套管钻孔咬合桩施工与设计

万方数据．ＭＥＴＲＯ　ＡＮＤ　ＬＩＧＩ汀ＲＡＩＬ套管钻机钻孔咬合桩设计与施工嗯，甲，，，界，界即，卿，甲喂尸砚限界界界，甲，呀，，，甲，，界，界开，界界界，，，甲，，，甲限爪钾仲甲尸件于，脚甲限界界，钾，界界，，份界而，，界甲，研，界甲，邢，．刘建国（北方交通大学）本文介绍深；｝ＪＩ地铁１号线金田—益田区间维护结构采用套管钻机钻孔咬合桩设计与施工情况，　　　　并简述采用套管钻机咬合桩的施工技术要点。１前硬，厚０一１２　ｍ．花岗岩：　　　　全风化一强风化一中风化。钻孔咬合桩作为一种新型的围护结构，由于其　　　　水文情况：　　　　地下水埋深３一５ｍ，水位变化０．５一桩心相交咬合，解决了传统桩心相切桩防水效果差２．０　ｍ，孔隙潜水主要附存于第四系砧土层、砂层和的问题，因此咬合桩也称为连续桩墙。但是，正是由残积土层中，补给来源为大气降水。基岩裂隙水孔于桩心相交，也给施工带来了困难。在深圳地铁金隙潜水主要赋存于花岗岩的强、中风化带中，地层渗益区间采用套管磨桩机切割咬合工艺解决了这一难透系数为０．　００５一　　５３．３３　ｍ／ｄ。地下水具有弱酸性题，为今后类似的施工工程提供了一个成功的范例。腐蚀性。与冲击钻机成孔或旋转钻机成孔相比，套管切割咬合成桩工艺具有以下优点：（１）桩心咬合，防水效果３设计要求好；（２）成孔垂直精度高；（３）套管护壁，干孔作业，无本区间隧道为明挖法施工，　　　　基坑围护结构在冠塌孔，无泥浆，无冲击，无振动，无噪声，对周围环境梁顶以上为土钉墙，冠梁顶以下采用小１　０００　ｍｍ钻影响小，有利于文明施工。孔咬合桩，钢筋混凝土桩（Ｂ桩，Ｃ２５，桩长２１　ｍ，　５７４２工程概况根）与素混凝土桩（Ａ桩，Ｃ１５－，桩长１８　ｍ，　５７９根）间隔布置，桩心间距８００　ｍｍ，桩身相割，相交咬合深圳地铁１号线金田—　　　　益田区间位于福田区２００　ｍｍ。咬合桩设计平面参见图１０福华路，东接金田站，西接益田站，区间线间距由金田段的１９．２　ｍ逐渐过渡至益田段的１５．２　ｍ，区间长４５５．１９２　ｍ．覆土深度３一４ｍ。区间在右线ＳＫ８　＋１９９处与西北联络线相接，在右ＳＫ８十２３９一左ＳＫ８＋３３９段设渡线。本区间地处冲积平原，　　　　地势平坦、开阔，两侧建７００｛７００】７００】７００筑物稀少，地下管线较多。区间隧道范围内上覆第四系全新统人工堆积　　　　图１钻孔咬合桩平面布置示意图（　　　　　　单位：ｍｍ）层、全新统冲积层及第四系中新统残积层，下伏燕山钻孔桩的直径、孔位、深度和倾角必须符合要求。允期花岗岩。其岩性特征为：许偏差：桩位沿纵轴方向或垂直纵轴方向５０　，ｍｉｒ　　　　杂填土：可塑一坚硬，厚０一１０　ｍ．桩垂直度１／１５００冲积层：　　　　ａ．勃土，可塑，厚０一４　ｍ．钻孔咬合桩与连续墙、人工挖孔桩等围护结构　　　　ｂ．粉质赫土，　　　　　　　　　　　　坚硬一可塑，厚０一３　ｍ．相比具有以下特点：咬合桩连续墙。．淤泥质粉质私土，　　　　　　　　　　　　流塑，厚０一２　ｍｏ！￣￣一￣￣１造价人工挖孔桩！低高较低　　　　　　　　　　　　ｄ．中砂、粗砂、砾砂，松散一可塑一坚１最快较快慢硬，　　　　　　　　　　　　　　厚０一７．６　ｍ．１速度最好好１机械化安全高高残积层：　　　　薪性土一砾质薪性土，流塑一可塑一坚１防水效果低良ｌ好好差ｌｌ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　．ＭＥＴＲＯ　ＡＮ日ＬＩＧＨＴ　ＲＡＩＬ４钻孔咬合桩施工方案　　　　由于本工程地层含有６一８ｍ砂层，地下水位高，采用普通钻机（旋转或冲击钻机）钻孔易坍孔、难形成咬合面，垂直度也难保证，因此决定采用液压摆动挤压式全套管成桩机施工。采用该设备施工，成易，套管切割和起拔能力较大，成孔垂直精确度高能满足设计要求。５施工方法及工艺流程５．１咬合桩施工工艺流程　　　　采用液压摇动式全套管灌注桩机施工咬合桩。孔以套管正反扭动、加压下切、管内抓斗取土（若遇首先施作第一序高效缓凝型Ａ桩，然后施作第二序大石块可用十字冲击锤冲砸击碎）等作业，保护壁套Ｂ桩。在第一序Ａ桩混凝土灌注后３０－－－５０　ｈ范围内管压人设计深度，形成全套管护壁成孔，然后，下钢（即混凝土初凝前）施工第二序Ｂ桩钻机，灌注钢筋筋笼，灌注混凝土（当套管通过的地层水量少时，钢混凝土，使之嵌人到第一序Ａ桩内。成孔采用套管护筒能隔断地下水，采用干孔作业灌注混凝土，若地护壁抓斗抓土，随着成孔深度增加套管跟进。下水量大，没有隔断地下水时，按水下混凝土灌注法钻孔咬合桩的施工顺序为：　　　　Ａ，　－Ｂ，－－－＞．Ａ２｝ｇｚ－－）－施工）。钢护筒在混凝土灌注后拔出。戊￣马￣人一几￣人￣几……见图２、图３所示。采用液压摆动挤压式全套管成桩机施工操作简　　　　５．２钻孔咬合桩施工技术要点　　　　就相邻成桩顺序而言，一图２钻孔咬合桩施工平面示意图（单位：ｎｉｒｎ　）５．３钻孔咬合桩施工注意事项Ａ桩成桩在前，Ｂ桩成桩①必须保证在Ａ桩初凝前施作Ｂ桩，　　　　一旦在Ａ在后而形成咬合桩结构，Ｂ桩切割Ａ桩是在Ａ桩混桩初凝后，套管钻机将无法切割Ａ桩，造成咬合失凝土掺加高效缓凝剂后初凝前进行施工的。因此，败。在施工过程中应合理安排劳力和施工机具，确Ａ桩混凝土的缓凝和钻孔过程中的垂直度是钻孔咬保施工的连续进行。合桩的施工难点。　　　　②为保证咬合桩的封闭成环，施作完Ａ，桩施①根据钻孔咬合桩成孔工艺、　　　　钻机工作效率和作Ｂ，桩，切割完成后，不浇注桩芯混凝土而填人粗施工生产组织等因素，确保钻机在Ｂ桩钻进过程能ｌｉｌｆｆ口切割Ａ桩，要求Ａ桩混凝土的初凝时间为砂。待钻机施工时和Ａ，相邻的Ａ。后，钻机重新在６０　ｈ。所以在灌注Ａ桩混凝土时，应掺人高效缓凝Ｂ，桩孔就位，切割Ａ、抓出桩Ｂ，孔中的砂粒，灌注剂，确保Ｂ桩在Ａ桩初凝前成孔。Ｂ１桩混凝土。②桩体垂直度控制措施　　　　③如因不可抗力等原因造成咬合桩流水作业中　　　　ａ．吊放第一节套管时，　　　　采用２台测斜仪附贴在断，迅速移机对末端成桩进行切割单侧咬合面成孔，套管外壁两垂直方向进行校核。并通过互相垂直方然后在孔内灌注粗砂拔管形成砂桩，待后续咬合桩向的２台经纬仪复核合格后方可开钻，按此控制第施工至该桩位时重新成孔，完成连续咬合成桩的施二、三节接管垂直度及纠偏，在套管切压过程中采用工。经纬仪全过程监控，发现偏差及时纠正。要求成孔　　　　④套管跟进成孔时，套管管底位于地下水位以精度为１／４０００下。灌注混凝土时采用相对成熟的水下混凝土灌注ｂ．成孔后套管随混凝土灌注逐段起拔，　　　　起拔套工艺，边灌注混凝土边拔套管。管应视起拔状况而精心操作，如阻力过大则应转动⑤套管钻机成孔工艺为：　　　　钻机就位后，利用钻机慢拔，保持套管拔起过程中的顺直，严禁强拔。液压压力压人套管，抓斗抓土，边抓土边旋转套管至土层，接长套管继续抓土至设计标高。根据套管钻３　　万方数据万方数据．ＭＥＴＲＯ　ＡＮＤ　ＬＩＧＩ汀ＲＡＩＬ机的成孔工艺，是适合车公庙站地区钻进成孔的。①Ａ桩成孔②Ａ桩缓凝混凝土灌注③Ｂ桩切割成孔④Ｂ桩混凝土灌注图３切割咬合桩施工流程图５．４单机咬合成桩作业时间分析６结语单机咬合成桩作业时间分析表工序名称作业时间（ｈ）通过对液压摆动式全套管钻机的研究应用及工　　　　钻机搬迁、Ａ１桩就位１程实践，成功地实现了钻孔桩的咬合，达到了预期的设计效果。该套施工设备达到了类似进口设备的施ＡＩ桩成孔８工效果，造价低，可替代进口设备，有利于钻孔咬合Ａ１桩混凝土灌注３工法在我国的推广与发展，提高了围护结构的防水钻机搬迁、Ａ２桩就位１效果，降低了工程造价，总体水平达到了国内先进水Ａｚ桩成孔８平。本工法可在富水软弱、砂层、勃土地层的基础工ＡＺ桩混凝土灌注３程中推广应用。钻机搬迁、Ｂ，桩就位１参考文献场桩成孔１０残桩混凝土灌注３１建筑施工手册．北京：中国建筑工业出版社２王翰．桩基础工程施工与管理．北京：中国环境科　　　　由以上分析表明，在Ａ桩成孔灌注混凝土完成　　　　学出版社２５　ｈ内，切割和Ｂ桩混凝土灌注完成，考虑Ａ桩６０　ｈ３深圳地铁一期工程金田—益田区间设计图．铁的初凝时间是足够的。三院