有关咬合桩施工质量控制问题探讨

　　摘要：本文对咬合桩技术要求及材料特性，咬合桩的施工工艺，质量控制等问题作出了简要分析。
　　关键词：咬合桩，施工，质量控制，分析
　　1概述
　　1.1基本概念
　　咬合桩，即采用机械磨孔、抓斗取土、套管下压施工，桩与桩之间相互咬合排列的一种基坑围护结构。施工主要采用“套管桩机＋超缓凝型混凝土”方案。咬合桩的排列方式为一个素混凝土桩(A桩）和一个钢筋混凝土桩（B桩）间隔，A桩B桩相间布置切割咬合（咬合宽度每侧20Cm）成排桩围护结构。如图1所示：先施工A桩，后施工B桩，A桩采用超缓凝型混凝土，要求必须在A桩混凝土初凝之前完成B桩的施工，B桩施工时，利用套管桩机的切割能力切割掉相邻A桩相交部分的混凝土，实现咬合。
　　
　　1.2适用范围
　　咬合桩适用于软土地层，尤其适用于淤泥、流砂、富水等不良地层，具有对地层扰动小、抗渗能力强、造价低、施工速度快等优点。
　　咬合桩施工灵活，容易转折变线，更适于施工一些平面几何图形转折多变，或呈各种弧形的基坑围护结构。
　　2技术要求及材料特性
　　2.1技术要求
　　咬合桩在不同工程中应用的主要技术参数，是通过现场试验确定的。根据工程特点及设计要求，在正式施工前进行试桩施工，验证咬合桩施工参数在该工程中应用的合理性、可行性，为施工提供准确的技术参数。试桩一般采用“一荤一素”的形式布置，试桩段长15~20m，桩长22.5m，桩径φ1000mm，相邻桩中心间距为800mm。通过试桩可以摸清地质水文情况。有效控制孔口定位精度、成孔垂直度，保证咬合厚度，验证超缓凝混凝土缓凝剂的掺量、缓凝时间、坍落度及普通混凝土坍落度的合理性。
　　通过钻孔取芯、超声波检测及混凝土试件的试验检测，验证桩头质量、桩身完整性、混凝土抗压强度等是否满足设计要求。
　　2.2材料特性（强度、缓凝性、坍落度、配合比）
　　根据咬合桩单桩成桩时间（约llh)，确定超缓凝型混凝土初凝时间大于60h，为满足这一要求，混凝土配合比经多次模拟现场条件试验后确，超缓凝混凝土外加剂掺量为1.5％。
　　通过试桩，确定咬合桩具体施工技术参数，见表1。
　　
　　
　　3施工工艺
　　3.1施工设备
　　施工采用MZ-2型液压摇动式全套管钻机。
　　3.2工艺流程
　　(l）单桩工艺流程：单桩工艺流程为，平整场地。测放桩位、施工混凝土导墙、套管桩机就位对中、压入第一节套管并校核垂直度、钻孔、测量孔深、清孔检查、B桩吊放钢筋笼、放人混凝土导管、浇注混凝土。拔出套管。
　　(2）排桩施工流程：咬合桩排桩是按先施工A桩，后施工B桩的施工原则进行的，其施工流程是：Al—A2—Bl—A3—B2—A4—B3．••…，如图2所示。
　　
　　(3）分段施工接头处理：由于施工采用多台桩机分段施工，必然出现每段施工的接头。对此施工中采取了砂桩灌注法的处理措施，在施工段与段的端头设置一根砂桩（成孔后用砂灌满），待后施工段到此接头时挖出桩内的砂子，灌注混凝土即可，砂桩设定在B桩上，如图3所示。
　　
　　4质量控制
　　4.1桩位控制
　　当导墙达到足够强度拆摸后，重新测量放出咬合桩的中心桩位，确定钻机定位控制点。监理复测桩位轴线，检查孔位中心点的精确度（孔口定位误差允许值为士10mm)，并检查钻机的平整度和稳定性。
　　4.2桩身垂直度控制
　　为了保证钻孔咬合桩底部有足够厚度的咬合量，就必须保证桩的垂直度不大于3％。。
　　控制桩垂直度的3个主要环节：一是确保套管的顺直度；二是成孔过程中确保桩的垂直度；三是成孔过程中垂直度偏差过大时，及时纠偏。具体做法是：钻机定位检验完毕，当第一节套管插人定位孔，检查套管、钻机抱管器中心是否对应定位在孔位中心，套管周围与定位孔之间的空隙保持均匀。
　　对套管顺直度的检查，按连接后的整根套管的顺直度检查，偏差宜小于10mm；检测孔斜采用人工在孔内用线锤进行，孔外采用两个线锤成90“观测成孔的垂直度。
　　4.3咬合厚度控制
　　相邻桩之间的咬合厚度d根据桩长来选取，桩越短咬合厚度越小（但最小不宜小于100mm),桩越长咬合厚度越大，A、B两种桩之间的咬合厚度孔口控制不小于20Cm；孔底控制不小于5.0cm。
　　4.4混凝土缓凝时间控制及处理方法
　　由于超缓凝混凝土的质量不稳定、出现早凝现象或机械设备故障等原因，常常使咬合桩的施工无法按正常要求进行。其处理主要分以下几种情况：
　　
　　(1）如图4所示，Bl桩成孔施工时，其两侧Al、A2桩的混凝土均已凝固。在这种情况下，则放弃Bl桩的施工，调整桩序继续后面咬合桩的施工，以后在Bl桩外侧增加一根咬合桩及两根旋喷桩作为补强、防水处理。在基坑开挖过程中将Al和A2桩之间的夹土清除，喷射C20混凝土。
　　
　　(2）如图5所示，B桩成孔时，一侧Al桩混凝土已凝固，另一侧A2桩混凝土未凝固，将中间待做的B桩向未凝固的A2桩平移20Cm，使中间B桩与已凝固A2桩单侧切割。处理方法是在Al桩和B桩外侧另增加一根旋喷桩作为防水。
　　
　　(3）如图6所示，后浇注A桩混凝土早凝：此时只有单侧Al桩，另一侧A2桩已来不及施工，为争取时间，直接切割单侧（A1）桩成孔，灌砂成为砂桩，待另一侧桩成桩后，再进行二次成孔，施工中间的B桩。
　　实例：钢筋笼上浮控制
　　原因分析：钢筋笼上浮主要原因一是钢筋笼采用元宝筋作为保护层厚度的控制，其形状不适合本工程施工的桩。如：外套管接口处管壁较厚，使管径φ1ooomm变为管径φ920mm，因管径变小处易与粗骨料产生塞挤，使钢筋笼与外套管产生磨阻，当上提套管时，套管接口处会将钢筋笼带起而产生上浮；二是混凝土石子粒径超标，坍落度过大；三是钢筋笼加工的顺直度不好和外径尺寸偏差大。
　　采取措施：只在距钢筋笼顶部85cm、400cm和距钢筋笼底部400Cm处，延周边每圈均等分布焊接3根长10cm、直径为φ18的弧线形钢筋作为保护筋，钢筋笼中间段不焊接保护筋；B桩混凝土的骨料粒径应尽量小一些，不宜大于25mm;B桩混凝土坍落度由20士2cm调整至18士2cm;在钢筋笼底部按等腰三角形加焊3根φ20mm的钢骨架以增加其抗浮能力。

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