【正文】 程中也總結(jié)出了一些鉆孔咬合樁施工的改進(jìn)方法,如咬合樁導(dǎo)墻若采用預(yù)制結(jié)構(gòu)而代替現(xiàn)澆結(jié)構(gòu),不僅可以更加方便施工,而且經(jīng)濟(jì)性更好等等。為此,在天津地鐵西南角車站深基坑工程中引入了鉆孔咬合樁工法。 單根咬合樁施工工藝流程(1)護(hù)筒鉆機(jī)就位 當(dāng)定位導(dǎo)墻有足夠的強(qiáng)度后,用吊車移動鉆機(jī)就位,并使主機(jī)抱管器中心對應(yīng)定位于導(dǎo)墻孔位中心。施工中,在靠近金禧大酒店一側(cè)的基坑采用φ1200咬合樁,其余基坑段采用φ1000咬合樁,樁間咬合200ｍｍ,。測量從基坑開挖時開始,第1個觀測點(diǎn)(521)位于52號咬合樁樁頭,第2個測點(diǎn)(522)與第一個測點(diǎn)相距5ｍ,第3個測點(diǎn)(523)與第2個測點(diǎn)相距10ｍ(見圖3)。(2)在基坑工程中,只要圍護(hù)結(jié)構(gòu)的擋土和止水效果好,并及時架設(shè)支撐,基坑開挖時對周圍環(huán)境不會造成太大的影響,完全可以保證緊鄰高層建筑物的沉降變形滿足要求。地下潛水對混凝土結(jié)構(gòu)無腐蝕性；對混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋有弱腐蝕性。開挖面寬度不得小于同層土釘長度，嚴(yán)禁超挖或在上一層未加固完畢就開挖下一層。放坡開挖可節(jié)約工程造價(jià)，但在軟土層中放坡坡度較緩，由于回填土不易密實(shí)，應(yīng)注意其產(chǎn)生的不利影響。四、成樁作業(yè)質(zhì)量保證措施1)導(dǎo)墻施工：導(dǎo)墻起鎖口和導(dǎo)向作用，保證成孔垂直度的重要措施，直接關(guān)系到鉆孔咬合樁順利成孔和成孔精度，施工中嚴(yán)格控制導(dǎo)墻施工精度，確保軸線誤差177。8）鉆孔咬合樁砼灌注①由于本工程地下水位較高，孔內(nèi)都有水，采用導(dǎo)管法澆注水下砼灌注，導(dǎo)管直徑為300mm，澆注砼前先進(jìn)行壓力試驗(yàn)。3）預(yù)留咬合企口：在B1樁成孔施工中發(fā)現(xiàn)A1樁砼已有早凝傾向但還未完全凝固時，此時為避免繼續(xù)按正常順序施工造成事故樁，可及時在A1樁右側(cè)施工一砂樁以預(yù)留出咬合企口，待調(diào)整完成后再繼續(xù)后面樁的施工。為適應(yīng)不同的工程要求，日本目前主要開發(fā)了三類機(jī)型[5]。Ks=(gDHNq+cNc)/[g(H+DH)+q]（5）式中:DH —型鋼入土深度，H—基坑開挖深度，γ—坑底及墻外側(cè)土體重度，c —坑底土體凝聚力，q —地面超載，Nq、Nc —地基承載力系數(shù)。攪拌樁體對型鋼的適應(yīng)性是SMW工法的關(guān)鍵。（3）就目前施工機(jī)械能力和施工水平以及工程經(jīng)驗(yàn)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式對于基坑深度14m的基坑應(yīng)慎重采用，開挖深度超過12m，基坑變形明顯增大。（3）水泥土抗壓、抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值及H型鋼與水泥土之間單位面積摩擦μf只能依據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)采用, 變形阻力的定量化很困難，給設(shè)計(jì)帶來不明確因素。由圖1可見，相同荷載作用下水泥土與H型鋼的混合體撓度要小一些，其抗彎剛度比相應(yīng)H型鋼的剛度要大20%，剛度的提高—4—可用剛度提高系數(shù)a表示：a=(ECSICS)/(ESIS)（7）式中，Ecs、Es分別為H型鋼混合體與H型鋼的彈性模量，Ics、Is分別為H型鋼混合體與H型鋼的慣性矩。SMW支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括如下幾個方面： ① 水泥摻入比—2—水泥摻入比一般在綜合考慮土質(zhì)、側(cè)壓、芯材間隔等因素的基礎(chǔ)上,根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)確定。作為基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的一種施工方法，它在日本、美國、法國以及東南亞和臺灣等許多地方得到了廣泛應(yīng)用。事故樁的處理主要分以下幾種情況：1）平移樁位側(cè)咬合：B樁成孔施工時，其一側(cè)A1樁的砼已經(jīng)凝固且強(qiáng)度超過施工要求，使鉆機(jī)不能按正常要求切割咬合AA2樁。泥漿護(hù)壁是利用泥漿與地下水的壓力差來控制水壓力與孔壁壓力，以確?？妆诘姆€(wěn)定，所以泥漿的相對密度則起到保持壓力差的關(guān)鍵作用，調(diào)制適合本地土層情況的泥漿，有效避免成孔過程中塌孔的發(fā)生，泥漿的要求為相對密度：～，30分鐘泥皮厚度：＜2mm； PH值：8～10。二、鉆孔咬合樁施工流程:施工準(zhǔn)備→測量放樣→導(dǎo)墻施工→鉆機(jī)就位→造漿→鉆進(jìn)成孔→鉆渣外運(yùn)→成孔檢測→清孔→沉渣厚度檢測→安放鋼筋籠→導(dǎo)管水密性試驗(yàn)→下導(dǎo)管→沉渣厚度測試(二次清孔)→灌注水下砼，振動棒震動→超聲波檢測→交工驗(yàn)收三、施工過程中出現(xiàn)的問題：1)本工程設(shè)計(jì)A樁為素混凝土，B為普通鋼筋混凝土樁，A序樁成孔過程中需與B序樁咬合15cm,要求A序樁混凝土有自穩(wěn)的強(qiáng)度，所以在A序樁的砼配合比設(shè)計(jì)初凝時間≥30小時，然而在施工過程初期有個別A序樁出現(xiàn)素混凝土凝固過快，造成B樁成孔困難的現(xiàn)象，影響施工進(jìn)度。可采用注漿加固地基等方法處理。采用放坡開挖、復(fù)合土釘墻與內(nèi)撐式排樁墻的圍護(hù)方案是比較經(jīng)濟(jì)合適的。基坑一期與待建三期之間有多條一期已埋設(shè)的電纜管線、廣電管線、污水管(埋深約1．2m)和雨水管(埋深約1．2／1”1)，與本工程最小距離為2．4m。(3)咬合樁垂直度比灌注樁好,不會塌孔,下挖過程中如遇到土體內(nèi)有雜物影響時可以直接下去作業(yè)人員對雜物進(jìn)行清理。,遠(yuǎn)大于186號樁的2ｍｍ?？朔胧┯?①控制Ａ樁坍落度(2)遇地下障礙物處理方法 由于咬合樁采用的是鋼護(hù)筒,所以可吊放作業(yè)人員下孔內(nèi)清除障礙物。Ａ樁采用緩凝型混凝土,Ｂ樁采用普通混凝土,先施工Ａ樁,后施工Ｂ樁。相對上述圍護(hù)結(jié)構(gòu),鉆孔咬合樁在天津較少有應(yīng)用。 鉆孔咬合樁新工藝的評價(jià)分析從天津地鐵一號線西南角站基坑工程采用鉆孔咬合樁這一新型圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式的實(shí)際施工過程和效果看出,鉆孔咬合樁相比較其他幾種常用的圍護(hù)型式有其自身很大的優(yōu)勢:(1)咬合樁采用的是全護(hù)筒沖弧法,能夠克服不良地質(zhì)條件下灌注樁成樁困難的問題。分析其原因,在圖3中可以看出,186號樁位于一號線靠近金禧大酒店一側(cè)的基坑邊,由前述其樁徑為1200ｍｍ,而52號樁樁徑為1000ｍｍ。(2)Ａ樁混凝土緩凝時間的確定 在測定出單樁成樁所需時間ｔ后,可根據(jù)下式計(jì)算Ａ樁混凝土緩凝時間ＴＴ=3ｔ+Ｋ其中,Ｋ為儲備時間,。最后經(jīng)多方面因素綜合考慮,本工程決定采用咬合樁這一新型圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式。由于城市中心地帶建筑物、交通設(shè)施稠密,故地鐵工程的基坑開挖只能在支護(hù)結(jié)構(gòu)保護(hù)下進(jìn)行垂直開挖。它采用的是鋼筋混凝土樁與素混凝土樁切割咬合成排樁的型式,其圍護(hù)和止水效果很好,工程造價(jià)比地下連續(xù)墻和人 工挖孔樁要低20%～30%左右。 工藝流程 導(dǎo)墻施工為了保證鉆孔咬合樁孔口定位的精度并提高樁體就位效率,應(yīng)在咬合樁成樁前首先在樁頂部兩側(cè)施作混凝土導(dǎo)墻或鋼筋混凝土導(dǎo)墻(見圖1)。4 工程實(shí)踐效果與分析在對各種圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式比選后,最終在天津西南角地鐵車站基坑工程中選擇了鉆孔咬合樁這一新工法。圖6為基坑外地面沉降隨時間變化曲線。5 結(jié) 論(1)在本文所涉及的工程地質(zhì)條件復(fù)雜的情況下進(jìn)行地鐵隧道施工,基坑開挖圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用鉆孔咬合樁這種新的圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式,達(dá)到了預(yù)期的目的。工程概況 天津地鐵1號線既有線改、擴(kuò)建工程西南角站,位于四馬路、南開三馬路與黃河道、南馬路交口處,呈南北走向。(2)單樁成孔 其步驟為隨著第1節(jié)護(hù)筒的壓入(～),沖弧斗隨著從護(hù)筒內(nèi)取土,一邊抓土一邊繼續(xù)下壓護(hù)筒,待第1節(jié)全部壓入后(一般地面上留1～2ｍ,以便于接筒)檢測垂直度,合格后,接第2節(jié)護(hù)筒,如此循環(huán)至壓到設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高。由于咬合樁這一圍護(hù)型式首次在天津地鐵工程中使用,而且基坑工程又是整個項(xiàng)目的重要工程,因此非常有必要在基坑開挖過程中跟蹤施工進(jìn)程,對樁體側(cè)移、坑周地面沉陷和地層位移、附近建筑物、地下管網(wǎng)等變形及受力情況進(jìn)行監(jiān)測[5],用取得的監(jiān)測數(shù)據(jù),與預(yù)測值或計(jì)算值相比較并進(jìn)行分析,能可靠的反映工程施工所造成的影響,能較準(zhǔn)確地以量的形式反映這種影響的程度,也可以對咬合樁的適用性進(jìn)行客觀、準(zhǔn)確的評價(jià)。從圖6中可以看出,在開始測量時地面已經(jīng)存在微小的沉降。(3)基坑外地表沉降會隨著施工過程時間的增長而加大,通過對本工程后續(xù)觀測的結(jié)果來看,后期的沉降將持續(xù)半年左右才逐漸趨于穩(wěn)定。圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)綜合場地地理位置、土質(zhì)條件、基坑開挖深度和周圍環(huán)境條件，本基坑圍護(hù)具有如下特點(diǎn)：(1)基坑開挖面積很大，基坑周長約1 400m，地下室圍護(hù)1．2萬余m2：(2)基坑設(shè)計(jì)開挖深度為3．30～4．90 m；(3)場地地基中軟弱土層分布較均勻，且地基淺部的軟土層厚度在4m左右，其下臥層為力學(xué)性質(zhì)較好的粘性土層；(4)本工程周圍環(huán)境條件尚可，但小區(qū)內(nèi)部局部圍墻和管線距本基坑較近。在機(jī)械開挖出支護(hù)坡面后，要求人工及時修整邊坡，并進(jìn)行第一層噴射混凝土的施工作業(yè)，盡可能縮短邊坡暴露時間。松木樁復(fù)合土釘墻或水泥攪拌樁復(fù)合土釘墻，有利于提高坡腳土體的承載力，提高基坑的整體穩(wěn)定性并減小圍護(hù)結(jié)構(gòu)的位移。20mm，%，平整度3mm，導(dǎo)墻頂面平整度5mm，頂面低于自然地面30cm，形成泥漿導(dǎo)流溝，本工程導(dǎo)墻采用C25鋼筋砼結(jié)構(gòu)。②在澆注過程中，隨時檢查是否漏水。4)當(dāng)成孔精度不能滿足3‰的要求時，采用回填土，然后糾編調(diào)直重新成孔，直至達(dá)到施工精度要求時灌注砼。標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型按鉆頭規(guī)格分兩種，φ550的機(jī)型，樁架高18m；φ850的機(jī)型，樁架高30m、。③ 水泥土樁入土深度DcSMW工法中水泥土樁入土深度Dc主要有三方面的水力條件決定：確?？觾?nèi)降水不影響到基坑以外環(huán)境、防止管涌發(fā)生、防止底鼓發(fā)生。如果型鋼與攪拌樁變形不協(xié)調(diào)，可造成樁體開裂、大量漏水、工程失敗。解決此瓶頸是進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵問題。用式（7）計(jì)算出的提高系數(shù)a值與實(shí)測a值相差較遠(yuǎn), 而準(zhǔn)確確定a值對于計(jì)算墻體變位具有重要意義。圖1[12]為日本材料協(xié)會對H型鋼與水泥土共同作用的試驗(yàn)結(jié)果曲線，曲線a表示水泥土與H型鋼混合體荷載撓度的關(guān)系，曲線b為H型鋼的相應(yīng)關(guān)系。此外，水泥土起到套箍作用，可以防止型鋼失穩(wěn)。國外應(yīng)用情況SMW工法由日本成幸工業(yè)株式會社1976年開發(fā)成功。四、事故樁的補(bǔ)救措施在鉆孔咬