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咬合桩特点及事故的预防处理措施

发布日期:2017年03月10日 游览次数:222

  咬合桩是指采用机械磨孔、套管下压、套管内抓斗取土,在桩与桩之间相互咬合排列的基坑围护结构形式。桩的排列方式一般为一个a桩(素混凝土桩)和一个b桩(钢筋混凝土桩)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混凝土,要求必须在a桩混凝土初凝前完成b桩。
  咬合桩的优缺点:
  (一)、优点
  1.机械设备噪音低、无震动、无泥浆污染近似于干法取土,对周围环境影响小。
  2.对沉降及变形容易控制,由于有钢套管的保护能靠近临时建筑物、地下管线施工。
  3.全套管的跟管钻进,能顺利穿越饱和含水地层,有效的防止了孔内流沙、涌泥,并可进行嵌岩,施工较为安全、快捷,对桩身质量能较好的控制,保证了桩承载力。
  4.第二序次施工的桩在已有的第一序次两桩间实施切割咬合,全套管的护孔方式保证了桩间紧密咬合,形成良好的整体连续结构。
  5.不需要在施工止水帷幕,同其他围护结构相比,采用咬合桩围护在造价上有一定优势。
  (二)、缺点
  1.咬合桩的桩径受限制,因此一般施工单位缺乏经济实力购置多种直径的套管。
  2.无水挖掘时需要注意防止缺氧、有害气体等发生。
  3.灌注混凝土后,有时会发生钢筋笼上升的事故。
  咬合桩的特点及适用范围:
  钻孔咬合桩使用套管钻机施工,机械化程度高,成孔速度快、成桩效率明显高于其它类型的混凝土灌注桩;在成孔工序中因有钢制套管护壁,无孔壁坍垮问题,成孔垂直度精度高、桩型标准,井可清楚判定所穿越地层的土质情况及桩底持力层情况,易于控制质量;用套管钻机在桩身混凝土处于塑性状态下完成切割咬合过程形成的排桩围护结构,其整体性好,防渗效果佳;成桩过程噪音低、振动小,无泥浆作业,施工现场环境洁净、易保持;另外,比较而言,钻孔咬合排桩围护结构防渗效果好,无须另外辅以截水帷幕等防水措施,与其它达到相同工程要求的围护结构形式(如人工挖孔咬合排桩、地下连续墙及泥浆护壁钻孔密排桩等)相比较,综合经济效益优势明显。
  但是,钻孔咬合桩所选用的机械设备体积较大,狭窄场地施展不开;此外,工地边界到边桩中心的距离也要求较大;对特殊超缓凝混凝土的质量稳定性要求极高,缓凝时间波动易造成咬合失败或偏孔较大;施工中桩钢筋笼顶、底标高定位问题较难控制,易出现较大偏差:灌注混凝土后,有时会发生钢筋笼上浮事故。
  钻孔咬合桩适用于除岩层以外的土质地层,但在孤石、泥岩层或在软岩地层中成孔时效率会显著降低,对于含大于套管内径1/3的填石不均匀地层慎用.
  咬合桩常见工程事故的预防及处理措施:
  (1)“管涌”处理   
  “管涌”是指在B桩成孔过程中,由于A桩混凝土未凝固,还处于流动状态,A桩混凝土有可能从A、B桩相交处涌入B桩孔内。克服“管涌”有以下几个方法:
  ①A桩混凝土的坍落度应相对小一些,不宜超过450px,以便于降低混凝土的流动性;
  ②套管底口应始终保持超前于开挖面一定距离,以便于造成一段“瓶颈”,阻止混凝土的流动,如果钻机能力许可,这个距离越大越好,但至少不应小于2.5m;
  ③ 必要时(如遇地下障碍物套管底无法超前时)可向套管内注入一定量的水,通过水压力来平衡A桩混凝土的压力,阻止“管涌”的发生;
  ④ A桩成孔过程中,应注意观察相邻两侧B桩混凝土顶面,如发现B桩混凝土下陷,应立即停止A桩开挖,并一边将套管尽量下压,一边向A桩内填土或注水,直到完全止住“管涌”。   
  (2)钢筋笼上浮处理   
  由于套管内壁与钢筋笼外缘之间的空隙较小,在上拔套管的时候,钢筋笼有可能被套管带着一起上浮。预防措施主要有:
  ① A桩混凝土的骨料粒径应小一些,不宜大于20mm;   
  ② 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;   
  ③ 安装钢筋笼导正器;   
  ④ 混凝土灌注必须按操作规程进行。   
  (3)钻进遇到块石的处理方法   
  如果场地内有比较多的有规则的块石带,对此我们将采用“二阶段成孔法”进行处理:第一阶段,不论A桩还是B桩,先钻进取土至块石面,然后卸下抓斗改换冲击锤,从套管内用冲击锤冲钻至桩底设计标高,成孔后向套管内填土,一边填土一边拔出套管,即第一阶段所成的孔用土填满;第二阶段,按钻孔咬合桩正常施工方法施工。   
  (4)分段施工接头的处理方法   
  往往一台钻机施工无法满足工程进度,需要多台钻机分段施工,这就存在在先施工段的接头问题。采用砂桩是一个比较好的方法,在施工段与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。 
  (5)事故桩的处理   
  在钻孔咬合桩施工过程中,因B桩超缓凝混凝土出现早凝现象或机械设备故障等原因,造成钻孔咬合桩的施工未能按正常要求进行而形成事故桩。事故桩的处理主要有以下几种情况。 


  a 平移桩位单侧咬合   
  A桩成孔施工时,其一侧B1桩的混凝土已经凝固,使套管钻机不能按正常要求切割咬合B1、B2桩。处理方法为向B2桩方向平移A桩桩位,使套管钻机单侧切割B2桩,施工A桩(凿除原桩位导墙,并严格控制桩位),并在B1桩和A桩外侧另增加1根旋喷桩作为防水处理。



  b 背桩补强   
  A1桩成孔施工时,其两侧B1桩、B2桩的混凝土均已凝固,处理方法为放弃A1桩的施工,调整桩序,继续后面咬合桩的施工,以后在A1桩外侧增加3根咬合桩及两根旋喷桩作为补强。 


  c 预留咬合企口   
  如图五所示,在B1桩成孔施工中发现A1桩砼已有早凝倾向但还未完全凝固时,此时为避免继续按正常顺序施工造成事故桩,可及时在A1桩右侧施工一砂桩以预留咬合企口,待调整完成后再继续后面桩的施工。

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