钻孔咬合桩施工和常见故障处理

1、专业资料深基坑围护的钻孔咬合桩施工1工程概况上海市轨道交通6号线工程北起高桥镇港城路，南至世博园区主题公园，是市重大交通建设项目。在6号线21B标段长清路站？上南路区间段局部267延长米的基坑中，首次在上海软土地基中大范围采用了钻孔咬合桩作为基坑围护体系。该区域的钻孔咬合桩围护既是基坑开挖时的围护挡土墙和止水帷幕，又紧贴区间结构的外板墙并与结构外墙共同受力。本工程咬合桩桩长 25 m ,桩中心间距800 mm ,咬合厚度为200 mm , A桩与B桩咬合交错布置,B桩内配 钢筋笼采用水下 C30混凝土，A桩为C30素混凝土(图1)。俺工呃矗i -f t*. _ = 丁 ；图i咬舍郴灿舍半面图2

2、工程地质及周边环境工程地质属上海市典型软土地基 ，工程影响范围内从上至下主要包含素填土、粉质粘土、淤泥质粉质粘土、淤泥质粘土、砂质粉土、粉质粘土等。咬合桩施工范围北侧平行于基坑方向为已竣工使用的日月新苑小区6? 7层住宅楼，条形基础，基础底标高约3.7 m,设抗沉降桩为250 mn K250 mn预制混凝土方桩,桩长18 m。咬合桩围护外边线距离小区住宅楼为 8.5? 12 m(图 2)。国2咬Mm Hl J Mi妪中山I ”禺3工程特点与难点咬合桩垂直度控制难度较大。由于咬合桩在上海市软土地基尚无相关规范规定，借鉴外地咬合桩控制要求，确定咬合桩垂直度控制为3/1000。一方面施工时垂直度控制

3、难度大，另一方面当垂直度无法满足时必须采取相应的措施进行纠偏。咬合桩超缓凝混凝土的配制。由于咬合桩施工成败重中之重为A桩的超缓凝混凝土的配合比必须满足其初凝时间不小于60 h,因此必须通过多次的配合比试验以满足混凝土的初凝要求。咬合桩不同情况下的接头处理难度大。工程采用多台钻孔咬合桩施工，需要针对不同的接头形式采用针对性的接头处理。周边环境要求高。日月新苑小区距离基坑近，且基础相对比较薄弱，而咬合桩在软土地基上变 形通常会较大，施工中必须采用相应措施减小基坑施工对周边环境的影响。4咬合桩施工关键技术单桩施工流程场地平整T测量放样T导墙施工T桩机就位T安放套管T压入套管、控制垂直度-套管钻进、抓

4、斗取土T测量孔深T孔底检查T吊放钢筋笼T导管安装、浇捣混凝土 T逐次拔管、测量混凝土标高 T桩机移位 在咬合桩施工时对三个关键过程进行重点控制，其分别是导墙定位、套管垂直度控制、混凝土浇捣。word完美格式专业资料导墙定位由于咬合桩紧贴结构，为抵消咬合桩在基坑开挖时的外侧土压力作用下的向内位移而造成的基坑结构净空减小及自身的垂直度偏差,咬合桩导墙放样时外放 80 mm,导墙单边宽为1 250 mm,厚300 mm施工相邻桩位时保证搭接长度为200 mm （图3）。导墙模板采用自制整体木模，导墙预留定位孔模板直径为套管直径扩大3 cm即为1 030 mm。模板采用钢管支撑，支撑间距不大于1 m,

5、严防跑模。混凝土浇注前对模板的垂直度和中线以及净距进行验收。导墙采用C20混凝土进行浇注，混凝土浇注时两边对称交替进行 ，严防走模。如发生走模，应立即 停止混凝 土的浇注，重新加固模板，并纠到设计位置后，方可继续进行浇注。振捣采用插入式振捣器，振捣间距为600 mm左右，防止振捣不均，同时也要防止在一处过振而发生走模现象。套管垂直度控制移动套管钻机至正确位置，使套管钻机抱管器中心对应定位在导墙孔位中心，采用经纬仪及线锤对钻管进行垂直度控制垂直度控制在3%以内。找正桩管垂直度后，磨桩下压桩管，压入深度约为2.5? 1.5 m,下压套管始终保 持套管底 口超前于开挖面的深度 60h的要求，因此通过

6、多次实验进行比较(表1),得出的最符合工程施工要求的配合比ki超煤鳖逞潞七U伶比哦腔iftll1 M2 1M水杠比IM QM1115、/I/IQ林ft2y-5 75 5tO M 5295 75 65 W 74.1酬hi耳理m 1121 2101A.1 2157d4i3.51jlldl州强ijniy 1&占10.百32.0*195七1M8295 75 阴 10 K3J1 阴 2J5L0卿 37.2根据表1结果，本工程采用嘉新京阳 P042.5水泥和RH25的缓凝剂，缓凝剂掺量为1.6%,实际满足施工要 求，未发现早凝现象。 It畋盘帚由护5实施效果由于制定切实可行的方法，进行合理的施工安排，严格

7、的施工控制，咬合桩施工质量得到了控制，桩与桩之 间无明显漏水现象。基坑开挖过程中，围护变形也在设计允许的范围内，周边环境无异常情况发生。目前咬合桩用于基坑围护体系中，施工时可采用自落式取土或钻进取土的方式，其中前者适合在周边环境比较好的情况下使用，通常在周边环境要求较高时宜优先采用钻进取土的方式。文章来源：建筑施工原作者：陈永康；周吉word完美格式专业资料钻孔咬合桩施工中常见故障处理技术1工程概况天津地铁3号线华苑站位于迎水道与桂苑路交口处，站北侧为规划中的天大天财科技园和麦迪逊商贸广场，西侧为鑫茂民营科技园，南侧为日华里居住区。华苑站为地下岛式车站，二柱三跨钢筋混凝土框架结构，全长200m

8、,标准段基坑净宽20.54m,深17.9m,地下市政管线错综复杂，有电力、雨水、污水、煤气等共14条管线穿越基坑。地下稳定水位埋深约为 2.9m o本基坑地层分布有第四系全新统人工填土层，第I陆相层、第I海相层、第H陆相层及第山陆相层。岩性主要为粘性土、粉土及粉砂。各土层的性质、层序、厚度及力学性质见下表。序号上层茗称岸度(m )底层遮度 %)班力fF度(kN m JC)C (kPa)L2. A2. 4JL1 9. I23.:252P占土填16429, 11 9.421 . A26.11粉粘上l . K5.829. 51 4 21 7. 524 X4粉上7. K27, 52L . 125粉册粘

9、上直L1 4 929. 61 9. 22 . 425右粉土2. 21 3. 1271 9.41 4. 0I 9.97粉瓶粘上417.131.219,013.724. $g粉庾粘上214 124A 220. 21齐。Ij觐上4122. ?20. 323. e11 o粉土1.324.424.724224. 122. 3L 1粉质粘上4. 32 ft. 72h. 41 9,91 5. A36. L主体结构深基坑开挖采用钻孔咬合桩作为围护结构，桩径为1000mm相邻两桩咬合量为250mm桩长为 26.8m ? 32.8m,共有 693 根桩。咬合桩分为A桩和B桩,A桩为C15超缓凝水下素混凝土桩,B桩

10、为C30水下钢筋混凝土桩。2钻孔咬合桩工艺原理钻孔咬合桩采用全套管钻机钻孔施工，在桩与桩之间形成相互咬合排列的基坑围护结构。桩的排列方式为A桩和B桩间隔布置，施工时先施工 A桩后施工B桩,并要求A桩的超缓凝混凝 土初凝之前必 须完成B桩的施工。B桩施工时采用全套管钻机切割掉相邻A桩相交部分的素混凝土 ，从而实现咬合。钻孔咬合桩有支护、承重和止水三重功能。钻孔咬合桩施工第一步是在桩顶上部施作混凝导墙，目的是为了提高钻孔咬合桩孔口的定位精度并提高就位效率。导墙设计为每侧宽50cm,厚30cm,强度等级为C20素混凝土。以B桩为例，单桩的施工工艺流程如：平整场地-测量桩位-施工混凝土导墙-套管钻机就

11、位对中-吊装安放第一节套管 T测控垂直度T压入第一节套管T校对垂直度T抓斗取土，跟管钻进-测量孔深-清除虚土，检查孔底-A桩吊放钢筋笼-放入混凝土灌注导管-灌注混凝土逐次拔套-测定混凝土面-桩机移 位。A型单桩施工工艺与 B型桩基本相同，只是没有吊放钢筋笼这一工序。桩墙即排桩的施工工艺流程如图1。word完美格式专业资料图I唆合桩的，工茗流段图3施工中常见故障的处理方法桩孔偏斜发现钢套管有倾斜趋势时，立即通过反复摇动、微量扭、挪套管支座等方法将套管倾斜消除在初始状0如垂直度偏斜超过3%，无法靠桩机本身调整时，采取向孔内填砂，向上拔出套管，重新校正精度和 成孔。无法利用套管钻机重新成孔时，在待处

12、理桩位的两侧注浆，形成隔渗帷幕拦截地下水。克服“管涌”的措施发生管涌有两种情况：随着钻孔深度增加和套管的摇动，淤泥质粘土和砾质粘土在饱和压力水作用下，软化呈流塑状，引起管涌；在B桩成孔过程中，由于A桩混凝土尚未凝固，还处于流动状态，A桩混凝土有 可 能从A、B桩相交处涌入B桩孔内，也可能发生管涌(见图2)。hr hr 通n I I i lb索龄桩A 2I 一 一1 . d 3克服“管涌”有以下几个方法在成孔过程中缓冲轻抓，减小对孔底土层的扰动A桩混凝土的坍落度应尽量小一些，以便于降低混凝土的流动性。加长桩机套管，套管底口始终保持超前于开挖面一定距离，孔内留足一定厚度的反压土层，形成“瓶颈”达到

13、瓶塞效果，阻止混凝土流动。如果钻机能力许可，这个距离越大越好，但至少不应小于1.0m。word完美格式专业资料如果遇地下障碍物套管无法超前时，可向套管内注入一定量的水，使其保持一定的反压力来平衡A桩混凝土的压力，以阻止“管涌”的发生。B 桩成孔过程中应注意观察相邻两侧A桩混凝土顶面，如发现A桩混凝土下陷，则应立即停止B桩开挖，并一边将套管尽量下压，一边向B桩内填土或注水，直到完全制止住“管涌”为止。遇地下障碍物的处理钻孔咬合桩A桩超缓凝土要受到时间的限制 ，遇到地下障碍物处理起来比较困难 ，因此它一般适用 于软土 地层的地质环境中，而不宜在岩层中施工。施工前必须对地质情况十分清楚，对一些比较小

14、的障碍物，如卵石层，体积小的孤石等，可以先抽干套管内积水，然后再吊放作业人员下去将其清除。当需进行桩端嵌岩时，可采用十字冲锤进行冲击钻进至设计标高处。分段施工接头的处理方法本基坑主体围护结构全部采用钻孔咬合桩，为保证工程进度，现场配备4台液压摇动式全套管桩机(简称全套管钻机)，为处理好施工段的接头，实现咬合桩的三重功效，在施工段的端头设置一个砂桩(成孔后用砂灌 满)，后施工段 施工时挖出砂灌注混凝土即可 ，如图3所示。事故桩的处理在钻孔咬合桩施工过程中，因A桩超缓凝混凝土的质量不稳定出现早凝现象或机械设备故障等原因造成钻孔咬合桩的施工未能按正常要求进行而形成事故桩，处理办法有以下3种：平移桩位

15、单侧咬合：B桩成孔施工时,其一侧A1桩的混凝土已经凝固,使套管钻机不能按正常要求切割咬合A1、A2桩，处理方法是向A2桩方向平移B桩位，使套管钻机单侧切割A2桩施工B桩，并在A1桩和B桩外侧另增加一根旋喷桩作为防水处理，如图4所示。图4中琲桩忙赋侧唆合于总图word完美格式专业资料背桩补强：B1桩成孔施工时，其两侧A1、A2混凝土均已凝固，处理方法是放弃B桩的施工，调整桩序继续后面咬合桩的施工，以后在B1继续后面咬合桩的施工，以后在B1桩外侧增加3根咬合桩及两根旋喷桩作为补强防水处理 ，并在基坑开挖过程中将A1 和A2桩之间的夹土清除，喷上混凝土即可，如图5所示。图5咬合机背桩补强吓意图预留咬合锲口。在B1桩成孔施工中发现 A1桩混凝土已有早凝倾向但还未完全凝固时 ，此时为避免继续按正常顺序施工造成事故桩，可及时在A1桩右侧施工一砂桩以预留出咬合锲口 ，待调整完成后再继续后面桩的施工，如图6所示。4结束语本工程地质条件、工程环境复杂 ，整个基坑处于软土地区中，且地下