钻孔咬合桩在深基坑围护中的应用
2022-12-27
来源:星星旅游
三竺 塑 皇笙 苎苎 !竺窒 图2钻孔咬合桩工序示意 施工,因此要求A型桩使用缓凝或者超缓凝混凝土,并且A 型桩与B型桩的施工速度都要尽量快,以达到2种桩的有效 咬合 ”。 1.6工程重点、难点 1)根据本工程的地质情况,围护桩桩身较长,且所处 地层地质条件较为复杂,桩身成孔需穿过厚约8 m的卵石层 及进入岩层近10 m,大大增加了钻孔咬合桩成孑L和桩身垂 直度控制的难度。 2)由于工程地处兰州市中心地带,邻近铁路局办公 楼及居民区,钻孑L咬合桩施工期间因扰民造成无法连续成 孔,邻近素桩由于早凝而导致后施工的围护桩成孔难度 大,以及为满足工期要求而进行的分段施工过程中,砂桩 与素桩咬合形成的冷缝不能够充分咬合,导致在基坑开挖 过程中咬合桩发生渗漏水。 2 钻孔咬合桩常见问题的处理措施 2.1钻孔咬合桩桩位、成孔及垂直度控制 2.1.1桩位放样 场地平整后,专业测量人员根据结构线及坐标,采用 全站仪确定出钻孔桩的控制桩及轴线,桩位测量偏差不得 大于10 mm,用木桩定位。基准点应妥善保护,防止在施 工过程中遭到移位或破坏。同时,施工测量人员必须对控 制桩进行定期复核。 2.1.2单桩护桩放样与护桩埋设 沿桩中心呈十字形引m4个桩位点用来控制桩位,单桩 护桩采用木桩(3 cm×3 cm),桩顶钉钉,高度80 cm,埋 入地下45 em,并用砂浆或素混凝土保护(图3)。 j● 图3桩位放样示意 2.1.3钻孔咬合桩成孔及垂直度的控制 由于本工程场地狭小,且工期任务重,我们采用的是 囡皿建筑袍工・第37卷・第8瑚 SR系列旋挖钻机(泥浆护壁)成孔,利用钻机的调平系 统,可自动保证垂直度在0.30%以内。钻孔桩成孔后应立即 进行清孔,清孔后的沉渣厚度不得大于50 mm。桩混凝土 浇筑完毕并初凝后立即对上部空孔进行回填及防护,以保 证桩身设计强度及施工安全。 旋挖钻孔时为保证钻孔垂直度,减小扩孔率,我们采 取了减压钻进的办法,钻头(包含配重)在泥浆中的质量 只能有70%,在不同的地层采用不同的转速,并尽量采用 大排量的泥浆循环,增大孔内泥浆流速,保持泥浆面始终 不低于护筒顶下0.50 m,钻进过程中随时检测垂直度,并 随时调整。 施工过程中应注意以下事项l2,3J: 1)钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度:在黄土 层时,可适当加快钻进速度;在卵石层及岩层时,则减慢 钻头钻进速度,直至达到设计深度。 2)施工过程中如发现地质情况与原钻探资料不符,应 立即通知设计、监理等单位及时处理。 3)钻进成孔过程中,应经常捞取钻渣,观察土层的变 化,以及时调整泥浆的稠度,确定是否增加或减少转速, 在岩土层变化处均捞取渣样,判断土层情况,并记入钻孔 记录表中。 4)钻进过程中要经常检查钻杆的垂直度,确保孔壁垂 直。必须控制钻头在孔内的升降速度,防止因浆液对孔壁 的冲刷及负压而导致孑L壁塌方。在进入砂层和卵石层时, 应适当减慢进尺速度,提高泥浆的稠度,减少每个钻进回 次的进尺量,保持孔壁稳定。 5)钻孔桩成孔后应立即进行清孔,清孔后的沉渣厚度 不得大于50 mm。清孔采用换浆法施工,即钻孔完成后, 提起钻锥至距孔底约20 cm,继续旋转,然后以相对密度较 低的泥浆压入,逐步把钻孔内悬浮的钻渣和泥浆换出,换 至孑L内泥浆的相对密度低于1.2为止。严禁采用加深钻孔深 度的方法来代替清孔作业。 2.2超缓凝混凝土的施工质量控制 根据钻孔咬合桩施工工艺,桩的排列方式设计为1根素 混凝土桩(A桩)和1根钢筋混凝土桩(B桩)间隔布置, 施工时先施工A桩,后施工B桩,A桩混凝土采用超缓凝混 凝土,要求必须在A桩混凝土初凝前完成B桩施T。要确保 桩与桩之间的咬合,必须在确保混凝土强度的前提下,严 格控制A桩超缓凝混凝土的初凝时间,防止混凝土早凝后 出现不能咬合或咬合困难的现象。参照其他钻孔咬合桩工 程施工经验,初步控制A桩初凝时间为60 h,施_T中根据现 场情况再进行调整。 由于在施35B桩时需要切割相邻A桩,为保证切割的顺 利进行且防止由于两边混凝土强度的不同造成B桩施工垂直 度无法控制,因此要求在进行B桩施工时,A桩混凝土3 d抗 三 堕鱼苎奎 苎堕里 竺 压强度≤3 MPa。 另外,在本工程实际施工过程中,混凝土的使用采取 了严格的检查制度和监控措施,每车混凝土均取l组试件, 监测其缓凝时间及坍落度损失情况,直至该桩两侧的B桩全 部完成为止。 2.3分段施工节点及冷缝的处理措施 本基坑工程围护结构全部采用钻孔咬合桩,为保证工 程进度,现场配备2台旋挖钻机进行分段施工,为处理好施 工段的接头,常用办法是在施工段的端头设置1根砂桩(成 孔后用砂灌满),之后施工段施工时挖出砂并浇筑混凝土 即可。 由于本工程地处兰州市中心地带,交通拥堵,混凝土 供应不及时且受施工时间的限制,以及机械设备故障等原 因,砂桩施工处不可避免地产生施工缝,开挖后会出现渗 水现象,因此在施工过程中,我们采取在基坑开挖前所施 工的砂桩接缝外侧另增加1~2根旋喷桩作为防水处理的措 施,以确保桩间的整体止水效果[4_6]。 2.4局部堵水、堵漏的处理措施 在钻孔咬合桩施工过程中,我们着重控制了成桩质 量,使其“咬合”良好,确保了桩问的整体止水效果,因 此没有出现桩间漏水现象。但是在基坑开挖过程中,锚杆 施工穿过了红线,破坏了止水结构,出现了局部漏水情况 (在锚杆成孔未注浆前),我们首先在细小出水点处安插 了导水管,然后迅速进行锚喷施工,并在锚喷施工所用水 泥中添加适量速凝剂。 在漏水量较大的孔洞处,除安插导水管外,还将一定 浓度的水玻璃和水泥浆定量、定压注入渗漏通道中,水玻 璃与水泥浆的混合液快速凝结成浆,使岩土层的空隙或孔 隙间充满浆液并固化,迅速封住渗漏通道,取得了很好的 效果。 3 基坑监测数据分析 3.1测点布置 铁路局调度楼测斜管总共埋设lOlL,监测10孔;地表 沉降点累计埋设45个,监测45个,支撑力柱总共8个,监测 8个;桩顶水平与垂直位移监测点总共设置12个,监测12 个;混凝土支撑轴力计总共安装16个,监测16个。 3.2监测成果分析 目前,铁路局调度楼基坑已经开挖完成,其基坑监测 频率为7 d一次,其中,地表最大沉降为一9.50 mm,变形速 率为0.10 mm/d;建筑物最大沉降为一7.20 mm;桩顶最大垂 直位移为~5.20 mm,变形速率为0.10 mm/d;支撑轴力最大 为3 148.52 kN,变化速率为6.62 kN/d;桩顶最大水平位移 为4.20 mm,变形速率为0.10 mm/d。由以上监测数据可知, 本工程基坑支护结构变形较小,周边环境几乎没有受到影 响,监测数据正常,均在允许沉降范围内,满足设计和规 范要求。 4 钻孔咬合桩施工质量及基坑支护效果 本工程采用了钻孔咬合桩阻水兼作基坑支护结构、基 坑内井点降水的降阻结合的支护形式,同时根据地层情况 及工期要求,采用旋挖钻机进行施工,先进行素桩施工, 再进行支护桩施工,随后施321道混凝土内支撑梁,在其 强度达到设计强度的80%后,开始采用机械进行基坑土方 开挖,边开挖边采用集水井疏干卵石含水层中储存的地下 水。 本工程施工钻孑L咬合桩共计342根,其中A桩171根, B桩171根。施工完成后进行桩身混凝土抽芯检测,其中A 桩15根,B桩20根,结果全部合格。基坑土石方开挖后观 察显示,桩外观质量良好,桩间咬合效果良好,没有出现 任何明显的渗水及漏水现象,而且根据监测报告的反馈来 看,开挖后支护桩变形小于20 mm,周边建筑物沉降小于 10 mm,周边道路沉降小于12 mm,均满足设计要求,达到 了施工预期效果 】。 5 结语 在施工过程中,严格按设计要求控制旋挖咬合桩桩位 与垂直度,是确保桩足够咬合和止水效果的关键。通过本 工程实践证明,钻孔咬合桩这种阻水兼作围护结构的施工 工法是切实可行的,其具有传统咬合桩工法的所有优点, 且施工速度快,占用场地空间小,保证了施工质量,效果 显著。 ◇◇参考文献◇◇ [1]胡忠飞.钻孔咬合桩的施工技术探究[J].中国科技纵横,2015(7): 120 [2】吴小光,潘振学.钻孔咬合灌注桩质量事故的预防与处理[J】.探矿工 程:岩土钻掘工程,2008(8):57—59. [3]林清.浅谈钻孔咬合桩施工质量保证措施[J1.江西建材,2014(7):67. 【4】郭广秦.探析深基坑围护工程中钻孔咬合桩的应用[J]l华东科技:学 术版.2014(10):67. [5】刘晓阳.钻孔咬合桩施工工艺及质量控制[J].建筑,2014(10):59—60. 【6】李险峰.钻 L咬合桩在环形深基坑保护高层建筑物中的应用[J]工程 与建设,2014(3):394—396. 【7]梁浩.深基坑钻孔咬合桩特点及关键施工技术[J】l赤子,2013(13): 311. [8]叶清林.钻孔咬合桩的施工实例应用[J]l科技创新与应用,2013(23): 69-70. [9]李金锁.地铁深基坑施工全套管钻机钻孔咬合桩的应用[J].建筑机械: 上半月,2014(3):102—107. 2015.8.Building Constructi。n皿