肇庆市鼎湖城建建筑工程有限公司 广东肇庆 526000
摘要：深基坑围护工程在实现止水的同时也可实现支护，是现代化工程中常用的技术的之一。采用深基坑维护工程可确保建筑物及周围环境安全，为施工营造出良好的坑内施工作业环境。此外，一些复杂地下环境下，采用科学的深基坑围护结构是确保明挖法地下施工合理完成的关键，下文提出一种咬合桩施工技术，通过360°全回转套管钻机硬咬合，避免复杂的地下障碍物影响施工支护及止水，提高工程经济效益。
关键词：深基坑；围护；结构；咬合桩技术
当下我国城市化进一步发展，地下工程数量与日俱增，轨道交通及市政道路深基坑支护较多。深基坑围护工程可实现支护和止水功能，可确保施工安全及周围环境安全。但是一些城市受历史遗留问题影响，地下障碍物较多，导致基坑围护结构施工较困难，止水效果不理想。下文提出深基坑围护结构咬合桩施工技术，较好的解决地下障碍物环境下的基坑支护和止水问题。
1.工艺分析
360°全回转套管钻机以设备自身驱动，抱箍抱紧钢套管，实现钢套管360°旋转，对油缸调节下压钢套管，钢套管前端强度极高钛合金钻头将对地下障碍物进行切割分离，以冲抓锤取出套管渣块，完成成孔。但是，清障需要大量时间切割、运输，支护桩采取硬咬合方式组成。
2.工程实例分析
某城市立交工程中一隧道施工临近城区和河道，地下管线众多，面临着复杂的地下施工条件，施工技术复杂度也较高，施工地区地下水较为丰富，地下水位达到5.5m。该隧道全长我891.52m，采用双向六车道的建设方式，通过明挖法进行施工，最大挖深保持在20.1m。本次工程施工过程中，K5+450~K5+842段面临着极为复杂的地下环境，再加上还存在着较多障碍物，包含古城墙、污水管道、原高架桥基础、木桩以及条石等。工程施工作业环节尝试了多种施工方法，如地下连续墙、常规咬合桩等，无法保证支护、止水的多方要求，同时也无法在规定工期内施工作业。随后，施工人员积极引进360°全回转套管钻机硬咬合桩工艺，相较于传统施工工艺，工期明显缩短，可以在复杂障碍物环境实现基坑支护的目标，并有效止水，为提升整个工程项目施工质量和经济效益提供良好前提条件。
3.施工工艺流程及操作要点
3.1具体施工工艺流程
360°全回转套管钻机硬咬合桩工艺流程图如图1所示。
图1 360°全回转套管钻机硬咬合桩工艺流程图
3.2施工要点
3.2.1操作准备
在准备阶段，咬合桩导墙施工需由专业技术人员先对施工场地详细分析，安排人员对现场的地下管线探挖，确保导墙下无地下管线，导墙坚固稳定。若发现地下管线影响导墙施工，则需及时迁改，确定迁改位置在咬合桩施工完毕位置，或设置在对咬合桩施工无影响位置。
3.2.2施作导墙
导墙可确保桩施工的稳定性和准确性，确保咬合桩尺寸、桩基套管发挥导向作用。导墙建设需有一定的承载力及强度，相关数据符合国家标准。对导墙的钢模进行加工处理，控制导墙直径比设计桩径大2cm左右距离，便于套管安装到位。对导墙浇筑，控制模板的稳定性，开展对称浇筑工作，减少模板偏位情况的出现，在全面完成浇筑工作之后，需要及时开展复测活动。
3.2.3实施清障和成孔作业
（1）全面检查钢套管。使用 360°全回转套管钻机作业的过程之中，使用双壁钢套管可以起到良好效果。为保障总体施工效果，需要开展细致检查工作：检查钢套管前端的钛合金钻头，看其是否有缺失的情况；针对套管的实际顺直度加以检查，要求其保持在2‰范围内；检查钢套管是否有破碎或者开裂情况；检查钢套管内部是否有混凝土粘结块。
（2）合理控制好套管机的位置。有效推进 360°全回转套管钻机作业活动的良好开展，需要注重这确保套管机的具体安装效果。首先，吊装环节使用履带吊，同时发挥人工配合的作用，对齐钻机和咬合桩的桩位中心。其次，使用液压系统装置，针对钻机的水平度进行合理调整，借助于仪表盘读数观察导杆、套管的实际垂直度效果。再者，在桩机就位的基础上，还要使用履带吊吊装钢套管的垂直度。特别是需要控制好第一节、第二节套筒的垂直度，使用全站仪、经纬仪可以起到良好效果，当其垂直度误差控制在3‰范围内，可以推进后续钻进活动的有效开展。钻进活动进行中，套管会产生较大扭力，如果安装套管连接杆的数量不够充足，将会容易导致其被剪断，对此，持续连接每节套管之后，需要及时安排专人进行检查。
（3）钻进成孔作业。首先，素桩施工过程中采用素混凝土并不需要咬合活动，工程施工上方如有大量的障碍物，需要借助于 360°全回转套管钻机，开展充分清障活动，实现一次性成孔的目标。其次，荤桩成孔施工过程中，如果混凝土强度满足30%的要求，可以实施硬切割咬合作业，期间需要控制好实际的垂直度，将钻进速度控制在最低限度，减少钻头钛合金出现磨损过快的情况，良好保证切割速度。再者，充分控制好成孔作业效果，要选派专门人员进行管控，实施全程监督工作，一旦发现钻进过程出现偏差需要及时予以纠正，具体监测环节主要是使用了铅垂线和全站仪进行双向控制。钻进环节进行中，需要结合实际地质条件良好控制相应的钻进速度[1]。如果地下拥有着较多的障碍物，需要保持着较为缓慢的钻进速度，保障钛合金钻头的使用效果，同时还有效避免塌孔危险现象。确保钻进工作的总体效果，需要将钢套管深度控制在合理范围，使其超过钢套管土面4m左右，减少涌管现象的发生几率。再者，当钢套管保持着一定入土深度之后，需要及时旋转钢套管，并借助于冲抓锤充分清理障碍物，当其达到一定标高时实施混凝土浇筑活动。一般情况下，地下存在着大面积混凝土结构物时，会给钢套管造成堵塞问题，使用冲击锤加以有效清除，可以起到良好效果[2]。
（4）制作并安装钢筋笼。首先，针对钢筋笼的内径和顺直度加以控制，前者要小于设计值，后者则要控制在3‰范围内。钢筋笼本身和钢套管之间保持着较小的净距离，一旦其笼径较大或者存在着不够顺直的情况，随着提高钢套管，钢筋笼将会有上升情况，给桩身的实际建设造成不良影响。其次，通过焊接、机械连接的方式良好控制钢筋笼的连接效果，严禁弯折接头，为充分保证钢筋笼的垂直度，避免钢筋笼的上浮风险，提供良好的前提条件。再者，如果混凝土浇筑环节中钢筋笼出现了上浮情况，需要减慢实际的浇筑速度，针对钢套管加以旋转并使其缓慢提升。面对钢筋笼上浮无法处理的情况，需要设置好一定的抗浮钢板。
（5）混凝土浇筑作业。360°全回转套管钻机在复杂地下环境深基坑围护结构中，具有良好的应用效果，其中需要有效控制好混凝土的浇筑作业。工程浇筑混凝土环节之中，主要是使用了常规方法，即水下混凝土导管法，为有效提升总体施工效果，需要控制好以下几个施工点[3]。首先，设置钢套管保持着均匀的转动速度，并细致观察钢筋笼，看其是否存在着转动的情况，如果存在，则需要按照正反交替的方法，促进钢套管保持着均匀转动效果，使其良好脱离钢筋笼。通过这些作业，将能够有效支持混凝土的实际灌注活动。其次，为推进钢套管拔出活动的顺利开展，需要针对钢筋笼顶部、钢套管顶部的相对距离进行测量，为充分观察钢筋笼的上浮情况提供支持。再者，合理控制好导管的埋入深度，其在混凝土内部需要保持在2m~6m的状态，而钢套管则一般需要在混凝土内部埋入1m~2m的范围内。最后，为充分控制好桩头的实际施工质量，需要将混凝土具体浇筑的顶标高加以合理设置，使其能够高出设计桩顶0.5m范围[4]。
4.施工环节中的特殊情况处理
咬合桩施工过程中，不可避免地会出现一些特殊情况，有效开展处理工作，将能够保证工程施工的质量，更好适应复杂地下环境的施工要求。（1）存在和过大偏差的垂直度。咬合桩作业环节中发现实际垂直度拥有着较大偏差，需要及时进行有效处理。当钢套管下压环节中发现偏移量较小，通过钻机可以及时开展纠正活动，还能够积极借助于混凝土、砂的填充，逐渐提升套管的高度，使其保持在合理的位置。（2）事故桩现象。适当增加施工设备的起拔力，在小角度的晃动作用下实施起拔活动，减少全周旋转套管的情况出现。当咬合桩有缺损的情况，需要增加背桩进行补强。面对咬合桩施工环节中出现的一些特殊情况，要求施工人员进行全面细致的分析和研究，寻求科学合理的解决办法，推进咬合桩施工顺利实施，保证其总体的施工质量。
5.结束语
处在复杂的地下环境之中，实施深基坑围护工作，需要合理使用先进科学的咬合桩施工技术，充分适应具体的施工要求，推进施工环节顺利开展。将360°全回转套管钻机积极引进复杂地下环境深基坑围护结构中，将能够良好提升工程施工质量，起到支护和止水的目标，并在规定工期内按时完工。360°全回转套管钻机应用中，需要遵循科学规范的施工流程，良好把控施工要点，做好操作准备工作，施作导墙，并实施清障、成孔作业、钻进成孔作业以及混凝土浇筑作业，同时还要制作并安装钢筋笼。
参考文献：
[1]韩永刚. 复杂地下环境深基坑围护结构咬合桩施工技术[J]. 安徽建筑，2016，23（2）：134-136.
[2]薛炳泉，徐军，胡斌，等. 邻地铁咬合桩支护结构施工关键技术[J]. 施工技术，2016，45（19）：38-41.
[3]郑建荣，陆学水，杨威长. 钢筋混凝土咬合桩在杭州奥体主体育场深基坑临江堤支护工程的应用[J]. 浙江建筑，2016，33（7）：16-20.
[4]王立学. 预应力锚索咬合桩深基坑支护设计与施工三维数值模拟分析[J]. 城市道桥与防洪，2017（12）：00102-00103.
论文作者:朱海容
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/9
标签：套管论文; 作业论文; 钻机论文; 地下论文; 混凝土论文; 钢筋论文; 障碍物论文; 《防护工程》2019年9期论文;