黃震江, 陳永鐘

騰達(dá)建設(shè)集團(tuán)股份有限公司（310009）

本工程兩座人行地道考慮對(duì)岳廟和周邊建筑物的保護(hù)以及盡量減小對(duì)交通的影響,基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用鉆孔咬合樁。鉆孔咬合樁樁徑600 mm，樁與樁之間間距400 mm，重疊部分為100 mm，樁長(zhǎng)9.6 m，共618根樁。

鉆孔咬合樁是我國(guó)近幾年來在粘性土、砂性土以及沖填土等土質(zhì)層,且地下水位較高土層中的基礎(chǔ)和地下工程應(yīng)用較多的一項(xiàng)新技術(shù)。分別采用A序樁（素混凝土）與B序樁（鋼筋混凝土）交錯(cuò)布置，相互咬合的形式構(gòu)成排樁墻體結(jié)構(gòu)。它是在地面上采用全套管鉆孔機(jī)械，沿著開挖工程的周邊軸線，依靠外套管為護(hù)壁；先施工A序樁單樁成孔，采用水下灌注法,澆筑超緩凝混凝土成樁,利用A序樁緩凝時(shí)間，在相鄰兩A序樁之間晃管下壓外套管,對(duì)A序樁身混凝土進(jìn)行切割成孔,并施工B序圓形鋼筋混凝土樁，完成咬合工作。如此逐樁交叉咬合進(jìn)行,在地下筑成一道連續(xù)的鋼筋混凝土排樁墻體，作為截水、防滲、承重、擋土結(jié)構(gòu)。鉆孔咬合樁平面布置及施工順序如圖1圖2所示：

圖1 鉆孔咬合樁平面示意圖

圖2 鉆孔咬合樁施工順序示意圖

A為第1序樁，B為第2序樁A1-A2-B1-A3-B2-A4-B3。

鉆孔咬合樁作為深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu),其質(zhì)量控制的關(guān)鍵在于確保咬合質(zhì)量,主要表現(xiàn)在成孔質(zhì)量和混凝土灌注質(zhì)量控制等方面?，F(xiàn)就有關(guān)鉆孔咬合樁施工質(zhì)量的控制方法，以及施工中出現(xiàn)問題的處理方法等介紹如下。

1 成孔質(zhì)量控制

1.1 開孔定位

根據(jù)咬合樁施工順序所對(duì)應(yīng)的導(dǎo)墻孔位編號(hào)進(jìn)行鉆機(jī)就位，使抱管器中心對(duì)應(yīng)定位在導(dǎo)墻孔位中心。由于100 cm樁徑咬合樁所使用的鋼套管鉆頭外徑為100 cm,管身外徑為98 cm。為方便套管入孔，導(dǎo)墻孔直徑一般應(yīng)大于套管鉆頭外徑，其直徑為102cm。即孔口定位誤差可導(dǎo)致咬合量出現(xiàn)最大達(dá)4 cm的誤差。因此，第一節(jié)套管入孔后，應(yīng)嚴(yán)格控制孔口定位誤差，盡可能使套管中心與導(dǎo)墻孔中心重合，以免影響咬合量。

1.2 垂直度控制與檢驗(yàn)

為確保咬合樁底部有足夠的咬合量，除對(duì)其孔口定位誤差嚴(yán)格控制外，還應(yīng)對(duì)其垂直度進(jìn)行嚴(yán)格控制，這是成孔質(zhì)量控制的關(guān)鍵，咬合樁的垂直度控制標(biāo)準(zhǔn)為3‰。在成孔過程中要控制好樁的垂直度，必須抓好以下兩個(gè)環(huán)節(jié)：

1）套管的順直度檢查和校正

鉆孔咬合樁施工前應(yīng)在平整地面上進(jìn)行套管順直度檢查和校正，首先檢查和校正單節(jié)套管的順直度，然后將按照全樁長(zhǎng)配置連接整根套管,進(jìn)行整根套管的順直度檢查和校正。單節(jié)套管（8 m）的順直度偏差宜小于5 mm，整根套管（25 m～35 m）的順直度偏差宜小于10 mm。

2）成孔過程中樁的垂直度監(jiān)測(cè)和檢查

在成孔過程中通常采用以下兩種方法,對(duì)套管垂直度進(jìn)行全程監(jiān)控，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正偏差，確保垂直度偏差在規(guī)定范圍以內(nèi)。①地面監(jiān)測(cè)：在地面選擇2個(gè)相互垂直的方向采用經(jīng)緯儀或吊線錘監(jiān)測(cè)地面以上套管的垂直度,發(fā)現(xiàn)偏差及時(shí)糾正。這項(xiàng)工作在成孔過程中應(yīng)自始至終堅(jiān)持，不能中斷。②孔內(nèi)檢查：每節(jié)套管下壓完成后勤工作，安裝下節(jié)套管之前,采取人工進(jìn)入孔內(nèi)用吊線錘測(cè)量孔口與孔底垂直度偏差的方法，或采用“測(cè)環(huán)”進(jìn)行孔內(nèi)垂直度檢查，不合格時(shí)需進(jìn)行糾偏，直至合格后才能進(jìn)行下節(jié)套管施工。

1.3 垂直度偏差的糾正方法

成孔過程中如發(fā)現(xiàn)垂直度偏差過大，必須及時(shí)進(jìn)行糾偏調(diào)整。施工中常遇的垂直度偏差主要有以下三種情況，其糾偏方法如下：

1）套管入土較淺時(shí)的糾偏方法

如果套管偏差不大或套管入土深度不超過5 m時(shí),可直接利用磨樁機(jī)的頂升油缸和推拉油缸調(diào)節(jié)套管的垂直度，以達(dá)到糾偏的目的。

2）A樁及B樁的糾偏方法

由于A樁先行施工，其成樁過程對(duì)鄰近樁無影響。因此，當(dāng)A樁入土5 m以下發(fā)生較大偏差，且利用磨樁機(jī)油缸糾偏達(dá)不到要求時(shí)，可向套管內(nèi)回填砂或粘土，同時(shí)起拔套管，直至將套管提升至上一次垂直度檢查合格的位置，然后調(diào)直套管，檢查其垂直度合格后再重新下壓。B樁的糾偏方法與素混凝土樁基本相同,不同之處在于不能向套管內(nèi)填砂或粘土，而應(yīng)填入與A樁相同的混凝土，否則將在樁間留下土夾層，從而影響排樁的止水效果。

1.4 壓管鉆進(jìn)與開挖取土

壓管鉆進(jìn)與開挖取土是咬合樁成孔的主要工序,二者應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，即磨樁機(jī)通過搖擺、下壓套管的同時(shí)，用抓斗從套管內(nèi)取土，以減少土層阻力，達(dá)到成孔的目的。施工時(shí)應(yīng)始終保持套管超前開挖面的深度在2.5 m以上，使套管底部形成一定深度的“土塞”。其目的主要是防止套管周圍的地下水或泥砂從套管底部涌入，而造成地面下沉或坍陷。同時(shí)地下水進(jìn)入套管后，受水浮力的影響，使抓斗的沖抓效率大大降低。

1.5 終孔后清孔

終孔后對(duì)孔深、垂直度進(jìn)行最終檢查和驗(yàn)收，檢查合格后進(jìn)行下道工序。采用全套管法施工，孔內(nèi)分為有水和無水兩種情況，當(dāng)孔內(nèi)無水或僅有少量地下水滲入時(shí)，可直接吊放鋼筋籠、下導(dǎo)管進(jìn)行混凝土灌注。

由于全套管法成孔是以鋼套管作護(hù)壁，孔內(nèi)沒有泥漿，所以水中懸浮顆粒沉淀極快，特別是在粉砂地層中。因此,當(dāng)孔內(nèi)積水較多（或?yàn)槠胶獾叵滤畨毫Χ蚩變?nèi)注入較多水）時(shí)，應(yīng)測(cè)定孔底沉渣厚度，若沉渣厚度大于10 cm，須清孔。

2 混凝土灌注質(zhì)量控制

根據(jù)不同地層的水文地質(zhì)條件,全套管法混凝土灌注分為有水和無水兩種情況?？變?nèi)有水時(shí)采用水下混凝土灌注法施工，孔內(nèi)無水時(shí)則采用干孔導(dǎo)管法流態(tài)灌注。鉆孔咬合樁混凝土灌注質(zhì)量控制，重點(diǎn)應(yīng)作好以下幾方面的工作。

2.1 確定A樁混凝土緩凝時(shí)間

A樁混凝土緩凝時(shí)間根據(jù)單樁成樁時(shí)間來確定，單樁成樁時(shí)間與地質(zhì)條件、樁長(zhǎng)、樁徑和鉆機(jī)能力等有直接聯(lián)系。因此A樁混凝土緩凝時(shí)間可以根據(jù)以下方法來確定。

測(cè)定單樁成樁所需時(shí)間t,確定A樁混凝土的緩凝時(shí)間，可根據(jù)下式計(jì)算：

式中：T—素樁混凝土的緩凝時(shí)間（初凝時(shí)間）；

K—儲(chǔ)備時(shí)間，一般取10～15 h；

t—單樁成樁所需的時(shí)間。

單樁成樁時(shí)間需根據(jù)工程地質(zhì)通過試樁來確定,假設(shè)t=11 h/樁，根據(jù)上式可得出A樁混凝土緩凝時(shí)間為50 h。

2.2 防止A樁混凝土涌入B樁孔內(nèi)

在B樁成孔過程中，由于A樁混凝土未凝固，還處于流動(dòng)狀態(tài)，因此，A樁混凝土有可能從A、B樁相交處涌入B樁孔內(nèi)。為防止該現(xiàn)象發(fā)生，有以下幾種方法：

1）A 樁混凝土的坍落度應(yīng)盡量小一些，為（16±2）cm，以便降低混凝土的流動(dòng)性，B樁為（20±2）cm。

2）套管底口應(yīng)始終保持超前于開挖面一定距離，至少不應(yīng)少于2.5 m，使孔底開挖面以下形成一般“土塞”阻止混凝土的流動(dòng)。

3）B樁成孔過程中應(yīng)注意觀察相鄰兩側(cè)A樁混凝土頂面，如發(fā)現(xiàn)A樁下陷應(yīng)立即停止B樁開挖，并一邊將套管盡量下壓，一邊向B樁內(nèi)填土或注水，直到完全制止住A樁混凝土涌入B樁為止。待A樁緩凝混凝土坍落停止一段時(shí)間后再繼續(xù)施工B樁。

2.3 套管埋置深度控制

采用全套管法混凝土灌注過程中,需及時(shí)測(cè)量混凝土面高度，掌握套管的埋置深度，同時(shí)磨樁機(jī)應(yīng)不停地做搖擺和少量上拔套管的動(dòng)作。目的：1）防止因孔內(nèi)混凝土高度不足，而不能抵抗周圍地層壓力，造成樁體縮頸（或A樁混凝土流入B樁）；2）防止套管埋置深度過深，使套管因內(nèi)外管壁摩擦阻力過大而不能拔出。

套管埋置深度一般應(yīng)控制在4 m～10 m，埋深達(dá)到10 m時(shí)應(yīng)立即提升套管，使混凝土面高于套管底4 m左右。

2.4 鋼筋籠上浮和下沉的控制措施

1）防止鋼筋籠上浮的措施

由于套管內(nèi)壁與鋼筋籠外緣之間的空隙比較小,因此在上拔套管時(shí)，鋼筋籠將有可能被套管帶著一起上浮。其預(yù)防措施主要是：①嚴(yán)格控制鋼筋籠的外徑尺寸，使其小于套管內(nèi)徑6 cm左右。如當(dāng)套管內(nèi)徑為89 cm（雙壁套管）時(shí)，鋼筋籠的外徑應(yīng)控制在83 cm以內(nèi)；②B樁混凝土的骨料粒徑應(yīng)盡量小些，不宜大于25 mm；③上拔套管前，先反復(fù)搖擺套管2～3次，以減少鋼筋籠與套管壁間摩擦力；④在鋼筋籠底部焊接安裝鋼筋混凝土板，使灌注后的混凝土全部壓在鋼筋混凝土板上，從而增加鋼筋籠的重量，起到防止鋼筋籠上浮的作用。

2）防止鋼筋籠下沉措施

①成孔后在孔底添加少量片石，提高持力層的承載力；②利用鋼筋籠底部安裝的鋼筋混凝土板,使鋼筋籠與孔底持力層間的接觸面增大，提高鋼筋籠抗下沉能力。