维普资讯 http://www.cqvip.com 第ｌ２卷第ｌ期 ２｛］Ｏ２年２月 地基基础工程 Ｖｏｌ＿ｌ２ ０．１ ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ ＥＮａＮＥＥＲ１ＮＧ Ｆｅｌｍｔａｒｖ ２（］０２ 钻孔咬合桩成桩垂直度的控制方法 马 宏 建 （中铁隧道集团三处，广东深圳５１８０５２） 摘要：本文是对钻孔咬合桩成桩过程成孑Ｌ垂直度控制的经验总结。对，争后同类型桩的旌工或 相似工法旌工具有一定的参考价值。 关键词：围护结构；钻孔咬合桩；垂直度；控制 Ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｍｅａｎｓ ｏｆ ｖｅｒｔｉｃａｌｉｔｙ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｒｉｌｌ ｂｉｔｉｎｇ ｆｏｒｍｅｄ ｐｉｌｅ ＭＡ Ｈｏｎｇ－ｊｉａｎ （Ｓｅｅｉｆ￣３ ｏｆ Ａ ｄ：Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｓ ｅ ｒｕｎｎ￣Ｇｍｕｐ，ｃｕ ｓｈｍ ｍ ５｜８０５２ ｐｉｌｅ．ｈ ｓ ｕｓｅｆｕｌ ｒｔｈｅ ”ｐｔｈｅ ｅｔｍｔｒｏｌｌｉｔ￣ｇ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｆｏｒｔｈｅ ｄｒｉｌｌｌｉｌｉｔｎｇ ｍ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇｔｔ￣．ｃｌｔｈｅ ｓａｉｎｔ３ ｋｉｎｄ ｏｆ ｐｉｌｅ ｏｒｔｈｅ ｓ Ｔ ｍｅｔｈｏｄ Ｋｅｙ￣ａ－ｄｓ：ｄｅｆｅｎｄｉｎｇ ｓｔｎｉｃｔｕｒｅ；ｄｒｉｌｌ ｂｉｔｉｎｇ ｐｉｌｅ；ｖｅｒｔｉｃａｌｉｔｙ；ｃｏｎｔｒｏｌ １概述 以往城市深基坑围护结构中应用的钻孔桩多以相切或相离形式布置，这种类型的围护结 构虽能起到挡土作用，但对于地下水较丰富的南方沿海城市来说，其止水效果很不理想。这 方面造成了开挖困难，另一方面还影响围护结构内部的主体结构施工，直接增加了降、 一排、堵水费用。切割咬合桩虽然在国外有成功先例，但那是依靠其先进的机械设备完成的。 目前国内的设备在动力及精度控制上尚存在一定差距 中铁隧道集团三处金益区间经理部通 过臆工前的充分调研分析论证、施工中的改进优化，在深圳地铁金益区间成功地应用了钻孔 咬合桩工法，以工艺上的改良弥补了机械设备的不足，填补了国内这一领域的空白，具有一 定的推广价值。本文着重介绍利用套管钻机成桩过程中对成孔垂直度的检查和控制方法，成 孔垂直度直接关系着围护结构最终止水效果，是判断钻孔咬合桩成败的重要依据 收葛日期：２０ｏＩ一０７—２３ 维普资讯 http://www.cqvip.com 第ｌ期 钻 Ｌ咬台桩成桩垂直度的｛卒制方法 １７ ２工程概况 本工程位于深圳市福田区福华路段．金田站与益田站两站之间，施工里程ＳＫ ７＋ ９７７．１５８ ＳＫ ８＋４２５ ３５，全长４４８．１９２ ｍ，采用明挖顺作法施工，明挖基坑围护结构设计为 钻孔咬合排桩，钻孔咬台桩桩心距为８００ ＥｌｌｉＳ］．咬合厚度２０ ｃｍ。桩型有Ａ、Ｂ、Ｃ三种：Ａ 型桩为Ｃ１５素混凝土桩，桩长１８ｍ，桩的嵌固长度为７．０１＂１１ｆ．总数５７９根；Ｂ型桩为Ｃ ２５钢 筋混凝土桩，桩长２１ ｍ．总数５７４根；在围护结构转角处设Ｃ型桩，即异型钢筋笼混凝土 桩．桩嵌固长度为３．０１＂ｆ１．桩长２１ ｍ．总数为１Ｏ根，本区段总桩数为１ １６３根 本工程钻孔咬合桩主要使用昆明捷程桩工有限公司生产的液压摇动式全套管灌注桩机 （简称磨桩机）进行施工．见图２（ａ） 该机械利用全液压摇动和加压装置，将钢制套管逐节 压人土中，同时利用冲抓斗取土成孔，整个成桩过程孔壁由钢套管保护。 ３成孔垂直度连续监控过程 （１）预控措施——导墙定位技术 为使桩机定位快速准确，本工程采用施作Ｃ ２０混凝土导墙的方式定位，既解决了桩机 定位精度问题，又保证了成桩过程ｑ＇４－Ｎ￣底承载力不足使桩机发生倾斜，给桩机操作提供 了较理想的作业平台 因导墙具有一定的刚度，施工精度也能保证，其直立侧壁对套管形成了约束，其自身也 是控制垂直度的一项措施。施工前期导墙厚度取０．３５ ｍ，为加强导墙的控制垂直度效果， 后施工导墙改为厚Ｏ．５ ｍ，实践证明导墙在垂直度控制上能够发挥一定作用。导墙施工示意 图见图１ ：磐 每 ／一 ，，ｆ Ｃ＝ ￡＝ ‘・ ’ 工工Ⅱ ，一、一 ：§ ， ● 。●● 一． － ● 丑 江［＝＝口 回 混凝土 图ｌ导墙施工示意图 （２）成孔过程垂直度检查和控制 成孔过程垂直度控制是一动态过程．从就位始至终孔一直处于检查和调整之中，在未通 过终孔检查合格前．施工人员一刻也不能放松。在钻孔桩或连续墙施工中，很难解决垂直度 测量的精度问题，钻孔咬合桩则很好地解决了这一问题。经过不断比较，集思广益，在施工 中共采用以下几种方式进行成孔和终孔垂直度检查 ①在两正交方向上设置两台经纬仪进行观察。经纬仪具有精度高和稳定的优点，适用 于几个工序管理点的垂直度检查，例如就ｆ 、接套管工序可采取这种方式。实施时摆放整平 维普资讯 http://www.cqvip.com １８ 地基基础工程 第１２卷 经纬仪后，用十字丝的竖线对齐套管的边缘，观察人员指挥桩机操作人员调整套管方向，直 至十字丝竖丝与套管壁两条线达到重合。经纬仪可摆放在距离较远处，通过对讲机指挥桩机 操作 ②在正交方向设两个吊线锤进行检查。吊线锤具有移动方便、操作简单的特点．在施 工中可用于过程实时监控 吊线锤尽量选择５ ｋｓ的重线锤，在线锤的正下方置一装满水的 胶桶，使线锤沉入水中， 增加稳定性，减少摆动。 ③水平尺检查。水平尺长度越长越好，以１．０ ｍ长为宜。在水平尺背后增加两个磁石， 然后将两个水平尺附挂在钢套管的两正交方向上，桩机操作人员可通过观察水平尺上的竖直 气泡直接操作桩机，只要使竖直气泡居中即可。 ④制作钢筋笼人工下孔测量。有套管护壁，人员下孔检查安全有保障。人员下孔前先 将线锤放入孔内，钢筋笼载人至测量位置，在管顶安放预制十字架，以测量十字正交方向的 倾斜差。将管顶和测量位置实测的偏差数量差比上两测点之间的距离即为垂直度值。这种方 式适用于各节套管下压至底时进行测量。 ⑤制作测环进行测量。利用人工下孔测量方法原理，制作钢圈测环，简图如图２。采用 这种方式人员不必再上下套筒，尤其适合于各节套管和终孔垂直度的检查，经检验，其精度 满足要求。 ｛ ｊ； 图２（ａ）液压摇动式全套管灌注桩机 图２（ｂ）钢圈测环简图 成孔过程的垂直度控制措施主要有以下几种： ．套管的整个下压和磨动过程主要依靠桩机自身的液压系统，因此垂直度的控制也要靠桩 机自身来完成 施工时通过调整各油缸的伸缩量来实现调整套管的偏斜方向，从而达到控制 成孔垂直度的目的。 维普资讯 http://www.cqvip.com 第１期 钻孔咬台桩成桩垂直度的控制方法 ｌ９ 在套管下压过程中，控制好套管的下压行程，保持在２０ ｃｍ／次以内，同时使套管磨动和 下压过程异步进行． 保持套管的相对稳定性，避免套管上部向前方倾斜。 ・垂直度控制是一动态连续过程，贯穿于整个成孔过程之中。在施工中要随时采取上述的 ・一种或几种措施进行检查，每台桩机均安排专人定岗进行工作，确保在第一时间发现并实现 纠正偏斜。 ・及时清除桩孔范围内遇到的各种障碍物 对于较大的石块，如全部在套管范围之内．可 用抓斗直接抓出；如石块横跨套管内外不能用抓斗抓出时，则用十字冲锤冲碎套管内的部 分，再用抓斗将碎石块抓出，然后继续成孔 ４出现倾斜采取的措施 虽然有以上措施进行检查和控制，因为地下因素的不可预测性，施工中仍有少量桩在成 桩过程中出现倾斜现象。一旦发现套管倾斜超标时，应立即停止下压，分析产生倾斜的原 因，并采取以下措施进行治理： （１）如倾斜刚刚发生且倾斜量不大时，可将套管短行程上下磨动几循环，磨动时依靠桩 机的液压动力系统向倾斜的反方向加力，尽量在倾斜的最初阶段完成纠偏。 （２）如短行程磨动无效时．需将管内作回填处理，然后拔出套管，进行二次成孔。对于 ．４、 桩因施工条件不同，回填材料也不同。Ａ桩成孔时两侧均为原土，纠偏时可填砂至孔 顶，再重新就位下压；Ｂ桩两侧 桩均已施工，如作填砂处理，二次成孔不能再沿原切割面 成孔，亦即该 桩必定与其中一根４桩发生偏离，在两桩之间形成夹砂层，在 后的基坑 开挖中，夹砂层处存在一条渗水涌水通道。经分析比较，凡 桩做回填时，全部回填与Ａ 桩同标号的Ｃ１５混凝土，这样做虽有一些浪费，但排桩围护质量有了保证。 ５结束语 经过广大施工人员的不懈努力，整个钻孔咬合桩施工过程比较顺利。通过开挖后的排桩 表面效果来看，基本达到了既定的挡土和止水要求，桩与桩之间实现了切割咬合，表明成桩 垂直度在控制之中。作为一项国内首次应用的新工艺，施工中难免存在不足，可为今后施工 同类型围护桩的借鉴 ．‘ —ｕ． ．‘‘．‘ｔ“． “．‘‘Ｊ ．‘‘ （上接第ｌＯ页） 参考文献 ［１］复合载体夯扩桩设计规程（ＪＧＪ／ＴＩ３５—２００１）．北京：中国建筑工业出版社出版．２００１ ［２］李广信．仇凯斌，介玉新，王继忠．复合载休夯扩桩最优桩距的研究．工业建筑，２００２（已录用） 【３］仇凯斌，李广信，王继忠．复合载休夯扩桩的承载力计算．工程力学，ＺｔＪａ２（３）．