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旋挖鉆機在嵌巖咬合樁中的應用
咬合樁目前在地鐵工程及民用建筑工程深基坑支護中的應用較廣，咬合樁常規施工方法是采用全套管法施工(貝諾特(benoto)灌注樁施工法)，隨著旋挖鉆機在灌注樁中大量推廣，加上目前國內有多個型號的旋挖鉆機都有入巖能力，采用旋挖法施工嵌巖咬合樁在施工效率及施工成本上更有一定的優勢。
咬合樁目前在地鐵工程及民用建筑工程深基坑支護中使用較廣，咬合樁由鋼筋混凝土灌注樁及素混凝土灌注樁組成，間隔排列，相互咬合，鋼筋混凝土灌注樁為受力樁，素混凝土灌注樁為止水樁，先施工素混凝土樁，然后施工鋼筋混凝土灌注樁，施工鋼筋混凝土灌注樁的同時，需破除相鄰兩側素混凝土樁與鋼筋混凝土樁咬合部分樁身混凝土，咬合樁施工關鍵是保證鋼筋混凝土樁及素混凝土樁的咬合處的止水效果。
1 工程概況
深圳市時代廣場基坑位于南山區西麗留仙大道與麗山路相交的西北側，場地占地面積約為20000m2，基坑深約16.0～16.4m，周長約614m，面積約17957m2。基坑采用內支撐體系，基坑南側靠近地鐵出口段采用咬合樁+三道支撐的支護形式，咬合樁直徑1.2m，間距1m，入基坑底以下6米或嵌入基坑底以下中風化層1米。
2 施工方案比選
方案一：
采用全套管施工法(貝諾特(benoto)灌注樁施工法)，利用搖動裝置使鋼套管切入土層及在素混凝土樁樁身混凝土終凝前切除素混凝土樁咬合部分混凝土。該工法特點是素混凝土樁采用超緩凝混凝土，并在至素混凝土樁混凝土終凝前施工鋼筋混凝土樁，素混凝土樁及鋼筋混凝土樁施工安排要求緊湊連續，缺點是針對該工程咬合樁要求入基底以下中風化花崗巖層1米，國產設備入巖較為困難，入巖速度較慢，而進口設備入巖能力較強，但施工成本較高，且市場上進口設備數量較緊張。
方案二：
采用旋挖鉆機成孔，先施工素混凝土樁，在素混凝土樁混凝土終凝后，強度達到1.2～3mpa時，采用旋挖鉆機配備的土層短螺旋鉆頭，環向切割素混凝土樁咬合部分樁身，對于基底以下中風化花崗巖部分，目前，國產多個型號的旋挖鉆機都有入巖能力，比如：徐工xc360型、三一重工sr280r型等。
經過方案比較，確定采用方案二進行施工，方案二優點是施工鋼筋混凝土樁是在素混凝土樁混凝土終凝后，且具有一定強度后進行，避免在切割素混凝土樁時破壞素混凝土樁咬合處樁身混凝土完整性，影響素混凝土樁止水效果，且旋挖樁機入中風化花崗巖能力有保證，國產鉆機可選擇型號較多，可有效降低施工成本。
3 施工方案
3.1 施工導墻
為了保證支護樁樁位準確及素混凝土樁及鋼筋混凝土咬合厚度，先施工導墻，導墻面層標高比樁頂標高高出0.8～1.0米，導墻寬度4m，厚度0.3m，采用c25混凝土，底配直徑14mm二級鋼筋網，間距200m×200m。
3.2 施工安排
根據旋挖鉆機成孔進度安排咬合樁每天施工數量，本工程素混凝土咬合樁要求入強風化即可，成孔容易;而鋼筋混凝土咬合樁要求入基底以下中風化花崗巖，由于有入巖要求，成孔比素混凝土稍慢，素混凝土樁與鋼筋混凝土樁隔日施工，間隔時間為一至二天，以保證素混凝土樁混凝土強度達到1.2mpa～3mpa之間，素混凝土樁一天施工數量約為6～7根，鋼筋混凝土樁一天施工數量約5～6根。施工順序見圖3。每一循環先施工a1～a7，然后施工b1～b6。
3.3 成孔
(1)素混凝土樁成孔
素混凝土樁成孔在施工導墻達到設計強度后進行，根據本工程地質條件，素混凝土樁采用靜態泥漿護壁成孔作業施工。
(2)鋼筋混凝土樁成孔
鋼筋混凝土樁成孔有兩種方式：
方式一：
相鄰素混凝土樁樁身混凝土采用超緩存凝混凝土，緩凝時間超過48時間，鋼筋混凝土樁成孔在相鄰素混凝土樁樁身混凝土終凝前進行，利用旋挖機自身動力將鋼護筒壓下土層及切割咬合部分混凝土，該方法缺點是下鋼護筒時對樁身混凝土完整性有一定的影響，且樁較長時，拔鋼護筒需另配設備，增加工程成本。
方式二：
鋼筋混凝土樁成孔在相鄰兩根素混凝土樁混凝土強度達到1.2mpa～3mpa后進行，利用旋挖鉆機配備的土層短螺旋鉆頭進行鉆進成孔，并控制進尺速度，采用中低速鉆進，避免破壞素混凝土樁完整性。
(3)嵌巖段成孔
咬合樁鋼筋混凝土樁要求入基底以下中風化花崗巖1米，中風化花崗巖巖石單軸抗壓強度標準值為15～20mpa，成孔采用旋挖鉆機嵌巖筒鉆配合嵌巖短螺旋鉆頭和雙底板撈砂鉆斗鉆進，嵌巖筒鉆主要對孔內巖芯的圓周進行松動掏空，嵌巖短螺旋鉆頭對巖層進一步破碎后，用雙底板撈砂鉆斗鉆進。
3.4 鋼筋籠制安
鋼筋混凝土咬合樁的鋼筋籠制作按傳統工藝，由于樁長不長，鋼筋籠一次焊接到位，在驗孔完后，采用25噸汽車起重機將鋼筋籠放入孔內，并將鋼筋籠固定到位。
3.5 樁芯混凝土灌注
素混凝土樁樁芯混凝土標號為c15，在成孔后進行混凝土施工。
鋼筋混凝土樁樁芯混凝土標號為c25，安裝鋼筋籠后進行混凝土施工。
樁芯混凝土采用導管法灌注，采用水下灌注方法，水下混凝土灌注用導管根據孔深進行配管，采用25噸汽車起重機吊裝導管，導管的接長時加墊圈，防止灌注混凝土時出現漏氣漏水，影響樁身混凝土的質量。
灌注混凝土時，邊灌注邊拔導管，并控制導管的提升速度，保證導管埋置深度在2～6m。
4 施工質量保證技術措施
為了保證咬合樁施工質量，確保素混凝土樁及鋼筋混凝土之間咬合效果，采取以下技術措施：
(1)咬合樁樁位準確性及樁垂直度是保證咬合樁咬合效果的關鍵，樁位準確性通過施工導墻來控制，樁垂直度通過旋挖鉆機配備電子控制系統顯示并調整鉆進時的垂直度，通過電子控制和人工觀察兩個方面來保證鉆桿的垂直度，從而保證成孔的垂直度。
(2)鋼筋混凝土樁成孔必須在素混凝土樁混凝土終凝后，且具有一定強度后進行，強度宜控制在1.2MPa～3MPa之間，強度太高將造成咬合部分混凝土與周邊土軟硬程度相差太大，影響鉆進速度。
(3)對于不同地質情況，旋挖進尺采取不同的進尺速度，對于切割素混凝土樁咬合部分混凝土時，鉆速宜控制在中低速，有利于保護素混凝土樁的完整性，對嵌巖成孔，采用中快速進尺，提高成孔效率。
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