旋挖钻机与振动锤相结合施工咬合桩 旋挖钻机结合振动锤施工咬合桩 北京市三一重机有限公司用户服务部 王宏伟 1、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，为便于切割，桩的排列方式
设计
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为一个素混凝土桩（A桩）和一个钢筋混凝土桩（B桩）间隔布置，施 工时先施工A桩，后施工B桩，A桩混凝土采用超缓凝型混凝土，要求必须在A桩混凝土初凝前完成B桩的施工。B桩为基坑围护的骨架桩。 钻孔咬合桩采用旋挖钻机于振动锤结合施工，B桩施工时，利用振动锤的振动护壁套筒切割掉A桩相邻B桩相交部分的混凝土，用旋挖钻机钻挖出护壁套筒内的钻渣实现B桩成孔，然后下钢筋笼，灌混凝土成桩。 2、工艺流程及操作要点 2.1 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，在桩顶上部施作砼或钢筋砼在淤泥面导墙，这是钻孔咬合桩施工的第一步。 A、导墙宽度≥3.5m含桩径； B、导墙孔径≥103±1cm； C、导墙砼厚度≥35cm，回填地基需碾压处理； D、砼导墙制作前需清除管线及旧基础等障碍物。 2.2 单桩的施工工艺流程 A、旋挖钻机就位：待导墙有足够的强度后，移动旋挖钻机，使钻头中心对应定位在导墙孔位中心。 B、A1、A2桩施工使用旋挖钻机按正常的旋挖钻机的成孔，不下钢筋笼。直接灌注砼形成素桩。在A1、A2桩的砼未初凝时，在两桩中间用振动锤振入护筒，切削A1、A2 20cm左右，下到设计孔深。 C、用旋挖钻机把护壁套筒内的岩土和砼渣钻掘出来。 1. D、钢筋笼制作和吊放钢筋笼：钢筋笼按设计院给出的钢筋笼图纸加工制作。如为钢筋砼桩，成孔检查合格后进行安放钢筋笼工作。安放钢筋笼时应采取有效措施保证钢筋笼标高的正确。 1. E、灌注砼：如孔内有水时需采用水下砼灌注法施工；如孔内无水时则采用干孔导管法流态灌注。 F、拔管：50T履带吊挂振动锤振拔护壁套筒。注意始终保持套管低于砼面不小于1.0m。 3、咬合桩的施工工艺流程 总的原则是先施工A桩，后施工B桩，其施工工艺流程是：A1→A2→B1→A3→B2→A4→B3…… 4、钻孔咬合桩施工技术措施 4.1 桩的垂直度控制 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
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及验收
规范
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》规定，桩的垂直度
标准
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应为3‰－5‰。成孔过程中要控制好桩的垂直度，必须抓好以下三个环节工作。 A、套管的垂直度检查和校正 钻孔咬合桩施工前应在平整地面上进行套管的垂直度检查和校正，单节套管8m的垂直度偏差宜小于5mm，整根套管15～25m的垂直度偏差宜小于10mm。检测方法：可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。 B、成孔过程中桩的垂直度监测和检查 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护壁套筒的垂直度，发现偏差时随时纠正。这项监测在在振动锤下护壁套筒过程中应自始至终坚持，不能中断。 C、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。直到垂直度达到规范要求。 4.2 A桩砼缓凝时间的确定 A桩砼缓凝时间是根据单桩成桩时间来确定，单桩成桩时间有与地质条件、桩长、桩径，和钻机能力等有直接联系。因此。A桩砼缓凝时间可以根据以下方法来确定。 测定单桩成桩所需时间t，确定A桩砼的缓凝时间，可根据下式计算。 T＝3t＋K 式中： T——A桩砼的缓凝时间（初凝时间）； K——储备时间，一般取12小时； t——单桩成桩所需的时间。 根据类比经验，设定t＝4小时/桩，为此得出A桩砼的缓凝时间为25小时。 4.3 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，因此，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”有以下几个方法可以采用。 A、A桩砼的塌落度：干孔不宜超过14cm，水下灌注18～20cm，以便降低砼的流动性。 B、套管底口应始终保持超前于开挖面一定距离，至少不应少于1.0cm，以便造成一段“瓶颈”阻止砼的流动。 C、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。待A桩缓凝混凝土塌落损失一段时间后再继续施工B桩。 4.4 地下障碍物的处理方法 总的来说，旋挖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，因此采用钻孔咬合桩的工程必须对地质情况十分清楚。对于一些比较小（小于1/3管径）的障碍物还是容易处理的，如卵石层，体积较小的孤石等。 遇到较大障碍物不能正常施工时可以先将冲抓换成十字冲锤击碎障碍物将其清除。 遇到管线、钢筋、工字钢等时，先抽干套管内积水，然后再吊放作业人员下去用氧焊工具割断处理。 遇到特大障碍物人工不能处理时，只能用挖机等处理。 克服钢筋笼上浮的方法 由于套管内壁与钢筋笼外缘之间的空隙比较小，因此在上拔套管的时候，钢筋笼将有可能被套管带着一起上浮。其预防措施主要是在钢筋笼底部焊上一块比钢筋笼直径略小的薄钢板以增加其抗浮能力。同时对钢筋笼随时监测一旦发现有上浮迹象及时处理,通常采用上下左右磨动使套管、钢筋笼、导管脱开。 4.5 分段施工接头的处理方法 往往一台旋挖钻机施工无法满足工程进度，需要多台旋挖钻机分段施工，这就存在一个段与段之间的接头问题。采用砂桩接头是一个比较好的方法，即先施工段的端头设置一个砂桩（成孔后用砂灌满），待后施工段到此接头时挖出砂灌上砼即可。 总之通过咬合桩的施工，完全解决了复杂地质情况下的围护结构施工，既保证了施工进度又达到了良好的效果，同时比使用套管钻机更节省费用。 旋挖钻机施工咬合成桩工艺具有以下优点： ①桩心咬合，防水效果好； ②成孔垂直精度高； ③套管护壁，可干孔作业，无塌孔，无泥浆，无冲击，无噪声，对周围环境影响小，利于文明施工。 ④施工效率极高，可达到套管钻机施工的3至5倍。 ⑤使用振动锤下护壁套筒把5至8米焊在一起，可有效防止未初凝的管涌。 钻孔咬合桩作为一种新型的围护结构，由于其桩间的相交咬合，解决了传统桩心相切桩防水效果差的毛病。
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