工的B桩造成空 于10era以内。 缺。可参照第⑤点处理。 3.6咬合桩的混凝土控制 (2)咬合桩施工的流水作业中断时,应迅速移机,对末端 (1)混凝土的缓凝时间:咬合桩的成桩次序是先A1桩, 桩进行切割,单侧咬合成孑L,再在孔内灌人砂子形成砂桩,待 次A2桩,再Bl桩,当Bl桩成桩结束后才允许A1桩的混凝 后续咬合桩施工至该桩时重新在砂桩内成孑L。完成连续咬合 土初凝,同样要到B2桩成桩结束才允许A2桩混凝土初凝, 桩的施工。 也就是说。第一根桩所灌混凝土要等到第三根桩成桩结束后 (3)当成孔垂直度>3‰时,A桩采用灌砂后重新成孔,3 才可以初凝。其缓凝时间为: 桩则灌入混凝土后再重新成孔,直至达到施工精度。 T:=3L+K (4)工程施工中需要多台咬合桩机同时施工时,存在段 式中:T一素桩混凝土的缓凝时间(初凝时间):卜一单 与段之间接头问题。常采用砂桩连接形式。即在先施工段的 桩成桩所需时间;K-储备时间,一般取10~15h。 端头设置一个砂桩(成孔后用砂灌满)待后继施工段接上时, 而单桩成桩时间。根据工程地质情况和设计桩长、桩径 再在砂桩位置上重新成孔成桩,为保险起见可在其外侧施以 及钻机钻孔能力等有直接关系,如果t=15h,那么T=55~60h。 旋喷桩补强。 (2)防止A桩混凝土涌入B桩桩孑L内:由于B桩成孑L时, (5)缺陷桩的补强措施:其一,当B桩施工时,一佣A桩 其左右边的A1桩和A2桩混凝土均未初凝.具有流动性.当 已凝固而不能切割时,可采用平移B桩,单边切割A桩,在未 B桩套管切割A1、A2桩混凝土时,有可能未初凝混凝土会流 切割A桩与平移B桩之外侧增加一根旋喷桩作防水处理:其 入B桩桩孔内,而使A桩混凝土流失。造成事故。为防止这种 二.在A1、A2桩已成桩情况下发生机械故障而无法成B桩 情况发生,常采用如下方法:其一。A桩混凝土坍落度可小一 时。故障排除后可在未打的B桩背后增补B桩.并再增加二 些,采用16 ̄2cm,以降低A桩混凝土的流动性,而B桩采用 根A桩,再在增加二根A桩的左右与围护结构相近处增设二 20 ̄2cm较大坍落度;其二.B桩成孑L时,套管底El应始终保持 根旋喷桩作止水处理。当基坑 :挖时.去除来打B桩位置上 超前于开挖面一定距离,使开挖面以下形成一段上塞.阻止 夹土,再喷上混凝土或抹上砂浆;其三,当在B桩成孑L时.发 ・54・