填海區(qū)咬合樁施工技術(shù)總結(jié)----副本

1、填海區(qū)全套管咬合樁施工技術(shù)總結(jié)內(nèi)容提要：大連地鐵2號(hào)線海之韻站圍護(hù)構(gòu)造咬合樁已全部施工完成，因其施工環(huán)境的特殊性及地質(zhì)條件的復(fù)雜性，和在實(shí)際施工中遇到的種種難題，還是有很多技術(shù)值得總結(jié)。本文就填海區(qū)全套管咬合樁施工進(jìn)展技術(shù)總結(jié)，望這些施工技術(shù)總結(jié)能給以后類似工程提供借鑒。關(guān)鍵詞：填海區(qū)、全套管咬合樁施工、技術(shù)總結(jié)1.前言隨著我國(guó)城市地下空間的不斷開發(fā)，地鐵等地下工程得到迅猛的開展，基坑向深、大方向開展趨勢(shì)已成必然。咬合樁作為新型的圍護(hù)構(gòu)造形式，因其自身施工優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)深圳、上海和北京地區(qū)已被廣泛應(yīng)用。大連地鐵2號(hào)線海之韻站位于大連市東港填海區(qū)，東端距離海岸線210m，車站構(gòu)造位于近?；靥顚又?，

2、且回填層最厚達(dá)25m，成樁需穿越的地層依次為回填碎石層、淤泥、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉砂、粉質(zhì)粘土、風(fēng)化板巖。就本工程施工環(huán)境的特殊性及地質(zhì)條件的復(fù)雜性，采用全套管咬合樁的突出優(yōu)點(diǎn)為：1順利的穿越飽和含水回填碎石層、欠固結(jié)的淤泥及粉砂層，且施工平安、快捷。2二序樁對(duì)一序樁的切割咬合，形成了很好的整體連續(xù)樁墻構(gòu)造，止水效果良好。3咬合樁的布樁靈活，在本工程1#風(fēng)亭不規(guī)格構(gòu)造邊線施工中充分表達(dá)了其優(yōu)越性。2.設(shè)計(jì)概況 海之韻車站施工線路總長(zhǎng)m，其起止里程為?；娱_挖深度約為，基坑開挖寬度為。圍護(hù)樁采用1200全套管咬合樁，兼做止水帷幕，標(biāo)準(zhǔn)段一序樁與二序樁交織布置，相互咬合，咬合厚度250mm，樁中心間

3、距950mm，其中一序樁為素混凝土樁，二序樁內(nèi)配置圓形鋼筋籠。圍護(hù)樁樁長(zhǎng)有、和四種。各樁型的長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況進(jìn)展調(diào)整，需滿足進(jìn)入粉質(zhì)粘土4m或全風(fēng)化巖4m或強(qiáng)風(fēng)化巖2m或中風(fēng)化巖。3.咬合樁施工技術(shù)總結(jié)施工機(jī)械 因海之韻站圍護(hù)構(gòu)造咬合樁直徑1200，樁徑大，樁長(zhǎng)30m以上，樁穿越地質(zhì)復(fù)雜，對(duì)鉆機(jī)的扭矩、提升力和夾緊力要求高，所以本工程采用的是捷程MZ2、MZ3型全套管鉆機(jī)。捷程MZ型系列全套管鉆機(jī)性能如表3-1所示：表3-1：捷程MZ型系列全套管鉆機(jī)性能指標(biāo)表性能指標(biāo)MZ-1MZ-2MZ-3鉆孔直徑m鉆孔深度m354535453545壓管行程mm550650600搖動(dòng)推力KN1搖動(dòng)扭矩1

4、25514702650提升力KN1夾緊力KN176519602255定位力KN294353490搖動(dòng)角度0272727前后傾角0888鉗口高度mm450550550功率KW5575110油缸工作壓力MPa353535外形尺寸mm長(zhǎng)度470055006000寬度220022502800高度0質(zhì)量Kg主機(jī)1400液壓站280032003500配合履帶吊起重能力KN147196343沖抓抓斗KN202525353550十字沖錘KN80608080100圖3-1：捷程MZ全套管鉆機(jī)工作原理圖 全套管鉆機(jī)由主機(jī)、錘式抓斗、液壓動(dòng)力系統(tǒng)、外套管組成。如圖3-1所示：1主機(jī) 主機(jī)主要有上層的抱管器液壓夾緊、

5、下層的承壓底架、左右兩個(gè)提升液壓缸豎向、左右兩個(gè)搖動(dòng)臂液壓缸橫向、前后搖動(dòng)液壓缸在兩個(gè)搖動(dòng)臂中間、操作站。抱管器主要作用是抱死外套管；下層的承壓底架既有往上拔外套管時(shí)承壓作用和左右糾偏、下壓時(shí)的配重作用，又能與履帶吊相連抵消掉左右撮管時(shí)產(chǎn)生的扭矩；左右兩個(gè)提升液壓缸豎向主要作用是上提外套管和糾偏；左右兩個(gè)搖動(dòng)臂液壓缸橫向主要作用是撮動(dòng)外套管，前后搖動(dòng)液壓缸在兩個(gè)搖動(dòng)臂中間作用是前后調(diào)垂直和前后糾偏。2外套管 外套管的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為6m，本工程使用的外套管最長(zhǎng)為9m，最短為3m，施工中根據(jù)樁長(zhǎng)進(jìn)展配管。外套管上、下接頭均采用準(zhǔn)確加工過的雌雄接頭，接頭采用14個(gè)高強(qiáng)度螺栓可靠連接，第1節(jié)外套管下端成楔

6、形鋸齒狀，便于切割土體。 咬合樁為連續(xù)的樁墻構(gòu)造，且樁與樁之間的咬合厚度為定值，動(dòng)一根樁的位置就得動(dòng)所有樁的位置，所以在施工前必須將所有咬合樁位置符合確定下來。因咬合樁施工存在垂直度偏差，為保證樁體不侵入構(gòu)造凈空，本工程對(duì)設(shè)計(jì)咬合樁采取15cm外放措施。 外放后因構(gòu)造拐角處咬合樁咬合厚度不能滿足要求，須對(duì)所有咬合樁樁位進(jìn)展調(diào)整，另一方面標(biāo)準(zhǔn)段咬合樁導(dǎo)向槽使用定型鋼模板施工，所以本工程咬合樁樁位調(diào)整遵循下面原那么：1先對(duì)標(biāo)準(zhǔn)段咬合樁進(jìn)展樁位調(diào)整，直接外放15cm，咬合厚度不變。2對(duì)拐角處咬合樁進(jìn)展樁位調(diào)整，調(diào)整本著滿足樁不侵入構(gòu)造和滿足咬合厚度，實(shí)在不能滿足要求可加設(shè)素混凝土樁，實(shí)行素樁與素樁相

7、咬合。3.3導(dǎo)向槽施工 導(dǎo)向槽在咬合樁施工中占據(jù)著重要作用，它涉及到咬合樁的布樁、樁位、咬合厚度，導(dǎo)向槽施工質(zhì)量直接關(guān)系到后續(xù)咬合樁的成樁質(zhì)量和止水效果。導(dǎo)向槽設(shè)計(jì)厚度為，對(duì)稱兩邊寬度，為鋼筋混凝土構(gòu)造，混凝土標(biāo)號(hào)C20。標(biāo)準(zhǔn)段內(nèi)模采用定型鋼模板，鋼模板長(zhǎng)4.75m5根咬合樁樁間距，高同導(dǎo)向槽設(shè)計(jì)厚度0.5m。立模時(shí)兩塊鋼模板對(duì)拼，對(duì)拼后凈空大于樁徑2cm，內(nèi)設(shè)角鋼支撐。如下列圖3-2所示：圖3-2：導(dǎo)向槽定型鋼模板施工先放出咬合樁樁心位置，拉上施工線，內(nèi)模定型鋼模板沿施工線對(duì)稱布置。由于鋼模板拼裝完成后不便移動(dòng)，在拼裝前需先放出其中一根咬合樁的樁心位置，并做好標(biāo)記。模板拼裝完成后，先測(cè)量調(diào)整

8、里程，讓兩塊模板在同里程上，再測(cè)量定位模板偏距和模板垂直度，按3h控制。定位完成后，二次復(fù)核樁心位置。要求混凝土澆筑振搗密實(shí)，混凝土外表進(jìn)展收光，平整度5mm。非標(biāo)準(zhǔn)段，即構(gòu)造拐角處、轉(zhuǎn)角處和不規(guī)那么構(gòu)造邊線處，以一號(hào)風(fēng)亭咬合樁為例。如下列圖3-3所示：此段無法使用定型模板施工不規(guī)那么構(gòu)造邊線轉(zhuǎn)角處拐角處圖3-3：非標(biāo)準(zhǔn)段咬合樁平面布置圖非標(biāo)準(zhǔn)段導(dǎo)向槽內(nèi)模無法使用定型鋼模，本工程采用“自制螺旋箍和收口網(wǎng)進(jìn)展施工。 1自制螺旋箍，采用12圓鋼，在轉(zhuǎn)盤上彎制而成。螺旋箍的直徑與定型鋼模拼合后直徑一樣。 2螺旋箍定位，在螺旋箍上綁扎十字穿插施工線，先找到螺旋箍的中心。放樣定位時(shí)，按樁的中心坐標(biāo)定位螺

9、旋箍的中心即可。 3螺旋箍定位準(zhǔn)確后，將其與定型鋼模板和導(dǎo)向槽鋼筋骨架焊接結(jié)實(shí)，再沿螺旋箍一圈打入12圓鋼，圓鋼均勻布置間距10cm。圓鋼打入地底不得少于10cm，上端與螺旋箍焊接結(jié)實(shí)。 4在螺旋箍和打入的圓鋼外圍綁上收口網(wǎng)，收口網(wǎng)采用扎絲綁扎，要求綁扎平順結(jié)實(shí)。 “自制螺旋箍和收口網(wǎng)作為非標(biāo)準(zhǔn)段導(dǎo)向槽內(nèi)模的應(yīng)用如下列圖3-4所示：圖3-4：“自制螺旋箍和收口網(wǎng)咬合樁施工難題解決和事故處理分析外套管內(nèi)進(jìn)水 本工程位于近海填海區(qū)域，回填碎石渣透水性強(qiáng)，外套管在下壓取土過程中，套管內(nèi)進(jìn)入大量的海水。大量海水進(jìn)入外套管內(nèi)存在以下施工問題： 1外套管內(nèi)的水加大沖抓抓斗自由下落阻力，沖抓到達(dá)樁開挖面時(shí)，

10、沖擊力減小，抓土成效低。 2抓斗抓土提升過程中，水沖刷抓斗抓取的土，局部土掉落，取土成效低。 3孔內(nèi)積水多，成孔后清理效率低、清不干凈，沉渣厚度不能滿足設(shè)計(jì)要求。 本工程采取的措施是： 1外套管上下接頭處，接頭內(nèi)側(cè)設(shè)置密封膠圈，再在管口纏施工寬膠帶，寬膠帶外涂抹施工黃油。寬膠帶起止水作用，黃油既起止水作用，又可起潤(rùn)滑作用。如下列圖3-5所示： 2使用自制的大鐵桶打取外套管內(nèi)的海水。如下列圖3-6所示： 圖3-5：外套管接頭處理 圖3-6：自制水桶套管內(nèi)取水 遇大塊孤石和樁底進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化巖 由于回填碎石層中，回填料不均，存在大塊孤石，且大塊孤石分布無規(guī)律；局部咬合樁樁底進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化巖。大塊孤石和強(qiáng)風(fēng)

11、化巖，外套管無法正常下壓切割，在實(shí)際施工中采用旋挖鉆輔助施工。旋挖鉆下至套管內(nèi)將大塊孤石和強(qiáng)風(fēng)化巖去除后，繼續(xù)下壓外套管至設(shè)計(jì)樁底。二序樁無法正常切割一序樁成孔1如下圖，由于特殊情況造成A1樁混凝土超過終凝時(shí)間較長(zhǎng)或出現(xiàn)早凝情況，混凝土強(qiáng)度超過10Mpa時(shí)，B1樁無法切割A(yù)1樁成孔。此時(shí)將A2附近導(dǎo)墻破除，在A2樁無法調(diào)整樁位的情況下先保證B1與A2咬合，B1樁與A1樁凈距保證5cm下切成孔由于咬合樁施工垂直度存在偏差，考慮多向A2樁移5cm。然后按順序繼續(xù)施工A3、B2、，最后沿A1、B1兩樁外圍補(bǔ)旋噴樁進(jìn)展止水，施工方法示意見圖3-7。圖3-7： 外圍補(bǔ)旋噴樁止水示意 旋噴樁在回填層中，成

12、樁質(zhì)量和止水效果很難保證。先使用全套管鉆機(jī)對(duì)旋噴樁處地層進(jìn)展置換，將回填碎石渣置換成粉質(zhì)粘土，再進(jìn)展旋噴樁施工。本工程旋噴樁樁徑600，采用單管高壓旋噴，樁長(zhǎng)必須滿足樁底進(jìn)入不透水層1m以上。 2B1樁成孔施工時(shí)，其兩側(cè)A1、A2混凝土均已出現(xiàn)早凝，處理方法是放棄B樁的施工，調(diào)整樁序繼續(xù)后面咬合樁的施工，以后在B1樁外側(cè)增加3根咬合樁及兩根旋噴樁作為補(bǔ)強(qiáng)止水處理，并在基坑開挖過程中將A1和A2樁之間的夾土去除，噴上混凝土即可，如圖3-8所示。圖3-8 咬合樁背樁補(bǔ)強(qiáng)示意 3咬合樁施工的流水作業(yè)中斷或A1樁混凝土有早凝傾向時(shí)，迅速移鉆機(jī)對(duì)A1樁進(jìn)展切割成孔，然后將該孔臨時(shí)設(shè)置成砂樁，待后續(xù)咬合施

13、工至該樁時(shí)重新成孔完成連續(xù)咬合樁的施工，如圖3-9所示。圖3-9： 咬合樁流水中斷重排示意圖 砂樁施工時(shí)被切割素樁出現(xiàn)“管涌 咬合樁端頭設(shè)置砂樁，在B9砂樁回灌河砂、向上提升外套管過程中，被切割A(yù)10素樁出現(xiàn)“管涌現(xiàn)象，A10樁頂混凝土面下降2m多。停頓灌沙，對(duì)砂樁回灌的河砂面標(biāo)高進(jìn)展量測(cè)，再向上提升外套管，二次測(cè)量孔內(nèi)河砂標(biāo)高，發(fā)現(xiàn)河砂面標(biāo)高隨外套管提升而上升。設(shè)置砂樁示意圖3-10。 原因分析： B9孔內(nèi)回灌的河砂膠結(jié)成塊抱死在外套管上，隨外套管上升而上升?？變?nèi)回灌的河砂下層已出現(xiàn)斷層，A10素樁混凝土涌至河砂斷層中。經(jīng)分析原因是，回灌的河砂粒徑太小，且B9孔內(nèi)有海水導(dǎo)致河砂出現(xiàn)膠結(jié)成塊，

14、附著在管壁上；另一方面就是A10素樁砼塌落度太大，流動(dòng)性強(qiáng)。 處理措施：重新將外套管下壓至孔底，取出B9孔內(nèi)的全部河砂。再將孔內(nèi)水抽排凈，更換粒徑較大的中粗砂進(jìn)展回灌。邊回灌河砂邊提升外套管直至砂樁施工完成，重新要素樁混凝土將A10樁頂混凝土面回灌至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高。 圖3-10：砂樁設(shè)置示意圖咬合樁糾偏1素樁在施工過程中發(fā)現(xiàn)垂直度不能滿足，假設(shè)深度小于5m或偏差不大，可以直接使用鉆機(jī)液壓系統(tǒng)進(jìn)展糾偏。2如果素樁施工外套管入土深度達(dá)5m以上，直接糾偏不能到達(dá)要求?？上蚩變?nèi)回填砂或粘土，一邊填土一邊提升外套管，直至將外套管提升到上次檢查合格的地方，然后調(diào)直外套管，檢查其垂直度合格后再重新下壓。3葷樁

15、出現(xiàn)上述情況，糾偏方法與素樁根本一樣，不同之處是不能想套管內(nèi)填砂或粘土而應(yīng)填入與素樁一樣的混凝土，否那么有可能在樁間留下夾層，從而影響樁墻的止水效果。3.4.6 水下混凝土灌注事故1導(dǎo)管進(jìn)水 其主要原因如下： A 首批混凝土儲(chǔ)存量缺乏或?qū)Ч艿卓诰噙^大，混凝土下落后，不能埋設(shè)導(dǎo)管底口，以致泥水從底口進(jìn)入； B、導(dǎo)管水密試驗(yàn)不好，接頭不嚴(yán)，接頭間橡皮墊被管內(nèi)氣囊擠開，水從接頭流入； C、導(dǎo)管提升過猛，或測(cè)探錯(cuò)，導(dǎo)管底口超出原混凝土面，底口涌入泥水。預(yù)防和處理方法： 查明事故原因，采取相應(yīng)的措施加以預(yù)防?？刹扇∫韵绿幚矸椒ǎ?A、如是上述A中原因引起，應(yīng)立即提出導(dǎo)管，抓斗去除樁底混凝土，儲(chǔ)存足夠的首

16、批混凝土，重新灌注。 B、如是上述B、C中原因引起，應(yīng)將導(dǎo)管全部拔出，并將套管內(nèi)的泥水抽干凈，使用抓斗將受影響的砼抓出，直至抓出新鮮砼。重新下導(dǎo)管，繼續(xù)灌注。2鋼筋籠上浮和下沉 鋼筋籠上浮，除了由于套管上拔、導(dǎo)管提升鉤掛所致外，主要原因是由于混凝土外表接近鋼筋籠底口，混凝土的灌注速度過快，使混凝土下落沖出導(dǎo)管低口向上反沖，其托力大于鋼筋籠的重力時(shí)所致。為防止其上升，應(yīng)放慢混凝土灌注速度，最大速度不超過/min。 本工程采用鋼筋籠底安裝預(yù)制砼板，砼板直徑0.7m，厚10cm，砼板預(yù)埋鋼筋與籠底鋼筋焊接結(jié)實(shí)?？梢杂行У姆乐构嘧⑦^程中鋼筋籠上浮和下沉。咬合樁縮頸斷樁 在咬合樁澆筑混凝土過程中出現(xiàn)縮頸

17、斷樁現(xiàn)象。實(shí)例是在澆筑B245號(hào)咬合樁，澆筑砼深度達(dá)13m后，出現(xiàn)導(dǎo)管堵塞情況。上下竄動(dòng)導(dǎo)管，料斗內(nèi)的砼不再向下流動(dòng)。當(dāng)導(dǎo)管底拔至10m位置時(shí)，導(dǎo)管能往上拔，但再也無法下插，使用抓斗也沒能將導(dǎo)管按壓下去。此時(shí)外套管埋入砼3m，套管內(nèi)水深2m。原因有兩方面： 1下層砼出現(xiàn)泌水板結(jié)現(xiàn)象，在10m位置出現(xiàn)一層硬殼，導(dǎo)致導(dǎo)管堵塞和無法下插。 2從地質(zhì)情況看，10m位置為粉砂層，粉砂處于液化狀態(tài)。在大的勢(shì)頭差下液化粉砂擠壓樁砼，造成縮頸斷樁，樁砼中存在一層粉砂泥水層，導(dǎo)致導(dǎo)管堵塞、砼不向下流動(dòng)和導(dǎo)管提升至10m后無法下插。處理措施： 1將導(dǎo)管全部拔出，套管內(nèi)水抽干。 2一邊下壓外套管一邊抓出管內(nèi)砼，砼抓至10m位置出現(xiàn)粉砂和泥水層，繼續(xù)抓出砼至新鮮砼面。 3向孔內(nèi)灌水20m，來抵消掉粉砂層中水