基坑支护工程重难点及解决办法

XX立城基坑支护工程重难点及解决办法第一节咬合桩工程一、咬合桩施工工艺流程图施工准备测量放线导墙施工钻机就位压入套管成孔孔深测量、验收吊放钢筋笼下放导管灌注混凝土拔出导管及钢套管机具清理移机抓斗取土钢套管垂直度检测钢筋笼制作、验收混凝土进场、验收取样制作试块桩顶高程测定钻机设备移位咬合桩施工工艺流程图二、咬合桩导槽施工及图片：1、在桩顶上部施工钢筋混凝土导墙，严格督促施工单位按设计要求实施。2、平整场地：清除地表杂物，填平碾压地面管线迁移的沟槽。3、测放桩位：根据设计图纸提供的坐标按外放100mm（为抵消咬合桩在基坑开挖时在外侧土压力作用下向内位移和变形而造成的基坑结构净空减小变化）计算排桩中心线坐标，采用全站仪根据地面导线控制点进行实地放样，并作好护桩，作为导墙施工的控制中线。4、导墙沟槽开挖：在桩位放样线符合要求后即可进行沟槽的开挖，采用人工开挖施工。开挖结束后，立即将中心线引入沟槽下，以控制底模及模板施工，确保导墙中心线的正确无误。5、钢筋绑扎：沟槽开挖结束后绑扎导墙钢筋，导墙钢筋严格按设计要求施工。6、模板施工：模板严格按已审批的方案要求实施，导墙预留定位孔模板直径为套管直径扩大2cm。模板加固要牢固，严防跑模，并保证轴线和净空的准确，混凝土浇注前先检查模板的垂直度和中线以及净距是否符合要求。7、混凝土浇注施工：混凝土浇注时应两边对称交替进行，严防走模。如发生走模，应立即停止混凝土的浇注，重新加固模板，并纠正到设计位置后，方可继续进行浇注。8、导墙中心的定位误差控制在20mm以内。9、导槽施工图片如下：咬合桩模板定位导槽钢筋导槽成品三、咬合桩成孔施工：1、桩机就位：导墙有足够的强度后，拆除模板，重新定位放样排桩中心位置，将点位反到导墙顶面上，作为桩机定位控制点。移动套管桩机至正确位置，使套管桩机抱管器中心对应定位在导墙孔位中心。2、在套管施工前应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，然后检查按桩长配置的全长套管的顺直度。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。利用定位导墙精确安放每一节套管；进行施工全过程的垂直度检测。3、为了保证咬合桩底部有足够厚度的咬合量，除对其孔口定位误差小于10mm严格控制外，还应对其垂直度进行严格的控制，根据我国《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999)规定，桩的垂直度误差标准为3‰。4、咬合桩的成孔由主机液压油缸将套管压入地层是靠行程进行完成的，每次压入深度约25cm，可以边压入边纠偏，进行全过程的垂直精度控制。5、咬合厚度的控制：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，桩越长咬合厚度越大，按下式进行计算：d=2（kl+q）≥50mm（即保证桩底的最小咬合厚度不小于50mm）式中：l——桩长（mm）k——桩的垂直度误（3‰）q——孔口定位误差容许值(mm)d——咬合桩的设计咬合厚度(mm)通过控制桩的垂直度及孔口定位误差，来控制咬合厚度。本工程咬合桩的设计咬合厚度为300mm。6、取土成孔：在桩机就位后，吊装第一节管在桩机钳口中，找正桩管垂直度后，磨桩下压桩管，压入深度约为2.5－5m，然后用抓斗从套管内取土，一边抓土、一边继续下压套管，始终保持套管底口超前于开挖面的深度不小于2.5m。第一节套管全部压入土中后（地面以上要留1.2—1.5m，以便于接管），检测垂直度，如不合格则进行纠偏调整，如合格则安装第二节套管继续下压取土，如此继续，直至达到设计孔底标高。7、成孔过程中桩的垂直度监测和检查地面监测：在地面选择两个相互垂直的方向用经纬仪或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至终坚持，不能中断。孔内检查：每节套管压完后安装下一节套管之前，都要停下来用测斜仪或线锤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。8、成孔的纠偏成孔过程中如发现垂直度偏差过大，必须及时进行纠偏调整，纠偏的常用方法有以下三种：（1）利用桩机油缸进行纠偏：如果套管入土不深（5m以下），可直接利用桩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。（2）A桩（超缓凝砼桩）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。（3）B桩（钢筋砼桩）的纠偏：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桩相同的混凝土，否则有可能在桩间留下土夹层，从而影响排桩的防水效果。9、测量孔深，用测绳测量，满足设计要求。10、清除虚土，检查孔底，采用抓斗清孔，沉渣厚度不大于200mm。11、咬合桩成孔施工图片：垂直度控制孔深测量套管检查四、咬合桩成桩施工：1、钢筋笼施工及照片（1）钢筋笼可分段制作，主筋应采用直螺纹套筒连接，同一截面内钢筋接头数不得多于主筋总数的50%。（2）在钢筋笼的顶端可焊挂环，挂环高度应使骨架在孔内的标高符合设计要求。（3）钢筋笼保护层厚度应符合设计要求，可采用设置元宝形撑筋或混凝土垫块的方式来控制。（4）搬运和吊装钢筋笼时，应防止变形，安放应对准孔位，避免碰撞孔壁和自由落下，就位后应立即固定。（5）需要进行超声波检测的桩，在钢筋笼内应按规定埋设检测管，其材料和位置应符合设计要求，检测管的接头必须牢固不渗漏。（6）钢筋笼的制作偏差应符合设计及规范要求：主筋间距为±10mm；箍筋间距为±20mm；钢筋笼直径偏差不大于10mm；钢筋笼长度为±100mm。（7）钢筋笼安装深度应符合设计及规范要求，允许偏差±100mm；钢筋笼下放时，应对准孔位中心，采用正、反旋转慢慢地逐步下放，放至设计标高后立即固定。（8）钢筋笼照片钢筋笼吊装钢筋笼制作2、灌注混凝土施工（1）超缓凝砼时间控制，严格按设计要求进行监控。（2）施工中严格控制超缓凝混凝土的配合比，尤其缓凝剂的掺量必须严格控制；拌合站设专人监控配料，现场设专人取样检测坍落度、缓凝时间及强度。(3)为满足咬合桩的施工工艺的需要，超缓凝混凝土必须达到以下技术参数的要求。①A桩混凝土缓凝时间60~80小时，其确定的方法如下：a测定时间单桩成桩所需时间t应根据工程具体情况和所选钻机的类型在现场作成桩试验来测定。试验结果t为12～15小时，取上限值t=15小时。b确定A桩混凝土缓凝时间T根据下式计算A桩混凝土的缓凝时间，可根据下式进行计算。T=3t+K式中：T——A桩混凝土的缓凝时间（初凝时间）K——储备时间，一般取1.0tt——单桩成桩所需时间②混凝土坍落度：需符合设计要求③混凝土的3天强度值R3d不大于3Mpa。④最终强度：本工程的咬合桩设计强度为C30。(4)配制混凝土所用材料，除应符合一般规定外，并符合下列要求：①选用的水泥其品质除应符合国家标准外，其标准方法测定的初凝时间不宜小于2.5h，水泥标号采用42.5级。②骨料最大粒径不应大于导管内径的1/6～1/8和钢筋最小净距的1/4，同时不应大于40mm。③宜采用级配良好的中粗砂。(5)超缓凝混凝土的配制，应符合下列要求：①试配用材料应与实际施工所用材料相同；②坍落度：需符合设计要求；③应具有良好的和易性和流动度。④使用的外加剂应符合《混凝土外加剂应用技术规范》的规定。（6）灌注混凝土应符合下列要求：①灌注混凝土用的导管的直径由桩长、桩径和每小时需通过的混凝土数量决定，宜为25～35cm，并不得小于20cm。②导管为分段制作，每节长度宜为2～3m，最下端一节宜大于4m。③混凝土运至灌注地点时，应检查均匀性和坍落度，如不符合要求，应进行二次拌和，二次拌和仍达不到要求时，则不得使用。④混凝土开始灌注前最下节导管底端与孔底的距离，宜为30～50cm。⑤灌注混凝土应连续进行，严禁中途停顿。导管埋入混凝土内深度以3～6m为宜，不得小于2m或大于6m。⑥拔管成桩：一边浇筑混凝土一边拔套管，应注意始终保持套管底低于混凝土面2.5m。⑦每根咬合桩在现场应制作混凝土抗压强度试件一组。⑧有关混凝土的灌注时间、混凝土面的高度、埋管深度、导管拆卸以及异常情况，应指定专人记录并整理。五、咬合桩常见故障控制方法：1、克服“管涌”的措施在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，称之为“管涌”，克服“管涌”有以下几个方法：（1）A桩混凝土的坍落度应尽量小一些，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，但不应小于2.5m。（3）如有必要（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，使其保持一定的反压力来平衡A桩混凝土的压力，阻止“管涌”的发生。（4）B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桩取土，并一边将套管尽量下压。一边向B桩内填土或注水，直到完全制止住“管涌”为止。2、遇地下障碍物的处理方法一般来说，套管钻机施工过程中如遇地下障碍物处理起来都比较困难，特别是施工钻孔咬合桩还要受时间的限制，因此在进行钻孔咬合桩施工前必须对地质情况十分清楚，否则会导致工程失败。对一些比较小的障碍物，如卵石层、体积较小的孤石等，可以先抽干套管内积水，然后再吊放作业人员下去将其清除即可。3、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，这就存在与先施工段的接头问题。采用砂桩是一个比较好的方法，如下图所示。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混凝土即可。分段施工接头预设砂桩示意图4、事故桩的处理方法在钻孔咬合桩施工过程中，因A桩超缓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，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。事故桩的处理主要分以下几种情况：（1）平移桩位侧咬合如下图所示,B桩成孔施工时,其一侧A1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A1、A2，切割A2桩施工B桩，并在A1桩和B桩外侧另增加一根旋喷桩。在这种情况下，宜向A2桩方向平移B桩桩位，使套管钻机单侧桩作为防水处理。平移桩位单侧咬合示意图（2）背桩补强如下图所示，B1桩成孔施工时，其两侧A1、A2桩的混凝土均已凝固，在这种情况下，则放弃B1桩的施工，调整桩序继续后面咬合桩的施工，以后在B1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A1和A2桩之间的夹土清除喷上混凝土即可。咬合桩背桩补强示意图（3）预留咬合企口如下图所示，在B1桩成孔施工中发现A1桩混凝土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出咬合企口，待调整完成后再继续后面桩的施工。预留咬合企口示意图第二节工程桩（旋挖桩）施工一、旋挖桩成孔要点1、钻孔机具及工艺的选择，应根据桩型、钻孔深度、土层情况、泥浆排放及处理条件综合确定。2、成孔施工工艺流程3、泥浆护壁成孔时，宜采用孔口护筒，护筒设置应符合下列规定：3.1护筒埋设应准确、稳定，护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50㎜；3.2护筒可用4～8㎜厚钢板制作，其内径应大于钻头直径100mm，上部宜开设1～2个溢浆孔；3.3护筒的埋设深度：在黏性土中不宜小于1.0m；砂土中不宜小于1.5m。护筒下端外侧应采用黏土填实；其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求；3.4受水位涨落影响或水下施工的钻孔灌注桩，护筒应加高加深，必要时应打入不透水层。4、成孔设备就位后，必须平整、稳固，确保在成孔过程中不发生倾斜和偏移。应在成孔钻具上设置控制深度的标尺，并应在施工中进行观测记录。5、孔位复测在钻机就位的同时进行，用仪器从相互垂直的两个方向进行孔位复测，以确保孔位准确无误。6、旋挖成孔钻进中，如产生孔斜、弯孔、塌孔、梅花