全套管鉆孔咬合樁在深基坑支護的應用

韋思振

（廣西柳州市軌道交通投資發展集團有限公司 廣西柳州 545000）

1 工程概況

該項目位于火車站東站房東側，周邊有數個同步建設的工程項目，北側有正常經營的酒店。本項目基坑長約400m，開挖深度約25m。根據詳勘資料，項目場區內巖土自上而下可分為：①層填筑土；②層素填土；③層黏土；④層粉質黏土；⑤層含礫卵石黏性土；⑥1層稍密狀圓礫；⑥2層松散狀圓礫；⑦1層硬塑狀紅黏土；⑦2層可塑狀紅黏土；⑧層灰質白云巖。

2 咬合樁在深基坑施工中的應用

根據地勘提供的地質報告，本項目咬合樁施工主要穿越易塌孔的素填土及不易鉆進的微風化灰質白云巖，且工程對垂直度、樁位、樁徑和工期有較高的要求，所以擬選全套管鉆孔咬合樁施工工藝。本項目主體結構采用明挖順作法施工，基坑擋土結構全套管鉆孔咬合樁，規格為φ1500mm@1200mm。

圍護結構鉆孔咬合樁采用7臺全套管全回轉鉆機進行施工。鉆孔樁進度指標為6根/d。鉆孔灌注樁施工順序見圖1。

圖1 咬合樁平面布置示意圖

2.1 施工工藝流程

咬合樁施工工藝流程詳見圖2。

圖2 全套管咬合樁施工工藝流程圖

2.2 測量放線

準確地放出樁位，根據樁體垂直度要求、平面位置誤差要求、鉆孔機械設備施工特性及基坑所穿越的巖土層特性，樁位按外放12cm考慮。在測量樁點時，須將誤差控制在5mm范圍內。

2.3 導墻施工

在導墻施工中，咬合樁導墻采用300厚C30鋼筋混凝土結構。

圖3 鉆孔咬合樁施工導墻結構圖

圖4 施工實例

（1）基礎開挖：平整完場地后，依據實際樁頂標高和地形標高，綜合確定導墻基礎的開挖深度，利用人工配合挖掘機進行基礎開挖工作，開挖到基底后，進行清底、夯填、整平操作。

（2）鋼筋下料：在確定鋼筋的規格性能時，要確保其符合設計要求和相應的規范，按照圖紙要求進行鋼筋加工下料操作。

（3）模板工程：利用定型鋼模，進行模板施工，保證每段的長度處于3～5m。

（4）混凝土工程：利用C30混凝土，進行人工入模操作，插入式振動棒振搗，確保頂面高程，直至混凝土強度達到70%，再進行拆模操作，在實際施工中，要時刻關注導墻施工的精度，控制軸線施工的誤差。

2.4 施工順序

在施工過程中，總的施工順利如圖5所示。

圖5

2.5 成孔施工

（1）鉆機就位：在成孔施工中，利用專業測量人員，采取全站儀對定樁位進行測定，打好木樁，并且做好標記。

（2）鉆機就位對中：DTR系列全套管全回轉鉆機采用履帶式行走裝置，其液壓橫向伸縮性能，可以確保設備在地上進行樁心定位，自由移動。在鉆機就位后，保證其處于水平狀態。

（3）安裝套管：完全打開主副夾具，將其放置在帶刃口的套管，吊放套管時，必須處于緩慢、平穩的狀態，避免主機機體和其發生碰撞。將套管安置好后，保證地面和刀尖之間留有一定的作業空間，抱緊套管后，對垂直度情況進行測量，可以做細微的調整，并及時利用測錘或經緯儀進行監測。

（4）校核鉆孔垂直度：在埋設前兩節套管時，必須確保其處于豎直狀態，這是確保樁孔垂直度精度的關鍵所在。在鉆機上，設置垂直度裝置，確保施工中鉆孔的垂直度，時刻關注施工中套管的角度。第一組套管和第一節套管組合必須保持較高的精度，仔細壓入。第一組垂直精度完全由全套管樁的垂直精度決定。在安裝好第一組套管后，利用兩組測錘或兩臺經緯儀進行邊壓入、邊校正的方式，從回轉套管兩個正交方向進行校正。

（5）土層鉆進：在進行鋼筋樁鉆進時，鉆機回轉鉆進時要時刻關注扭矩、垂直精度和壓力的情況，并且做好相應的記錄。在鉆進3m后，利用抓斗取土，利用土前套管上吊裝保護套管接頭的套管冒。在回轉鉆進時，也要進行取土作業，并且對取土的深度進行測量，不可以過度開挖，確保管底保留兩倍直徑的土壤，利用90t履帶式吊車進行抓斗取土。在進行素混凝土樁鉆進操作時，確保鉆機回轉鉆進，同時還要關注扭矩、垂直精度和壓力的情況，并且做好相應記錄。在鉆孔時，確保鉆機平臺有1m的套管留在外面，對取土深度進行測量，對套管接口進行處理，準備接套管。在吊裝6m的套管時，利用90t履帶吊車進行連接，確保連接螺栓要對稱均勻加力并緊固。

（6）巖層鉆進：鉆進過程中需要用沖擊錘和沖抓斗進行沖、砸、鉆、抓等組合工藝取出鉆渣。用安裝在套管前端的鉆頭一邊回轉切削，一邊用沖錘進行砸碎，鉆渣用抓斗取出，直至設計要求孔深。

（7）清孔：當孔深度達到設計要求后，及時清孔并檢查沉碴厚度，若厚度大于10cm，則繼續清孔直至符合要求，可用抓斗輕輕放至孔底把沉渣清完；在最后一節護筒安裝完成后，用2m靠尺測定護筒垂直度，進而推算出整條樁成孔垂直度；確定孔深后，及時向監理工程師報檢，檢測孔的沉碴和深度。（用測繩檢查樁孔的沉碴和深度，注意經常進行測繩標定檢查）；樁成孔期間，每根樁約出土50m3，利用施工間歇時間，進行土石方外運，避免土石方堆在現場影響后續施工。

2.6 鋼筋籠制作與安裝

（1）鋼筋籠制作：骨架根據設計鋼筋圖進行現場制作，鋼筋籠在現場鋼筋加工場集中用加強箍成型法制作，縱向主筋采用搭接焊連接。根據本站圍護樁長度，鋼筋籠擬整體制作、吊裝入孔，現場制作好的鋼筋籠做好編號。

鋼筋籠完成后按設計要求在鋼筋籠內側固定圍護結構側向變形監測孔，監測孔與主筋固定，同時保證其垂直度，變形監測孔應保證整個孔道連接順暢垂直。

（2）鋼筋籠平移：鋼筋籠加工時，在鋼筋籠中部主筋上焊制水平起吊掛鉤，起吊掛鉤利用φ20圓鋼制成，掛鉤平行于主筋布設。履帶吊掛鉤鉤住吊掛鉤后提升后平移，防止扭轉、變形、彎曲。

（3）鋼筋籠起吊就位：鋼筋籠制作時沿鋼筋籠長度方向每隔2m設一加強箍圈，起吊端設內外兩圈加強箍圈，加強圈與主筋焊接牢固，內外強箍圈用鋼筋連接并焊接牢固，在加強圈上設起吊掛鉤，掛鉤利用φ20圓鋼制成。起吊就位時，吊鉤掛在鋼筋籠起吊掛鉤上，慢慢提升將鋼筋籠豎起，最后離開地面，然后履帶吊調運至孔位，人工指揮垂直定位。

在進行下籠操作時，可以采取人工輔助的手段，對準孔位，確保鋼筋籠處于垂直狀態。在吊放鋼筋籠時，必須確保樁軸線和鋼筋籠軸線吻合。為防止混凝土灌注過程中鋼筋籠上浮，鋼筋籠最上端設定位筋，由測定的孔口標高來確定鋼筋籠頂標高，反復核對無誤后焊接固定。

2.7 咬合樁混凝土施工

（1）超緩凝混凝土：在延長Ⅰ樁混凝土的初凝時間方面，超緩凝混凝土具有顯著的作用，確保Ⅰ樁混凝土初凝之前，Ⅱ樁的成孔能夠順利完成。

（2）孔內無水時混凝土灌注：在孔內缺水時，可以采取干孔導管法流態灌注，利用商品混凝土，通過導管將混凝土注入至孔內。

（3）孔內有水時混凝土灌注：利用導管法，澆筑水下混凝土灌注，確保導管的直徑為300mm，導管連接不漏水、順直、密閉、光滑，在澆筑混凝土前，必須先進行壓力試驗。在進行澆筑操作時，時刻關注孔內狀況，不能出現漏水現象。中途不得中斷水下混凝土的澆筑，可以采取邊灌注邊拔導管和套管的操作，之后逐步進行拆除。在灌注混凝土時，必須灌注到設計樁頂標高以上0.6m，在套管上拔后，存在一定程度的擴張，在上拔最后一節套管時，必須測定目前混凝土面的標高，估量所需的混凝土，確保可以達到相應的要求，此時再拔出導管和套管。

3 結語

經過該項目的咬合樁施工實踐，并對該技術進行分析和探討，得出如下結論：①咬合樁在該工程施工中，取得了較好的效果，未發現有大面漏水現象，且基坑變形穩定，在此類深基坑工程施工中，可以借鑒；②咬合樁施工的工序較復雜，相應的影響因素非常多，且混凝土澆筑需要連續施工，對施工現場和機械要求高，在實際施工中需要謹慎對待；③目前，我國仍在積極探索和改進咬合樁施工技術，混凝土超緩凝技術、施工工藝和施工機械仍需要進一步改進和完善，推廣咬合樁在深基坑工程中的應用；④全套管咬合樁造價較高，且在某些地區仍未有指導性的造價資料，給造價控制帶來不便，需要相關造價部門做好該工藝的工料分析，盡快完善該工藝的定額參數。