某填海區深基坑支護中咬合樁的工程應用

陳光海，朱陽華

(南昌大學共青學院工程技術系)

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橋梁工程

某填海區深基坑支護中咬合樁的工程應用

陳光海，朱陽華

(南昌大學共青學院工程技術系)

基坑的穩定性受著基坑圍護結構和技術的重要影響，現階段應用于實際工程中有著眾多支護形式，并且在實際工程中也都發揮著重要的作用。咬合樁圍護結構是一種新型的連續排樁支護結構，咬合樁是在樁與樁之間形成相互咬合排列的一種基坑圍護結構，具有獨特的優點和適用性。介紹了深圳某填海區某深基坑支護工程采用鉆孔咬合樁的施工情況，簡要介紹了施工工藝、在施工過程中的重難點處理以及監測等內容。實踐表明采用該支護形式能取得較好的施工效果，本工程施工經驗可供與本工程類似的的地質條件的其他工程借鑒與參考。

咬合樁；基坑；圍護

1 工程概況

本工程位于深圳市南山區，地勢平坦，交通便利?；哟蠹s占地4萬m2，基坑底設計高程為-8.70 m，基坑深約為13.7 m。場地原為濱海灘涂，后經人工回填后場地標高為3.73～5.32 m。平均高程約為4.8 m。

基坑長寬分別為226 m及179 m，基坑東側邊線距沙河西路18 m，沙河西路東側為大沙河；南側靠近高新南十道、地鐵2號線等市政工程，支護樁邊線距地鐵隧道外邊線約為24～25 m；西側緊鄰高新南環路；北側接高新南九道。

2 施工工藝

2.1 工藝原理

咬合樁圍護結構是一種新型支護結構，是一種相鄰的樁身互相切割融合形成的具有防滲作用的連續擋土支護結構。咬合樁可以采用不同的布置形式，可采用全鋼筋混凝土樁的布置形式，另外也可采用鋼筋混凝土樁與素混凝土樁相互間隔的布置形式。本工程咬合樁采用的布置形式為一條不配筋并采用超緩混凝土樁(A樁)和一條鋼筋混凝土樁(B樁)間隔布置形式。咬合樁的施工采取全套管鉆機施工。A樁與B裝的施工順序為先A后B，并且B樁的施工必須A樁混凝土初凝之前完成。咬合效果是在B樁施工過程中，與A樁相交部分的混凝土被套管鉆機的切割功能切割所形成的。咬合示意圖如圖1所示。

圖1 A、B樁咬合示意圖

2.2 施工流程

本工程實例中采用VRM200和MZ-1500型液壓搖動式全套管鉆機對咬合樁進行施工。施工順序為：先完成素混凝土A序樁的施工，然后利用VRM200鉆機在相鄰A序樁間切割成孔完成對鋼筋混凝土B序樁的施工。咬合樁施工順序圖如圖2所示。

圖2 咬合樁施工順序圖

3 重難點處理

3.1 孔口定位誤差控制

咬合樁的底部應該具有一定厚度的咬合量，為了確保這一要求，在施工過程中必須嚴格控制其孔口的定位誤差，表1列出了孔口定位誤差允許值的參考值。

在咬合樁樁頂以上設置導墻可以有效提高孔口的定位精度，導墻的形式可以為混凝土或鋼筋混凝土，在導墻上需設置定位孔，其直徑宜比樁徑大30 mm。鉆機安裝好后，檢查、調整第一節套管，將套管放置定位孔的中心位置，使其周圍與定位孔之間的距離保持一致。

3.2 導墻的施工

在施工鉆孔咬合樁之前必須完成設置在樁頂上部的混凝土或鋼筋混凝土導墻的施工。施工的具體步驟為：①平整場地；②測放樁位；③導墻溝槽開挖；④鋼筋綁扎；⑤模板施工；⑥澆筑混凝土。

3.3 樁體垂直度控制

樁體垂直度影響著咬合樁的施工和咬合效果，所以為了順利完成咬合樁的施工，且保證較好的咬合效果，必需嚴格控制樁體垂直度。樁的垂直度標準應控制在3‰以內。為了在成孔過程中保證樁體的垂直度，必須以下兩方面的工作：①套管順直度檢查和校正、②垂直度監測和檢查、糾偏等。

(1)樁的垂直度監測和檢查

①地面監測：在地面選擇兩個相互垂直的方向線錘監測地面以上部分的套管的垂直度，如若發現偏差應隨時進行糾正。這項檢測應貫穿于在每根樁的成孔過程。

②孔內檢查：在進行下一節套管安裝之前，必須檢查孔內的垂直度，如果垂直度不合格則需進行糾偏，直至通過糾偏措施使得垂直度達到合格標準后方能施工下一節套管。

(2)糾偏

如果在成孔的過程中出現垂直度偏差過大的現象，此時必須對其進行糾偏和調整，常用的糾偏方法有以下三種。

①鉆機油缸的糾偏：對于偏差不大或套管入土不深的情況，可通過鉆機的兩個頂升油缸和兩個推拉油缸來調節套管的垂直度從而完成糾偏。

②A樁的糾偏：對于A樁在入土5 m以下發生了較多偏移的情況，可先采用鉆機油缸的糾偏方進行糾偏。如果該方法不能完成糾偏，此時可向管內填砂或黏土，在此過程中填土和拔套管應同時進行，將套管提升到上一次檢查合格的地方即可停止，然后將套管調直，并對其垂直度進行檢查，檢查合格后方可重新下壓。

③B樁的糾偏：B樁與A樁的糾偏方法大致一樣。其區別在進行B樁的糾偏時應向套管內填入與A樁相同的混凝土而不是填入砂或黏土，其原因在于如果填入砂或黏土可能會在樁間留下土夾層，從對咬合樁的防水效果產生影響。

3.4 混凝土緩凝時間控制

本工程位于填海區，地下水位較高，故樁身混凝土采用的是水下混凝土。其中A樁采用的是水下C20超緩混凝土，B樁采用的是水下C30混凝土。混凝土均采用商用混凝土。

咬合樁的施工是B樁的施工必須A樁混凝土初凝之前完成，所以對A樁混凝土緩凝時間的嚴格控制是咬合樁順利施工重要條件。本工程設計的最短緩凝時間為60 h。試驗表明，將SP型混凝減水劑加入A樁灌注混凝土后，A樁混凝土的初凝時間可延緩至60 h左右，從而保證了施工方案能順利實施。

4 施工影響及監測

4.1 施工影響

本工程靠近深圳灣，原為濱海灘涂，后經人工回填，故場地存在著不等厚度的填石層，最厚處達到10 m；并且地下水位比較高，所以整個的施工難度較大。

本基坑西側靠南段1-1剖面長約27 m、東側靠南段17-17剖面長約54 m，由于填石層較深，對咬合樁的施工擬采用對填石層進行沖孔破碎——填砂——二次成孔的施工工藝。在進行試樁過程中，全套管鉆進遇到未破碎大石，并且出現泥漿反涌現象，從而影響了全套管咬合樁的正常施工，經項目組開會研究，最終決定采用沖孔樁機二次沖孔至樁底的成孔工藝，繼而完成1-1剖面和17-17剖面咬合樁施工。從最后的施工效果來看，咬合樁的施工質量較好，樁間沒有出現明顯漏水現象。

4.2 施工監測

為保證基坑和樁體自身穩定和安全，施工中必須對基坑和樁體進行全過程監測，主要監測內容有：樁身水平位移、樁身沉降、樁身內力等。

(1)樁身水平位移監測

各樁頂水平位移觀測累計位移量介于-10～28 mm之間，平均位移量為7.24 mm，日平均位移速率介于-0.0435～0.102 7 mm之間。

(2)樁身沉降位移監測

各樁頂沉降位移觀測標累計位移量介于17.2～20.1 mm之間。

(3) 樁身內力監測

由鋼筋應力計監測結果，最大壓應力為14.35～54.58 kPa。最大拉應力為16.26～85.66 kPa。

由以上監測結果可知，基坑和樁體都安全穩定。

5 結 語

結合某一基坑工程，對工程中的采用的咬合樁支護結構做了簡要介紹。介紹了咬合樁的施工工藝、施工中的重難點處理以及施工影響和監測等內容。從施工效果來看，本工程采用的咬合樁支護結構能起到較好的支護效果，咬合樁作為一種新型的圍護結構，在某些特定的工程條件下，具有一定的適用性和優勢。本工程施工經驗可供與本工程類似的的地質條件的其他工程借鑒與參考。

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[3] 張佐漢，劉國楠，胡榮華.深圳地區鉆孔咬合樁圍護結構施工技術的研究[J].鐵道建筑,2010，(5)：37-42.

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[5] 武書祥，謝騰，付全鴻. 地鐵施工中咬合樁工藝的質量控制[J]. 天津建設科技,2005，(z1)：14-15.

Application of Interlocking Piles in Deep Foundation Pit in Reclamation Area

CHENG Guang-hai，ZHU Yang-hua

(Engineering Technology Department of Nanchang University Gongqing College)

Foundation pit retaining structure and technology seriously affect the stability of foundation pit. In the present there are many supporting forms applied to practical engineering. The interlocking pile retaining structure is a new type of continuous pile support structure. The interlocking pile is a retaining structure of deep foundation pit. The interlocking piles are linked each other. It has unique advantages and applicability. The construction technology, the construction of the difficult point in the process of treatment and monitoring are introduced. The practice shows that the support form can get good construction effect. The project construction experience for similar to this project geological condition of other engineering reference and reference.

interlocking piles; foundation pit; retaining structure

2015-06-12

陳光海(1989-)，男，碩士研究生，研究方向：巖土工程。

U416.1

C

1008-3383(2015)11-0089-02