鉆孔咬合樁是指平面布置的排樁間相鄰樁相互咬合(樁圓周相嵌)而形成的鋼筋混凝土“樁墻”,它用作構(gòu)筑物的深基坑支護結(jié)構(gòu)。鉆孔咬合樁在地鐵、道路下穿線、高層建筑物等城市構(gòu)筑物的深基坑工程中已廣泛推廣,特別適用于有淤泥、流砂、地下水富集等不良條件的地層。

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一、鉆孔咬合樁施工方法

鉆孔咬合樁采用旋挖鉆成樁,樁與樁之間相互咬合排列,樁徑120㎝,相互咬合長度20㎝。I序樁采用超緩凝混凝土(超過80h)。咬合樁分為兩種,方鋼筋籠樁I序樁和圓鋼筋籠樁Ⅱ序樁。施工順序:先施工I序樁,再施工Ⅱ序樁,須切割I(lǐng)序樁部分混凝土而形成咬合結(jié)構(gòu)。對I序樁的施工只要嚴格按照單樁施工工藝流程作業(yè),確保垂直精度就能滿足要求;對Ⅱ序樁的施工,除了確保垂直精度,還涉及施工過程中切割的擠壓、摩擦等產(chǎn)生對已成I序樁的損害。因此采用在混凝土中加入緩凝劑,使I序樁混凝土處于未初凝狀態(tài)時就施工Ⅱ序樁,從而消除了對I序樁的危害。

二、鉆孔咬合樁施工工藝

鉆孔咬合樁施工總體原則是先施工被切割的I樁,緊跟著施工II樁,施工順序為A1—A3—A2—A4—B1—B2—B3—B4。(下圖)

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三、樁機就位、成孔

樁機沿導(dǎo)板咬合樁標定的樁號對中,套管及有關(guān)設(shè)備運至吊車起吊范圍內(nèi),所有施工人員到位。

鉆機就位對中后,經(jīng)檢查無誤方可安裝第一節(jié)套管,啟動機械將第一節(jié)套管壓人土中(盡可能深),在下壓過程中,沿互相垂直方向用經(jīng)緯儀觀測套管垂直度,如發(fā)現(xiàn)套管下沉過程中垂直度超標,應(yīng)找出原因,并予校正。在沉管過程中,如垂直度正常,可開始取土并繼續(xù)沉管直到第一節(jié)套管沉到接管高度(高出地面1m),計劃用時30min。第一節(jié)套管外露約1.5m時可吊裝第二節(jié)套管,套管安裝完成后即進行垂直度檢查并檢查套管螺絲是否扭緊,該項工作應(yīng)在20min內(nèi)完成。完成第二節(jié)套管對接并對垂直度校驗完畢后,可開始用旋挖鉆機在套管內(nèi)取土。套管內(nèi)取土要準、穩(wěn),避免取土鉆頭撞擊套管,防止產(chǎn)生不必要的偏斜。并依此程序完成其它各節(jié)套管的安裝,當取土至設(shè)計孔底標高時,可采用沖抓取土,以加強取土效果,加快速度。

四、清孔、測量

成孔完成后,對樁頂套筒邊緣附著土,應(yīng)及時進行清孔,以保證鋼筋籠安放質(zhì)量,避免起拔套筒帶出鋼籠。

清孔完成后,用測繩測量孔深及垂直度,自檢無誤后報相關(guān)部門復(fù)檢并報請監(jiān)理檢驗,與此同時,做好吊裝鋼筋籠上下分節(jié)的準備工作。

五、吊放鋼筋籠

在吊裝鋼筋籠前應(yīng)對鋼筋籠進行檢查,檢查內(nèi)容包括長度、直徑、焊點、是否變形等,完成檢查后可開始吊裝。吊裝采用汽車吊雙勾4點緩慢起吊,嚴防鋼筋籠變形,在下籠過程中,應(yīng)逐步倒點下放。鋼筋籠分兩節(jié)吊裝,中間采用機械連接。在鋼筋籠吊裝之間,按照事先測量涂色油漆的位置,切割鋼筋籠,將鋼筋籠分為兩節(jié)吊裝。鋼筋籠切割后應(yīng)修正鋼筋切割口,以保證擠壓套筒能夠套人鋼筋籠中。在鋼筋切口的兩端,用紅漆做好進入擠壓套筒連接長度的標記。鋼筋籠應(yīng)吊直扶穩(wěn),對準孔位緩慢下沉,不得搖晃碰撞孔壁和強行人孔。在分段吊裝過程中,將下節(jié)鋼筋籠吊人孔內(nèi)后,其上端應(yīng)留1.5m左右,臨時固定在孔口處,待上下節(jié)鋼筋籠的主筋對正連接合格,監(jiān)理驗收符合要求后,方可繼續(xù)下放到位。

方鋼筋籠兩側(cè)設(shè)桁架筋,以確保鋼筋籠在吊裝過程中不發(fā)生彎曲和扭曲。在方鋼筋籠吊放安裝時,應(yīng)注意鋼筋籠有坑內(nèi)側(cè)、外側(cè)之分,不得調(diào)轉(zhuǎn)方向放反,以確保受力要求符合設(shè)計意圖。

六、水下混凝土灌注

混凝土導(dǎo)管采用鋼導(dǎo)管,各節(jié)導(dǎo)管應(yīng)扭緊,防止漏氣堵管,混凝土導(dǎo)管底部離孔底約30~50cm。

混凝土導(dǎo)管安置完畢后,應(yīng)進行拔管檢查,檢查的目的在于檢查套管起拔是否暢順,起拔過程中鋼筋籠是否跟管或轉(zhuǎn)動,起拔量一般控制在10~20cm。

灌注前的準備包括上料斗及貯料斗用水濕潤,進行現(xiàn)場混凝土坍落度試驗并制作混凝土試塊,如發(fā)現(xiàn)混凝土和易性變差、坍落度達不到設(shè)計要求,嚴禁直接將水注入混凝土罐車。檢查完畢一切正常后進行首次上料。當混凝土澆搗至一定高度后,即可分階段拆除各節(jié)套筒和混凝土導(dǎo)管。在拆除咬合樁套管過程中,可以同步拆除相同長度的混凝土導(dǎo)管。上述澆灌混凝土及拔管方案,應(yīng)通過現(xiàn)場操作試驗確定,防止外套管埋深過大,起拔套管困難。

七、施工注意事項

由于樁的咬合面厚度只有20cm,如成孔垂直精度控制不好,將會發(fā)生前后、左右開叉的后果。為控制鉆孔咬合樁的成孔精度,需采取成孔精度的全過程控制措施。

垂直精度應(yīng)達到3‰,而后序咬合嵌入樁的最不利咬合面厚度仍有10.7cm。

采用定位導(dǎo)板精確安放第一節(jié)套管,精確控制孔口成孔精度。

成孔垂直精度的全過程控制:吊安第一節(jié)套管,用導(dǎo)板定位下壓,用固定支架支吊線錘控制南北、東西方向套管外壁的垂直度,采用兩臺測斜儀附貼在套管外壁兩垂直方向進行校核。這種控制是結(jié)合在套管下壓的全過程控制中,即邊下壓邊糾偏,下壓油缸行程為每次25cm。

成孔過程中垂直精度的監(jiān)測和檢查:

① 地面監(jiān)測,在地面選擇兩個相互垂直的方向采用經(jīng)緯儀或線錘監(jiān)測地面以上部分的套管的垂直度,發(fā)現(xiàn)偏差及時糾正。這項監(jiān)測在每根樁的成孔過程中應(yīng)自始至終堅持。

② 孔內(nèi)檢查,每節(jié)套管壓完后安裝下一節(jié)套管之前,都要停下來用測斜儀進行孔內(nèi)垂直度檢查,不合格時須進行糾偏,直至合格才能進行下一節(jié)套管施工。

成孔過程中糾偏方法:成孔過程中如發(fā)現(xiàn)、垂直度有偏差,必須及時進行糾偏調(diào)整。糾偏的常用方法有:

① 利用鉆機液壓油缸進行糾偏,如果偏差不大或套管人土不深(5m

以內(nèi)),可直接利用鉆機的兩個頂升油缸和兩個水平油缸調(diào)節(jié)套管的垂直度,達到糾偏的目的。

② 套管入土深度大于5m時,I序樁發(fā)生偏移,此時油缸糾偏有困難,可向套管內(nèi)(成孔部分)填砂,一邊填砂一邊拔起套管,一邊糾偏,達到精度后再下壓套管取土成孔。

③ 套管人土深度大于5m時Ⅱ序樁發(fā)生偏移,此時應(yīng)向套管內(nèi)澆灌與I序樁同等級混凝土,糾偏方法同I序樁。