钻孔咬合灌注桩围护结构施工方案

筑龙网、设计概述本标段均采用套管咬合灌注桩作为围护结构,围护结构直径为φ1000mm，采用C20超缓凝素混凝土桩（一序桩，简称A型桩），和C30钢筋混凝土桩（二序桩，简称B桩），A桩B桩相间布置切割咬合（咬合宽度每侧20cm）成排桩围护结构，具体见[钻孔咬合桩布置图]。围护钻孔桩根据土层情况深度各不相同，但均深入残积土层或全风化层5.5m以上。各附属结构具体围护数量如下：钻孔咬合咬合桩布置图2、工艺原理钻孔咬合桩，即采用机械钻孔施工，桩与桩之间相互咬合排列的一种基坑围护结构。为一个素砼桩（A桩）和一个钢筋砼桩（B桩）间隔。施工时先施工A桩，后施工B桩，A桩砼采用超缓凝型砼，要求必须在A桩砼初凝之前完成B桩的施工，B桩施工时，利用套管钻机的切割能力切割掉相邻A桩相交部分的砼，则实现了咬合。3、工艺流程及施工要点一、导墙的施工为了提高钻孔咬合桩孔口的定位精度并提高就位效率，应在桩顶上部施作砼或钢筋砼导墙，这是钻孔咬合桩施工的第一步。具体步骤：（1）、平整场地：清除地表杂物，填平碾压地面管线迁移的沟槽。（2）、测放桩位：根据设计图纸提供的坐标按外放100mm（为抵消咬合桩在基坑开挖时在外侧土压力作用下向内位移和变形而造成的基坑结构净空减小变化）计算排桩中心线坐标，采用全站仪根据地面导线控制点进行实地放样，并作好护桩，作为导墙施工的控制中线。报甲方、监理复核。A4A1A2B1A3B2φ1000mmφ200mm6×800mmB3筑龙网（3）、导墙沟槽开挖：在桩位放样线符合要求后即可进行沟槽的开挖，采用人工开挖施工。开挖结束后，立即将中心线引入沟槽下，以控制底模及模板施工，确保导墙中心线的正确无误。（4）钢筋绑扎：沟槽开挖结束后绑扎导墙钢筋，导墙钢筋设计用Ф12螺纹钢，施工时单层双向布置，钢筋间距按200×200排列，水平钢筋置于内侧，钢筋施工结束并经“三检”合格后，填写隐蔽工程验收单，报甲方、监理验收，经验收合格后方可进行下道工序施工。（5）、模板施工：模板采用自制整体钢模，导墙预留定位孔模板直径为套管直径扩大2cm。模板加固采用钢管支撑，支撑间距不大于1米，确保加固牢固，严防跑模，并保证轴线和净空的准确，砼浇注前先检查模板的垂直度和中线以及净距是否符合要求，经“三检”合格后报甲方、监理通过方可进行砼浇注。（6）、砼浇注施工：砼浇注采用人工与反铲配合，砼浇注时两边对称交替进行，严防走模。如发生走模，应立即停止砼的浇注，重新加固模板，并纠到设计位置后，方可继续进行浇注。振捣采用插入式振捣器，振捣间距为600mm左右，防止振捣不均，同时也要防止在一处过振而发生走模现象。二、单桩的施工（1）、单根桩施工工艺流程平整场地→测设桩位→施工咬合桩导墙→套管钻机就位对中→吊安第一节套管→控测垂直度→压入第一节套管→校核垂直度→抓斗取土，套管钻进→测量孔深→清除虚土，检查孔底→B桩吊放钢筋笼→放入混凝土灌注导管→灌注混凝土逐次拔管→测定桩顶混凝土面→套管钻机移位。（2）钻机就位：等导墙有足够的强度后，拆除模板，重新定位放样排桩中心位置，将点位反到导墙顶面上，作为钻机定位控制点。移动套管钻机至正确位置，使套管钻机抱管器中心对应定位在导墙孔位中心。（3）取土成孔：在桩机就位后，吊装第一节管在桩机钳口中，找正桩管垂直度后，摇动下压桩管，压入深度约为2.5—1.5m，然后用抓斗从套管内取土，一边抓土、一边继续下压套管，始终保持套管底口超前于开挖面的深度≮2.5m。第一节套管全部压筑龙网入土中后（地面以上要留1.2—1.5m，以便于接管），检测垂直度，如不合格则进行纠偏调整，如合格则安装第二节套管继续下压取土，如此继续，直至达到设计孔底标高。（4）吊放钢筋笼：对于钢筋砼桩，成孔检测合格后进行安放钢筋笼工作，钢筋笼加工成型后，用平板车送至吊车大臂作业范围内，吊入桩孔内就位。筋笼吊运时应防止扭转、弯曲，缓慢下放，避免碰撞钢套管壁，安装钢筋笼时应采取有效措施保证钢筋笼标高的正确。（5）灌注混凝土：桩芯混凝土采用厂拌商品混凝土，A桩用的C20混凝土中加入MNF-SP缓凝型减水剂，B桩采用普通C30防水混凝土。利用导管灌注，导管口距混凝土表面的高度保持在2m以内，施工中要连续灌注，中断时间不得超过45分钟。导管提升时不得碰撞钢筋笼，距套管口8m以内时每1m捣固一次。钢套管随混凝土灌注逐段上拔，起拔套管应摇动慢拔，保持套管顺直，严禁强拔。如孔内有水时需采用水下砼灌注法施工。（6）拔管成桩：一边浇注砼一边拔管，应注意始终保持套管底低于砼面≮2.5m。（7）、单桩作业时间为：测放桩位(0.5小时)→压入第一节套管及校核垂直度(1小时)→钻孔(6小时)→清孔检查(0.5小时)→B桩吊放钢筋笼(1小时)→放入混凝土导管(0.5小时)→浇注混凝土(2小时)→拔出套管(0.5小时)。4、排桩的施工工艺流程每台(套)机组分区独立作业，也可多台(套)机组跟进作业。单机成桩作业顺序为：A1→A2→B1→A3→B2→A4→B3→A5→……。单桩成桩时间约12小时，保证B桩在A桩混凝土初凝前顺利切割成孔。筑龙网、关键技术一、孔口定位误差的控制为了保证钻孔咬合桩底部有足够的厚度的咬合量,应对其孔口的定位误差进行严格的控制,孔口定位误差的允许值可按表来进行选择。孔口定位误差允许值桩长咬合厚度10m以上10~15m15m以上100mm±10±10±10150mm±15±10±10200mm±20±15±10为了有效的提高孔口的定位精度，应在钻孔咬合桩桩顶以上设置砼或钢筋砼导墙，导墙上定位孔的直径宜比桩径大20mm。钻机就位后，将第一节套管插入定位孔并检查调整，使套管周围与定位孔之间的空隙保持均匀。二、桩的垂直度的控制为了保证钻孔咬合桩底部有足够厚度的咬合量，除对其孔口定位误差严格控制外，还应对其垂直度进行严格的控制，根据我国《地下铁道工程施工及验收规范》规定，桩的垂直度标准为3‰。成孔过程中要控制好桩的垂直度，必须抓好以下三个环节的工作。（1）套管的顺直度检查和校正钻孔咬合桩施工前在平整地面上进行套管顺直度的检查和校正，首先检查和A5A4A1A2B1A3B2φ1000mmφ200mm6×800mmB3施工前进方向说明：A1、B1、A2、B2、A3、A4已经完工，但A3、A4处于初凝状态，B3待作。筑龙网校正单节套管的顺直度，然后将按照桩长配置的套管全部连接起来进行整根套管（15～25m）的顺直度偏差宜小于10mm。检测方法：于地面上测放出两条相互平行的直线，将套管置于两条直线之间，然后用线锤和直尺进行检测。（2）成孔过程中桩的垂直度监测和检查①地面监测：在地面选择两个相互垂直的方向采用经纬仪或线锤监测地面以上部分的套管的垂直度，发现偏差随时纠正。这项检测在每根桩的成孔过程中应自始自终坚持，不能中断。②孔内检查：每节套管压完后安装下一节套管之前，都要停下来用测斜仪或“测环”进行孔内垂直度检查，不合格时需进行纠偏，直至合格才能进行下一节套管施工。具体细节见“钻孔咬合桩垂直度检测方法”。（3）、“测环法”钻孔咬合桩垂直度检测方法⑴“测环”的制作A、“测环”的制作材料：δ=20mm不锈钢板尺寸：环带宽35mm，内半径16.5cm，外半径20cm。绳栓孔加工：在环带中间制作三个φ5mm小栓孔，每个小栓孔按120°均布。B、十字架的制作十字架是检测桩孔垂直度时安放在孔口的参照物，采用φ14的圆钢根据套管的大小焊接而成，并在十字架的四个端部各设一“卡头”，“卡头”的作用是方便将十字架固定在套管顶部，并使其中心与套管顶口中心准确重合。C、测绳与测环的连接测绳与测环的连接，3根支绳的长度必须保持一致，主绳的长度根据孔深需要而定。D、“测环”的质量要求要求主绳延长线准确穿过“测环”中心点，且主绳与“测环”所在平面垂直。因此“测环”的自身的几何尺寸必须准确、平面没有凹曲，且“测环”的质量必须均匀分布，3条绳的长度也必须相等。E、“测环”使用前的校核筑龙网“测环”在使用前必须经过严格的校核，校核的立法是：在“测环”上固定两条相互垂直的十字线，十字线的交点为“测环”的中心，再在主绳下端接一线外向锤，然后将“测环”悬于空中检查线锤中心是否对准十字线中心。如有偏差则微调3条支绳的长度至线锤对准测环中心为止。⑵垂直度偏移量测定步骤A、清理套管口工作平台，冲洗管壁附泥，为检测工作作好准备。B、十字架安放在套管顶部，并将其与套管卡牢，检查“卡头”与套管内壁是否密贴以便于确保十字架中心与孔口套管中心生重合。C、检测部位不宜太靠近孔底，一般选择孔底以上1—2米的范围为宜。D、光线的要求，在一般情况下，只要管壁冲洗干净，二十多米的孔深对测环的观察不会有困难。晚上或阴天的时候可用手电照明，进行观察。E、“测环”下放时，应轻、慢，一可减少晃动，加快读数速度；二可防止挣断测绳将“测环”掉落孔内。F、待“测环”下放到待检部后，沿十字架从四个方向检测桩孔偏移量，其检测方法是：将测绳沿十字架缓慢移动，至测环边沿与套管内壁刚好接触为止，此时用直尺测量测绳至十字架中心的距离a值，并作好记录，每个方向至少检测三次，然后取其平均值作为计算桩孔偏移量的依据。G、数据分析：假设套管内径为R，测环外径为r，则十字架中心距测绳的标准距离为R－r，将各方向所测得的平均值a′与标准值相比较便可以得出桩孔的偏移量Δa，Δa=a′－（R－r），Δa与所检部位桩孔深度的比值Δa/L即为实测垂直度。（4）纠偏成孔过程中如发现垂直度偏差过大，必须及时进行纠偏调整，纠偏的常用方法有以下三种：①利用钻机油缸进行纠偏：如果偏差不大于或套管入土不深（5m以下），可直接利用钻机的两个顶升油缸和两个推拉油缸调节套管的垂直度，即可达到纠偏的目的。②A桩纠偏：如果A桩在入土5m以下发生较大偏移，可先利用钻机油缸直接纠偏，如达不到要求，可向套管内填砂或粘土，一边填土一边拔起套管，直至筑龙网将套管提升到上一次检查合格的地方，然后调直套管，检查其垂直度合格后再重新下压。③B桩的纠偏：B桩的纠偏方法与A桩基本相同，其不同之处是不能向套管内填土而应填入与A桩相同的砼，否则有可能在桩间留下土夹层，从而影响排桩的防水效果。三、钻孔咬合桩咬合厚度的确定相邻桩之间的咬合厚度d根据桩长来选取，桩越短咬合厚度小（但昀小不宜小于100mm），桩越长咬合厚度越大，按下式进行计算：d－2（kl+q）≥50mm（即保证桩底的昀小咬合厚度不小于50mm）式中：l——桩长k——桩的垂直度q——孔口定位误差容许值d——钻孔咬合桩的设计咬合厚度四、如何克服“管涌”在B桩成孔过程中，由于A桩砼未凝固，还处于流动状态，A桩砼有可能从A、B桩相交处涌入B桩孔内，称之为“管涌”，克服“管涌”有以下几个方法：①、A桩砼的坍落度应尽量小一些，不宜超过18cm，以便于降低砼的流动性。②、套管底口应始终保持前于开挖面一定距离，以便于造成一段“瓶颈”，阻止砼的流动，如果钻机能力许可，这个距离越大越好，但至少不应小于2.5m。③、如有必要（如遇地下障碍物套管底无法超前时）可向套管内注入一定量的水，使其保持一定的反压力来平衡A桩砼的压力。阻止“管涌”的发生。④、B桩成孔过程中应注意观察相邻两侧A桩砼顶面，如发现A桩砼下陷应立即停止B桩开挖，并一边将套管尽量下压。一边向B桩内填土或注水，直到完全制止住“管涌”为止。五、遇地下障碍物的处理方法套管钻机施工过程中如遇地下障碍物处理起来都比较困难，特别是施工钻孔咬合桩还要受时间的限制，因此在进行钻孔咬合桩施工前必须对地质情况十分清楚，否则会导致工程失败。对一些比较小的障碍物，如卵石层、体积较小的孤石筑龙网等，可以先抽干套管内积水，然后再吊放作业人员下去将其清除即可。六、克服钢筋笼上浮的方法由于套管内壁