旋挖钻机在嵌岩咬合桩中的应用
咬合桩目前在地铁工程及民用建筑工程深基坑支护中的应用较广,咬合桩常规施工方法是采用全套管法施工(贝诺特(benoto)灌注桩施工法),随着旋挖钻机在灌注桩中大量推广,加上目前国内有多个型号的旋挖钻机都有入岩能力,采用旋挖法施工嵌岩咬合桩在施工效率及施工成本上更有一定的优势。
咬合桩目前在地铁工程及民用建筑工程深基坑支护中使用较广,咬合桩由钢筋混凝土灌注桩及素混凝土灌注桩组成,间隔排列,相互咬合,钢筋混凝土灌注桩为受力桩,素混凝土灌注桩为止水桩,先施工素混凝土桩,然后施工钢筋混凝土灌注桩,施工钢筋混凝土灌注桩的同时,需破除相邻两侧素混凝土桩与钢筋混凝土桩咬合部分桩身混凝土,咬合桩施工关键是保证钢筋混凝土桩及素混凝土桩的咬合处的止水效果。
1 工程概况
深圳市时代广场基坑位于南山区西丽留仙大道与丽山路相交的西北侧,场地占地面积约为20000m2,基坑深约16.0~16.4m,周长约614m,面积约17957m2。基坑采用内支撑体系,基坑南侧靠近地铁出口段采用咬合桩+三道支撑的支护形式,咬合桩直径1.2m,间距1m,入基坑底以下6米或嵌入基坑底以下中风化层1米。
2 施工方案比选
方案一:
采用全套管施工法(贝诺特(benoto)灌注桩施工法),利用摇动装置使钢套管切入土层及在素混凝土桩桩身混凝土终凝前切除素混凝土桩咬合部分混凝土。该工法特点是素混凝土桩采用超缓凝混凝土,并在至素混凝土桩混凝土终凝前施工钢筋混凝土桩,素混凝土桩及钢筋混凝土桩施工安排要求紧凑连续,缺点是针对该工程咬合桩要求入基底以下中风化花岗岩层1米,国产设备入岩较为困难,入岩速度较慢,而进口设备入岩能力较强,但施工成本较高,且市场上进口设备数量较紧张。
方案二:
采用旋挖钻机成孔,先施工素混凝土桩,在素混凝土桩混凝土终凝后,强度达到1.2~3mpa时,采用旋挖钻机配备的土层短螺旋钻头,环向切割素混凝土桩咬合部分桩身,对于基底以下中风化花岗岩部分,目前,国产多个型号的旋挖钻机都有入岩能力,比如:徐工xc360型、三一重工sr280r型等。
经过方案比较,确定采用方案二进行施工,方案二优点是施工钢筋混凝土桩是在素混凝土桩混凝土终凝后,且具有一定强度后进行,避免在切割素混凝土桩时破坏素混凝土桩咬合处桩身混凝土完整性,影响素混凝土桩止水效果,且旋挖桩机入中风化花岗岩能力有保证,国产钻机可选择型号较多,可有效降低施工成本。
3 施工方案
3.1 施工导墙
为了保证支护桩桩位准确及素混凝土桩及钢筋混凝土咬合厚度,先施工导墙,导墙面层标高比桩顶标高高出0.8~1.0米,导墙宽度4m,厚度0.3m,采用c25混凝土,底配直径14mm二级钢筋网,间距200m×200m。
3.2 施工安排
根据旋挖钻机成孔进度安排咬合桩每天施工数量,本工程素混凝土咬合桩要求入强风化即可,成孔容易;而钢筋混凝土咬合桩要求入基底以下中风化花岗岩,由于有入岩要求,成孔比素混凝土稍慢,素混凝土桩与钢筋混凝土桩隔日施工,间隔时间为一至二天,以保证素混凝土桩混凝土强度达到1.2mpa~3mpa之间,素混凝土桩一天施工数量约为6~7根,钢筋混凝土桩一天施工数量约5~6根。施工顺序见图3。每一循环先施工a1~a7,然后施工b1~b6。
3.3 成孔
(1)素混凝土桩成孔
素混凝土桩成孔在施工导墙达到设计强度后进行,根据本工程地质条件,素混凝土桩采用静态泥浆护壁成孔作业施工。
(2)钢筋混凝土桩成孔
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