深基坑咬合樁施工中常見問題分析及對策

張克賓 劉明琛

廣州工程總承包集團有限公司 廣東 廣州 510000

傳統深基坑圍護結構當中使用的鉆孔樁通常情況下都是以相切或者相離形式布置的，對于這種類型的圍護結構來講，即便能夠起到擋土的作用，但是針對地下水比較豐富的區域而言，會使得止水效果無法得到有效提升。在這種背景影響下，由于咬合樁屬于一種深基坑圍護體系，早在21世紀初期就已經被引用到了我國，在新時代背景下，隨著社會經濟的迅速發展，咬合樁工藝的利用效率也在逐步提升，近幾年以來在南方沿海地帶也是得到了廣泛的運用以及推廣。最初階段，在實施咬合樁施工作業時，通常情況下，施工工作人員都會使用窯洞式全套管鉆機完成施工工作。2011年8月，我國生產了第1臺全回轉機，在咬合樁施工過程中，科學合理的使用全回轉機，不僅可以使得施工質量以及施工效率得到有效提升，同時也會在一定程度上提高整體工程質量。在新時代背景下，隨著社會經濟的迅速發展，咬合樁施工技術的使用運用范圍也得到了一定程度的提高。對于咬合樁而言，不僅具備一定的滲透性，并且還具有造價低的特點，在實際施工過程中，并不需要泥漿護壁，與此同時還具備挖掘速度較快以及開挖深度相對而言比較大的特征，在實際施工過程中科學合理的利用咬合樁施工技術，不僅會使得成樁質量以及成孔質量得到顯著提升，與此同時不需要減少地下水，并且施工工作不會受到天氣的干擾。針對咬合樁來說，具備一定的適用性，在新時代背景下，隨著社會經濟的迅速發展，咬合樁的利用效率也在逐漸提升。

1 工程概況

大觀進水廠東側，天河區車陂涌流域是大觀凈水廠東側進廠管以及泵站工程的工程地點，廣州市天河區水務設施建設中心是是該工程的建設單位，在設計該工程整體結構過程中離不開中文工程技術有限公司的支持，該工程有一座新建污水泵站，污水提高設計規模，每日25萬立方米，近段時間安裝設備處理規模每日20萬立方米，0.717千米是新建D1524水泵站出水管長度，DN1524污水管是0.04千米，0.087千米是dN3048污水管長度，18米是基坑工程開挖深度，承包范圍包含泵站基坑支護、水外工程、綠化工程、園建工程、電氣工程、泵站進水管道敷設、泵站土建施工以及泵站設備的采購與安裝等。

2 分析工程地質條件

結合核工業鷹潭工程勘察院所提供的場地工程地址勘察報告可以看得出來，本場地每一個地基儲存在把控深度范圍之內，依照巖土層分布、沉積環境以及物理學性質等特點，可以有逐一劃分為，人工填土層、第四系沖洪基層、第四系殘積層。場地內部地層可以依照從上到下的順序依次進行描述。第一，人工填土。雜填土：雜填土的顏色主要為褐灰色以及灰黃色為主，雜填土的特征是松散，主要是由粘性土、磚塊以及砂石等組合而成，局部會參雜塑料袋等生活垃圾，該城局部地段分布共4個鉆孔其中包括BZZK1、BZZK2、BZZK3、BZZK4，0.8～4.4米是揭露埋深，2.5米是平均層的厚度。第二第四系沖洪積層，粉質粘土，粉質粘土的顏色主要是以褐黃、褐紅以及灰白色為主，粉質粘土狀態具備一定的可塑性，主要是由粘粉粒組合而成，局部當中包含粗砂，沒有搖振反應，光澤反應比較光滑，干強度以及韌性一般，該層分布相對而言比較廣泛，一共有10個鉆孔揭露該層，4.4米到12.4米之間是揭露埋深深度，4.5米是平均層的厚度。對于初砂而言，顏色多以灰白色以及灰黃色為主，局部比較松散，石英質是主要成分之一，所包含的粘性土量相對而言比較少，局部涵蓋粘土團，分選性相對而言比較差，具備比較好的級配，該鍍層分布相對而言比較廣，一共有16個鉆孔揭露該層，11～14.9米是揭露埋深深度，4.2米是平均層的厚度。

3 分析咬合樁施工流程以及要領

3.1 導向墻施工

在咬合樁施工過程中，通常情況下都會使用全套管實施施工作業，施工設備重量相對而言比較大，很難嚴格把控樁與樁之間的咬合，所以在施工準備階段，應當嚴格依照設計所提供的基坑對邊界施作鋼筋混凝土導向墻進行嚴格把控，這樣可以使得施工質量以及施工安全得到有效保障，導向墻施工厚度應當把控在400毫米，1900毫米是導向墻外邊與孔中心距離，在實際施工過程中，相關工作人員應當對施工誤差進行嚴格把控，這樣不僅可以使得咬合厚度得到有效保證，同時也能夠使得施工效率以及施工質量得到一定程度的提升[1]。

3.2 成孔

在鉆機就位以后，相關工作人員需要把夾管裝置放入到第1節套管當中，在調節管套的垂直度過程中，相關工作人員應當結合實際情況使用鉛錘或者其他儀器完成此項工作。在實際施工過程中，套管主要起到的作用就是護臂，不僅可以有效防止出現孔徑縮小的現象，同時還能夠避免因切割混凝土而產生的混凝土流失狀況。通過第1節套管的齒柱結構切割土體到達一定深度以后，在處理管中土體過程中，應當利用專業的設備完成此項工作，并且還要對夾管裝置實施轉動作業。在連接套筒過程中，相關工作人員應當結合實際情況，利用科學有效的技術手段使得套管垂直度得到有效保證，在實際施工過程中一旦出現問題，相關工作人員應結合實際情況提出有效解決方案，并對策出現的問題進行及時處理，這樣可以使得套管垂直度得到有效提升。嚴格把控套管的垂直度，可以使得樁的垂直度得到一定程度的提高，所以在利用鉆機實施鉆進作業時，相關工作人員應當結合實際情況，利用科學有效的處理方案，使得每節套管的垂直度得到有效保障。在檢測樁位以及垂直度過程中，要由專業性較高的工作人員完成此項工作。在使用側垂過程中，要結合具體施工狀況，利用科學有效的解決策略使得測錘埋入深度得到有效保障。

3.3 鋼筋籠制作以及安裝

在施工準備階段，相關工作人員應當對鋼筋籠質量給予高度重視，針對質量合格的鋼筋籠而言，在實際施工過程中，應當使用其吊機吊起鋼筋籠，然后逐漸放入到套管內部，這樣可以有效防止鋼筋籠與筒壁因擦過大而出現鋼筋籠箍筋損害的現象。鋼筋籠與樁底標高需求相互吻合以后，應當對鋼筋籠實施定位以及固定作用，這樣不僅可以有效避免出現鋼筋籠移位的現象，同時也會使得樁的質量得到有效提升，如圖1所示。

圖1 鋼筋籠安裝圖

3.4 混凝土澆筑

在澆筑咬合樁過程中，通常情況下，相關工作人員都會使用C20混凝土實施澆筑作業。因為該工程地下水相對而言比較豐富，在灌注混凝土過程中，相關工作人員應當使用水下混凝土灌注施工技術完成此項工作，并且相關工作人員應當嚴格依照施工規范需求實施施工作業。在混凝土澆筑準備階段，相關工作人員不僅要對混凝土的質量進行嚴格把控，同時還要對混凝土型號以及塌落度給予高度重視，這樣不僅可以使得混凝土質量得到有效保證，對提高整體工程質量所起到的作用更是不容忽視的。

4 問題分析以及對策

4.1 試樁過程中咬合樁導墻發生不均勻沉降

C25是混凝土強度等級。由于場地表層是軟弱地基，因此在試樁過程中，相關工作人員在處理混凝土導墻下部地基過程中應當使用碎石換填方法完成施工工作，并且還要把換填厚度把控在一米以內，7.58米是換填寬度。在實際施工過程中，相關工作人員應當利用配級碎石完成施工工作，并且還要對碎石大小進行嚴格把控，通常情況下都要把空在20～40毫米之間。在實際試樁過程中，相關工作人員應當根據實際情況，利用一臺全回轉機以及一臺70噸履帶吊實施施工作業，這樣可以使得施工質量以及施工效率得到顯著提升。

4.2 高水位下成孔過程中涌砂以及處理方案

由于該工程的地層具備一定的復雜性，在距離樁頂標高15米以下是松軟的泥層以及粉細砂層，不僅很容易出現土體流失的現象，同時也會對施工工作帶來一定影響。為了能夠使得施工質量以及施工效率得到一定程度的提升，在實際施工過程中，相關工作人員應當結合實際情況利用抽砂施工工藝完成施工工作，這樣不僅可以在一定程度上提高施工質量以及施工效率，對提升整體工程質量所起到的作用是不能忽視的。鉆孔成孔以后，經過下道工藝，在灌注混凝土以前再次測量孔深的時候，會發現沉渣厚度變得越來越大，通常情況下是3～4米之間，最大可以達到8米，間隔時間一旦出現過長的現象，會使得沉渣厚度變得越來越厚。經過測試結果可以看得出來，沉渣主要以粉細砂為主，每一分鐘可以上升到6厘米到8厘米之間。通過分析結果可以看得出來，之所以會出現這種狀況，是因為孔底位于粉土粉細沙層地層當中所造成的，并且施工工藝是利用套管護壁，抓斗挖土成孔。這樣不僅會使得孔內部水頭高度變得越來越低，同時也會使得套管內部外水頭壓差變得越來越大，嚴重時會出現粉土細砂進入孔內部的現象。除此之外，抽砂主要是由導管與空氣壓縮機組合而成的。在氣體壓力的影響下，砂漿就會從導管當中噴出來。在抽砂時，因為導管內外壓力差相對而言比較大，這樣就會出現外土體流失的現象。為了能夠有效避免產生涌砂的情況，相關工作人員會結合不同的狀況，分別使用以下解決方案。第一，在實際施工過程中，相關工作人員應當結合實際情況，利用科學有效的技術手段，使得套管下沉深度變得越來越深，并且需要有效保證套管埋深應當超前挖掘面不低于兩米，在終挖過程中，套管應當高于孔深一米以上。第二，在實際施工過程中，相關工作人員應當結合實際情況利用壓水措施完成施工工作，在實施抽砂作業時，應當把適當的水注入到套筒當中，并且需要有需要保證套管內部的水位時裝高于地下水位。在實際施工過程中，在吊裝鋼導管時，相關工作人員要利用吊車完成吊裝作業，在抽取底部砂層過程中，應當把適當的水注入到孔內部，這樣可以使得孔內部水頭高度得到有效保障。科學合理的使用上述方法，不僅能夠實現嚴格把控內部涌砂現象，同時也會為成孔過程逐步順利奠定扎實基礎[2]。

4.3 混凝土超灌問題以及處理方案

正常狀況下，因為全套咬合樁在全部樁長范圍以內均有具備特殊性的鋼套管護壁，這樣可以使得超灌量得到有效保障，但是從該工程的實際狀況就可以看得出來，因為該工程地下水位相對而言比較高，在實際施工過程中運用了超挖把控涌砂等措施完成了施工工作，因此在樁當中，就會出現超灌量過大的現象。大多數的充盈系數都會高于1.3。3.7是最大的充盈系數，并且超灌深度可以達到10米以上。通過分析結果可以看得出來，10米以下的是淤泥質夾粉土以及粉細砂地層。在實施開挖作業時，在地下水的影響下，就會出現涌砂現象。但是對于這種涌砂現象而言，由于會被開挖過程所覆蓋，因此相關工作人員很難在第一時間發現這種現象。在灌注混凝土過程中，通常情況下都會對堤壩外形套管造成一定影響，經常會出現套管下沉的狀況。除此之外，一旦出現水壓操作不得當的現象，套管外的流砂在壓力差的影響下，就會從套管底部涌出，進而使得套管外靠近套管砂層以及土城的位置出現空洞現象。土體在遭到破壞以后，應力條件也會發生變化，這樣不僅會使得流砂體穩定性變得越來越低，同時也會引起超灌問題。解決方案：第一套管超前，在實際施工過程中，相關工作人員應當結合具體狀況，利用科學有效的技術手段，有效保證套管一直保持超前開挖面一米之上。第二，在高效率完成開挖工作以后，應當把適當的水注入到孔內部，這樣可以使得孔內部水頭高度得到有效保障[3]。

4.4 拔樁現象以及處理辦法

在咬合樁灌注時，經常會出現拔樁狀況。當混凝土灌注到指定的高度以后，在提拔套管過程中，會一起拔出混凝土以及鋼筋籠。針對這種現象來講，通常情況下都會在灌注后期發生，與此同時與灌注時間以及混凝土質量和拔導管的時間有著密不可分的聯系。通常狀況下，樁長越長需要灌注混凝土的時間就會越長，同時也會使得這種問題的出現概率變得越來越高。對于輕微的拔樁而言，相關工作人員應當結合實際情況利用壓籠的方法，對鋼筋以及混凝土一起實施壓回作業，但是拔樁時的速度越快，沖力就會變得越來越大，不會實現樁身的目標，進而引發整樁報廢問題。解決策略：第一，在高效率完成混凝土初灌工作以后，相關工作人員應當結合實際情況，在第一時間提拔外套管，在灌注時，隨著灌注混凝土頂面的提升，應當不斷的提拔外套管，要有效保證外套管在混凝土當中埋深深度不能高于兩米。第二，需要對混凝土配合比進行嚴格把控，在實際施工過程中，應當把控整體的總體灌注時間作為基礎工作內容，在實施施工作業時，不能出現停頓現象。第三，相關工作人員應當對外套管埋深以及套管埋深的相互關系進行嚴格把控，在灌注過程中，應當做到多測量，并且需要結合實際情況，利用科學有效的技術手段，在第一時間拔出套管以及導管。第四，要對制作具體的操作要領給予高度重視，在實際施工過程中，應當嚴格依照具備科學性以及時效性的操作要點實施施工作業。通過使用綜合把控方案，不僅可以徹底解決拔樁問題，同時也會使得施工進度得到有效保障，并且也能夠有效防止出現浪費施工成本的現象。

5 結束語

在深基坑施工過程中，科學合理的利用咬合樁施工技術，不僅可以使得施工質量以及施工效率得到有效提升，對提高整體工程質量所起到的作用更是不容忽視的。