咬合桩施工工艺.docx
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咬合桩施工工艺
1.施工机械设备及人员
1.1主要施工机械表1
序号
设备名称
型号
产地
孔径m
摇滚扭矩KN.m
主机功率kw
工作重量kg
最大桩长m
适配设备t
1
捷程全套管钻机+动力站
MZ-1
昆明
0.8-1.0
1255
55+动力站
14+2.8
30-45
30t以上履带起重机
2
捷程全套管钻机+动力站
MZ-2
昆明
1.0-1.2
1470
75+动力站
18+3.2
30-45
30t以上履带起重机
3
捷程全套管钻机+动力站
MZ-3（中）
昆明
1.2-1.5
2650
95+动力站
28+3.5
30-45
30t以上履带起重机
4
盾全套管钻机+动力站
DTR1500
徐州
0.8-1.5
1500
+183.9
27+7起重机
5
盾全套管钻机+动力站
DTR1305L
徐州
0.6-1.3
1770
+180
25+起重机
6
三一旋挖钻机
SR155C10
长沙
147
44.5
56
取土成孔
7
宝峨旋挖钻机
BG25
德国
213
81
59.5
取土成孔
8
履带起重机
QUY3000B
抚顺
配合全套管桩机
9
履带起重机
QUY50A
抚顺
钢筋笼运转、吊装
10
挖掘机
PC220
土石方清运、挖装
11
五十铃动力站
AA-6HK1XQP
日本
183.9
4
12
柴油）艾西伊动力站
ICE600（
上海
403
1.2辅助设备表2
序号
设备名称
型号
用途
主机功率kw
工作重量t
斗容量m3
1
吊车
25t
钢筋笼运转、吊装
23.1
1.0
2
装载机
ZL50
材料土石方转运
2
电焊机
BX-300
钢筋笼制作、安装
22
3
气割设备
氧气、乙炔
钢筋切割
4
钢筋调直切断机
钢筋加工
9
5
潜水泵
抽排水
1.5
6
空气压缩机
VY-12/7
清孔或障碍破除
7
8
9
10
11
1.3部分设备图片
盾安全套管机+动力站
旋挖机咬合桩套管钻孔取土履带起重机配合施工
1.4劳动力配置
主要劳动力表
工种
工作内容
人数
备注
全套管机司机、工人
起吊、压管
4/台班
旋挖机司机
成孔
3台班
电焊工
制作及孔口焊接钢筋笼
6-10/班
砼浇筑操作工
下导管。
浇筑砼
3/台班
吊车（挖机）司机
吊钢筋笼、导管、浇筑砼
1/台班
挖掘机司机
挖导墙、平整场地
1/台班
装载机司机
材料土石方转运
1/台班
电工
保证施工用电及用电安全工作
1/班
机修工
现场设备维修、保养
1-2
辅助工
机动工作
2-4
2.施工规范
表3
序号
名称
编号
类别
1
建筑基坑支护技术规程
JGJ120—2012
行业
2
建筑边坡工程技术规范
GB50330—2013
国家
3
建筑地基基础施工质量验收规范
GB50202—2002
国家
4
工程测量规范
GB50026—2007
国家
5
建筑桩基技术规范
JGJ94-2008
国家
8
建筑工程施工质量验收统一标准
GB50300—2013
国家
9
建筑机械使用安全技术规程
JGJ33—2012
行业
10
施工现场临时用电安全技术规范
JGJ46—2005
行业
11
建筑工程施工现场供电安全规范
GB50194—93
国家
12
建筑变形测量规程
JGJ/T8—2007
国家
13
建筑基坑工程监测技术规范
GB50497-2009
国家
14
建筑地基处理技术规范
JGJ79—2012
国家
15
地基与基础工程施工工艺标准
ZJQ00-SG-008-2003
行业
3.施工工艺
3.1工艺简介
咬合桩是相邻混凝土排桩间部份圆周相嵌，并于后序次相间施工的桩内署入钢筋笼，使之形成具有良好防渗作用的整体连续防水、挡土围护结构。
咬合桩是在桩与桩之间形成相互咬合排列的一种基坑围护结构。
桩的排列方式为一条不配筋并采用超缓凝素混凝土桩（A桩）和一条钢筋混凝土桩（B桩）（采用全套管钻机施工）间隔布置。
施工时,先施工A桩,后施工B桩,在A桩混凝土初凝之前完成B桩的施工。
A桩、B桩均采用全套管钻机施工,切割掉相邻A桩相交部分的混凝土,从而实现咬合（如下图所示）。
3.2施工流程
咬合桩施工顺序示意图
单桩施工工艺流程图
3.3主要施工方法
（1）作混凝土导墙，保证咬合桩准确定位，确保钻机平稳，承受施工荷载。
咬合桩导墙
（2）开钻，吊放第1节套管，控制套管的垂直度，采用测斜仪附贴在套管外壁进行垂度检测，发现偏差及时纠正。
成孔后套管随混凝土灌注逐段拔起。
桩机和套管就位套管桩机取土
⑶钢筋笼制作、安放
成孔检查合格后吊放钢筋笼的工作。
安装钢筋笼时应采取有效的措施保证钢筋笼的标高
全套管施工
（4）混凝土灌注：
在B桩施工中由于必须切割A桩，在A桩混凝土未达到某种强度的状态下，套管钻机的磨动和下切对A桩混凝土会产生损害。
为此，采用延缓A桩混凝土的初凝时间，在A桩混凝土处于末初凝的状态下施作B桩的施工方案。
据试验，掺SP型缓凝减水剂后，混凝土的初凝时间可延缓到60h左右（根据施工设备情况及施工速度确定），从而确保了施工方案可操作性的实施。
混凝土采用导管法灌注，若孔底渗水多，涌水量超过l立方米/小时，采用水下混凝土灌注。
拔管成桩：
一边浇筑砼一边拔管，应注意始终保持套管底低于砼面２.5m以上。
二次清孔、浇筑砼前测量孔深（沉渣）钢筋笼
下导管浇筑水下砼
咬合桩成品
4.施工质量检查及验收标准
序号
项目
质量标准和要求
允许偏差
检验方法
单位
数值
1
测量放样
桩孔中心位置偏差
mm
≤5
全站仪
2
导墙
轴线误差
内墙面垂直度
内墙平整度
顶面平整度
mm
±20
<0.3%
<3
<5
挂线、吊线锤、尺量
3
终孔检查
孔深
孔径
倾斜度
≥设计孔深
≥设计桩径
<3‰
检查钻孔记录、测绳量测
4
钢筋笼加工
主筋间距
箍筋间距
单面焊搭接
双面焊搭接
mm
≤±5
≤±10
≥10d
≥5d
观察、尺量
5
钢筋笼安放
保护层厚度
平面位置偏差
钢筋笼顶标高
mm
-5+10
≤10
+30
观察、尺量和
仪器测量
7
浇筑砼
砼坍落度
首灌导管埋深
过程埋管深度
cm
m
m
18-22
1
2-6
坍落度筒
尺量及计算
5.施工质量控制：
5.1控制孔口定位误差
在钻孔咬合桩桩顶以上设置施工导墙（本工程采用钢筋混凝土导墙，也可循环使用的钢模导墙）,导墙上设置定位孔,其直径宜比桩径大20～40mm。
钻机就位后,检查第1节套管插入定位孔并要求施工单位进行调整,使套管周围与定位孔之间的空隙保持均匀。
5.2督促施工单位控制桩的垂直度
根据设计要求,桩身垂直度偏差不大于3‰。
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。
成孔过程中要控制好桩的垂直度，必须抓好以下三个环节的工作：
①套管的顺直度检查和校正
钻孔咬合桩施工前在平整地面上进行套管顺直度的检查和校正，首先检查和校正单节套管的顺直度，然后将按照桩长配置的套管全部连接起来进行整根套管（15～25m）的顺直度偏差宜小于10mm。
检测方法：
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。
②成孔过程中桩的垂直度监测和检查
a地面监测：
在地面选择两个相互垂直的方向采用线锤监测地面以上部分的套管的垂直度，发现偏差随时纠正。
这项检测在每根桩的成孔过程中应自始自终坚持，不能中断。
b检查：
每节套管压完后安装下一节套管之前，都要停下来用“测环”进行孔内垂直度检查，不合格时需进行纠偏，直至合格才能进行下一节套管施工。
③纠偏
成孔过程中如发现垂直度偏差过大，必须及时要求施工单位进行纠偏调整，纠偏的常用方法有以下三种：
a用钻机油缸进行纠偏：
如果偏差不大于或套管入土不深（5m以下），可直接利用钻机的两个顶升油缸和两个推拉油缸调节套管的垂直度，即可达到纠偏的目的。
b桩纠偏：
如果A桩在入土5m以下发生较大偏移，可先利用钻机油缸直接纠偏，如达不到要求，可向套管内填砂或粘土，一边填土一边拔起套管，直至将套管提升到上一次检查合格的地方，然后调直套管，检查其垂直度合格后再重新下压。
c纠偏：
B桩的纠偏方法与A桩基本相同，其不同之处是不能向套管内填土而应填入与A桩相同的砼，否则有可能在桩间留下土夹层，从而影响排桩的防水效果。
5.3超缓凝混凝土的施工质量控制
A桩混凝土缓凝时间应根据单桩成桩时间来确定,单桩成桩时间与施工现场地质条件、桩长、桩径和钻机能力等因素相关。
根据咬合桩施工工艺,A桩初凝时间为T=3t+K+Q；式中：
T——A桩砼的缓凝时间；t——单桩成桩所需时间；K——储备时间，一般为1.0tQ——夜间停工时间。
一般初步控制A桩初凝时间为60h,在以后施工中根据现场情况进行调整。
5.4咬合厚度的确定
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、桩越长咬合厚度越大，按下式进行计算：
2（kl+q）≤d-50mm（即保证桩底的最小咬合厚度不小于50mm）
式中：
l——桩长d——钻孔咬合桩的设计咬合厚度；k——桩的垂直度；q——孔口定位误差容许值
6.常见工程事故的预防及处理措施
6.1“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18cm，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；
④B桩成孔过程中，应注意观察相邻两侧A桩混凝土顶面，如发现A桩混凝土下陷，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，直到完全止住“管涌”。
6.2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：
①A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。
6.3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。
6.4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。
6.5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。
背桩补强平移桩位单侧咬合
c预留咬合企口
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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