陳光海，朱陽(yáng)華

(南昌大學(xué)共青學(xué)院工程技術(shù)系)

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橋梁工程

某填海區(qū)深基坑支護(hù)中咬合樁的工程應(yīng)用

陳光海，朱陽(yáng)華

(南昌大學(xué)共青學(xué)院工程技術(shù)系)

基坑的穩(wěn)定性受著基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)和技術(shù)的重要影響，現(xiàn)階段應(yīng)用于實(shí)際工程中有著眾多支護(hù)形式，并且在實(shí)際工程中也都發(fā)揮著重要的作用。咬合樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)是一種新型的連續(xù)排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)，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(hù)結(jié)構(gòu)，具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和適用性。介紹了深圳某填海區(qū)某深基坑支護(hù)工程采用鉆孔咬合樁的施工情況，簡(jiǎn)要介紹了施工工藝、在施工過(guò)程中的重難點(diǎn)處理以及監(jiān)測(cè)等內(nèi)容。實(shí)踐表明采用該支護(hù)形式能取得較好的施工效果，本工程施工經(jīng)驗(yàn)可供與本工程類似的的地質(zhì)條件的其他工程借鑒與參考。

咬合樁；基坑；圍護(hù)

1 工程概況

本工程位于深圳市南山區(qū)，地勢(shì)平坦，交通便利?；哟蠹s占地4萬(wàn)m2，基坑底設(shè)計(jì)高程為-8.70 m，基坑深約為13.7 m。場(chǎng)地原為濱海灘涂，后經(jīng)人工回填后場(chǎng)地標(biāo)高為3.73～5.32 m。平均高程約為4.8 m。

基坑長(zhǎng)寬分別為226 m及179 m，基坑?xùn)|側(cè)邊線距沙河西路18 m，沙河西路東側(cè)為大沙河；南側(cè)靠近高新南十道、地鐵2號(hào)線等市政工程，支護(hù)樁邊線距地鐵隧道外邊線約為24～25 m；西側(cè)緊鄰高新南環(huán)路；北側(cè)接高新南九道。

2 施工工藝

2.1 工藝原理

咬合樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)是一種新型支護(hù)結(jié)構(gòu)，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(xù)擋土支護(hù)結(jié)構(gòu)。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(jī)施工。A樁與B裝的施工順序?yàn)橄華后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(guò)程中，與A樁相交部分的混凝土被套管鉆機(jī)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(shí)例中采用VRM200和MZ-1500型液壓搖動(dòng)式全套管鉆機(jī)對(duì)咬合樁進(jìn)行施工。施工順序?yàn)椋合韧瓿伤鼗炷罙序樁的施工，然后利用VRM200鉆機(jī)在相鄰A序樁間切割成孔完成對(duì)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(diǎn)處理

3.1 孔口定位誤差控制

咬合樁的底部應(yīng)該具有一定厚度的咬合量，為了確保這一要求，在施工過(guò)程中必須嚴(yán)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(shè)置導(dǎo)墻可以有效提高孔口的定位精度，導(dǎo)墻的形式可以為混凝土或鋼筋混凝土，在導(dǎo)墻上需設(shè)置定位孔，其直徑宜比樁徑大30 mm。鉆機(jī)安裝好后，檢查、調(diào)整第一節(jié)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(dǎo)墻的施工

在施工鉆孔咬合樁之前必須完成設(shè)置在樁頂上部的混凝土或鋼筋混凝土導(dǎo)墻的施工。施工的具體步驟為：①平整場(chǎng)地；②測(cè)放樁位；③導(dǎo)墻溝槽開(kāi)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(yán)格控制樁體垂直度。樁的垂直度標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)控制在3‰以內(nèi)。為了在成孔過(guò)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(jiān)測(cè)和檢查、糾偏等。

(1)樁的垂直度監(jiān)測(cè)和檢查

①地面監(jiān)測(cè)：在地面選擇兩個(gè)相互垂直的方向線錘監(jiān)測(cè)地面以上部分的套管的垂直度，如若發(fā)現(xiàn)偏差應(yīng)隨時(shí)進(jìn)行糾正。這項(xiàng)檢測(cè)應(yīng)貫穿于在每根樁的成孔過(guò)程。

②孔內(nèi)檢查：在進(jìn)行下一節(jié)套管安裝之前，必須檢查孔內(nèi)的垂直度，如果垂直度不合格則需進(jìn)行糾偏，直至通過(guò)糾偏措施使得垂直度達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)后方能施工下一節(jié)套管。

(2)糾偏

如果在成孔的過(guò)程中出現(xiàn)垂直度偏差過(guò)大的現(xiàn)象，此時(shí)必須對(duì)其進(jìn)行糾偏和調(diào)整，常用的糾偏方法有以下三種。

①鉆機(jī)油缸的糾偏：對(duì)于偏差不大或套管入土不深的情況，可通過(guò)鉆機(jī)的兩個(gè)頂升油缸和兩個(gè)推拉油缸來(lái)調(diào)節(jié)套管的垂直度從而完成糾偏。

②A樁的糾偏：對(duì)于A樁在入土5 m以下發(fā)生了較多偏移的情況，可先采用鉆機(jī)油缸的糾偏方進(jìn)行糾偏。如果該方法不能完成糾偏，此時(shí)可向管內(nèi)填砂或黏土，在此過(guò)程中填土和拔套管應(yīng)同時(shí)進(jìn)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(diào)直，并對(duì)其垂直度進(jìn)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(qū)別在進(jìn)行B樁的糾偏時(shí)應(yīng)向套管內(nèi)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(huì)在樁間留下土夾層，從對(duì)咬合樁的防水效果產(chǎn)生影響。

3.4 混凝土緩凝時(shí)間控制

本工程位于填海區(qū)，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(duì)A樁混凝土緩凝時(shí)間的嚴(yán)格控制是咬合樁順利施工重要條件。本工程設(shè)計(jì)的最短緩凝時(shí)間為60 h。試驗(yàn)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(shí)間可延緩至60 h左右，從而保證了施工方案能順利實(shí)施。

4 施工影響及監(jiān)測(cè)

4.1 施工影響

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

本基坑西側(cè)靠南段1-1剖面長(zhǎng)約27 m、東側(cè)靠南段17-17剖面長(zhǎng)約54 m，由于填石層較深，對(duì)咬合樁的施工擬采用對(duì)填石層進(jìn)行沖孔破碎——填砂——二次成孔的施工工藝。在進(jìn)行試樁過(guò)程中，全套管鉆進(jìn)遇到未破碎大石，并且出現(xiàn)泥漿反涌現(xiàn)象，從而影響了全套管咬合樁的正常施工，經(jīng)項(xiàng)目組開(kāi)會(huì)研究，最終決定采用沖孔樁機(jī)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(lái)看，咬合樁的施工質(zhì)量較好，樁間沒(méi)有出現(xiàn)明顯漏水現(xiàn)象。

4.2 施工監(jiān)測(cè)

為保證基坑和樁體自身穩(wěn)定和安全，施工中必須對(duì)基坑和樁體進(jìn)行全過(guò)程監(jiān)測(cè)，主要監(jiān)測(cè)內(nèi)容有：樁身水平位移、樁身沉降、樁身內(nèi)力等。

(1)樁身水平位移監(jiān)測(cè)

各樁頂水平位移觀測(cè)累計(jì)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(jiān)測(cè)

各樁頂沉降位移觀測(cè)標(biāo)累計(jì)位移量介于17.2～20.1 mm之間。

(3) 樁身內(nèi)力監(jiān)測(cè)

由鋼筋應(yīng)力計(jì)監(jiān)測(cè)結(jié)果，最大壓應(yīng)力為14.35～54.58 kPa。最大拉應(yīng)力為16.26～85.66 kPa。

由以上監(jiān)測(cè)結(jié)果可知，基坑和樁體都安全穩(wěn)定。

5 結(jié) 語(yǔ)

結(jié)合某一基坑工程，對(duì)工程中的采用的咬合樁支護(hù)結(jié)構(gòu)做了簡(jiǎn)要介紹。介紹了咬合樁的施工工藝、施工中的重難點(diǎn)處理以及施工影響和監(jiān)測(cè)等內(nèi)容。從施工效果來(lái)看，本工程采用的咬合樁支護(hù)結(jié)構(gòu)能起到較好的支護(hù)效果，咬合樁作為一種新型的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，在某些特定的工程條件下，具有一定的適用性和優(yōu)勢(shì)。本工程施工經(jīng)驗(yàn)可供與本工程類似的的地質(zhì)條件的其他工程借鑒與參考。

[1] 楊建學(xué)，侯偉生，鄭陳旻，等.沖孔咬合樁在某臨海深基坑圍護(hù)中的工程應(yīng)用[J].巖土工程學(xué)報(bào),2010，(32)：207-209.

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[3] 張佐漢，劉國(guó)楠，胡榮華.深圳地區(qū)鉆孔咬合樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的研究[J].鐵道建筑,2010，(5)：37-42.

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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