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摘要：复杂环境下高承压水砂层中咬合桩施工技术降低承压水层孔底涌水涌砂的风险，确保周边敏感建筑的变形可控。在提高施工效率的同时，有效的降低了成本取得良好的效果，并顺利通过验收。
关键词：高承压水；砂层；咬合桩
1 前言
在含承压水深厚砂层的地质条件下，深基坑工程施工过程中常常会由于承压水的存在而出现桩底涌水、涌砂，混凝土灌注时由于水头对混凝土冲压作用，很容易造成对咬合部位的混凝土冲刷，使混凝土易于离析和扩孔系数增大，影响成桩质量。其次，随着老城区改造不断加速，新建工程地下障碍物情况越来越复杂[1]。
因此，在地下障碍物情况复杂且含深厚承压水砂层地质条件中，如何结合适当的成孔方法及组织施工顺序，降低涌水涌砂的风险，在确保毗邻重要建筑物变形可控的同时，提高咬合桩成桩质量，是施工的一个重点，也一直都是国内外研究的课题。
为了克服以上问题，我司技术骨干组织研讨会议，进行技术攻关，并得出解决方案，研究出“复杂环境下高承压水砂层中咬合桩施工技术”。
2 工艺选择
2.1 抓斗配合搓管机施工（砂层厚度小于2.5m）
场地平整→测量放线→导墙施工→设备就位→套管校对→抓土→对接→成孔→吊放钢筋笼→灌注混凝土→起拔套管
图3 咬合桩施工导墙结构图
2 基础开挖
基础开挖采用人工配合挖掘机进行，开挖到基底后，清底、夯填、整平。
3 钢筋下料
钢筋加工下料按图要求施工。
4 模板工程
采用定型钢模，每段长度按3～5m考虑，模型支撑采用方木。
3.2 成孔施工
1 设备就位
搓管机置于导槽上，安装完成后，用起重机大勾将搓管机尾部稍微吊起，再移动起重机位置，将搓管机置于合宜的桩位，再放下。
2 套管校对
起重机大勾将套管用钢丝绳吊起，放进搓管机钳口核心，一直到套管接触地面，调节缸辅助调试，直到套管到达正确的桩位。施工前仔细查看套管的垂直度，如套管不垂直，则运用搓管机的两个提高缸来调整套管，直至将套管搓下地面2米左右，套管校对的同时，起重机大勾保持勾住套管的状况[2]。
3 抓土
着手抓土时，将冲抓斗的一半旋转于套管内，暂停1秒左右时间，再将抓斗自由落勾，施行抓土。因为是软底层，抓土时应注意，应当套管超前才能抓土。
4 对接
当套管顶部离钳口面高度只有500mm左右时，应停止搓管及抓土。此时应对接上第2节套管。
5 成孔
当套管估计下去相差无几的时候，采用放吊绳的办法，丈量孔深，剩下抓土量无几的时刻，应减少冲抓自由下落的高度。
3.3 吊放钢筋笼
1 钢筋现场制作
钢筋笼制作加工工艺流程如下：制作钢筋笼支撑架体→制作加劲箍→加劲箍上划线确定均匀分布主筋位置→放置加劲箍→点焊主筋与加劲箍→依此方法点焊依次点焊其它主筋→按设计间距布置螺旋箍并梅花形点焊。
2 钢筋笼的吊放
1）钢筋笼的利用履带吊，采用三点起吊法吊放。
2）钢筋笼下至设计高程后，利用钢筋笼周围钢筋定位环保证钢筋笼轴线与桩孔中心线重合[3]。
图4 钢筋笼的吊放
3.4 浇筑混凝土
1 超缓凝混凝土
超缓凝混凝土必须达到以下技术参数的要求：
1）混凝土缓凝时间≥60h；每台机开钻后前4条桩混凝土缓凝时间≥72h；
2）混凝土坍落度：200±20mm；
3）混凝土的3d强度值不大于3MPa；
2 水下混凝土灌注
采用导管法浇筑水下混凝土灌注，在浇筑过程中，随时检查是否漏水，水下混凝土要连续浇筑不得中断[4]。
3.5 监控量测
截止2018年4月，建筑物沉降监测点累积变化最大点号F23（累计变化-5.6mm）；基坑地表沉降监测点累积变化最大点号D17（累积沉降-23.3mm）；裂缝监测（累积变化量0.27mm）。基坑变形情况：各项数据均未超预警值。
4 技术创新点
4.1 机械选择
根据砂层厚度及水量大小，灵活选用抓斗配合搓管机或旋挖机配合搓管机进行全套管施工。
1 如砂层厚度大于2.5m或钢护筒无法一次性贯穿砂层，为平衡地下水压力，利用相应配合比的泥浆反压，采用旋挖机配合搓管机进行湿法成孔。
2 如砂层厚度小于2.5m，钢护筒需一次性贯穿，并至少埋入承压水层底板0.5m以下，采用抓斗配合搓管机正常取土。
3 如孔内积水迅速，则采用旋挖机配合搓管机湿法作业。
4.2 重要建筑物近施工顺序调整
离医院等重要建筑物近，最小净距仅3m，调整止水搅拌桩与咬合桩的施工顺序，即先施工外侧止水搅拌桩加固周边土体，降低承压水层孔底涌水涌砂的风险，确保周边敏感建筑的变形可控，同时一定程度上抑制软弱地层咬合桩的扩孔系数增大。
4.3 改换潜孔锤施工
遇障碍物难以进尺时，改用等直径潜孔锤施工，效率高且噪音低。
5 效益分析
5.1 经济效益
经济效益主要体现在：1、灵活采用不同的成孔机械配合搓管机进行干法或湿法作业，孔底不发生流砂和管涌，成孔返工率低，质量好，节省了工期成本；2、潜孔锤入岩（清障）效率高，节约了工期；3、合理的作业方法，咬合桩总体充盈系数低，节约了工料成本[5]。
5.2 社会效益
社会效益主要表现为：1、采用本技术施工取得了很好的施工效果，保证施工质量的同时，工期得到了合理的安排，获得了业主、监理的一致好评；2、施工噪音低、变形小，保证了上部建筑的正常运营，对城市施工的环保措施与文明施工的价值是极为显著的。
6 结论
复杂环境下高承压水砂层中咬合桩施工技术降低承压水层孔底涌水涌砂的风险，确保周边敏感建筑的变形可控。基坑支护工程自施工开始至完工，周边建筑物变形量最大的是离基坑最近且砂层最厚的东侧，累计沉降位移为5mm，未造成周边建（构）筑物破坏事故，有效避免了大量的经济损失。经统计，本工程416根咬合桩平均充盈系数仅为1.10，成桩质量好，在提高施工效率的同时，有效的降低了成本，取得良好的效果，并顺利通过验收。
参考文献：
[1] 王茂英. 某基坑支护工程咬合桩施工工艺[J]. 建材发展导向：下，2016，14（3）.
[2] 曾志愿. 钢筋笼制作、安装[J]. 商情，2013（3）：259-259.
[3] 胡昌存. 青鸾路下穿桥咬合桩施工控制措施[J]. 城市建设理论研究：电子版，2015，5（32）.
[4] 李小兵，罗岚，王焱. 桩后土体加固与双排桩联合支护方案在金口二站工程中的应用[J]. 低碳世界，2017（33）：39-41.
[5] 叶清林. 钻孔咬合桩实例应用[J]. 四川建筑，2010，30（4）.
论文作者:陆林军
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/9/4
标签：套管论文; 钢筋论文; 混凝土论文; 抓斗论文; 基坑论文; 水层论文; 点焊论文; 《防护工程》2019年12期论文;