深厚粉細(xì)砂層咬合樁多樁聯(lián)打施工技術(shù)及其優(yōu)勢分析

徐 毅

（廣東省基礎(chǔ)工程集團(tuán)有限公司，廣東 廣州 510660）

0 引言

咬合樁是在樁與樁之間形成相互咬合排列的一種基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu),樁的排列方式為一條不配筋并采用超緩凝素混凝土樁（A樁）和一條鋼筋混凝土樁（B樁）（采用全套管鉆機(jī)施工）間隔布置，它是地下連續(xù)墻支護(hù)的一種優(yōu)化形式。咬合樁適用性廣，無論是在城市建筑物密集地區(qū)，還是野外沼澤荒地等施工環(huán)境都能適用，特別是在一些地下水較高的較差地質(zhì)中，更具有適用優(yōu)勢。相比于地下連續(xù)墻，咬合樁鋼筋投入成本低，但施工效率較低，機(jī)械成孔成本較高。而深厚粉細(xì)砂層咬合樁創(chuàng)新使用多樁聯(lián)打施工技術(shù)在提升施工效率，降低施工損耗上優(yōu)勢突出，本文通過實際案例項目對其進(jìn)行介紹，僅供參考。

1 工程概況

項目位于廣州市南沙區(qū)慶盛樞紐綜合體，基坑北側(cè)為慶沙路，東側(cè)為規(guī)劃慶盛大道，西側(cè)為廣州地鐵4號線慶盛站，南側(cè)為慶盛高鐵站及高鐵高架線路。該工程基坑周長約875m，面積約48382m2，基坑平均開挖深度為9.0～11.65m，基坑采用支護(hù)樁、咬合樁+支撐、錨索的支護(hù)形式。項目的周邊環(huán)境如下：

（1）東側(cè)為規(guī)劃慶盛大道,距離基坑邊線最近約18.5m；

（2）南側(cè)為慶盛高鐵站，高鐵橋段基礎(chǔ)承臺邊線距離基坑邊線最近處約54.5m，高鐵站房基礎(chǔ)承臺邊線距離基坑邊最近約40m；

（3）北側(cè)為慶沙路，距離基坑邊線最近約14m；

（4）西側(cè)為廣州地鐵4號線慶盛站，站房邊線距離基坑邊線最近處約16.8m，地鐵橋墩基礎(chǔ)承臺邊距離基坑邊最近處約63.3m。

另基坑南側(cè)為規(guī)劃中地鐵33號線，東側(cè)為規(guī)劃中的地鐵22號線。

該工程西側(cè)靠近地鐵，南側(cè)靠近高鐵的區(qū)域，基坑支護(hù)采用咬合式排樁。

2 項目施工存在的難點

查閱地勘資料可知，該項目地質(zhì)存在較厚的淤泥層，最深處達(dá)16m，淤泥層以下分布著厚度14～16m的粉細(xì)砂層，非常不利于灌注樁施工，且該區(qū)域地下水豐富，施工過程中如何確保支護(hù)結(jié)構(gòu)的止水效果對于地鐵及高鐵區(qū)域的高標(biāo)準(zhǔn)沉降控制要求影響較大。周邊建構(gòu)筑物的高防沉降標(biāo)準(zhǔn)及復(fù)雜地層的存在導(dǎo)致項目開展存在以下難題：

（1）如何確保咬合樁垂直度，防止相鄰樁劈叉；

（2）如何確保咬合樁的止水效果滿足設(shè)計要求；

（3）如何避免提拔套管時，將套管連同已灌注混凝土和鋼筋籠整體拔出[2]；

（4）在滿足設(shè)計要求的施工質(zhì)量的同時，如何滿足緊湊的施工工期。

為了尋求上述難題的解決方案，項目部成立專題研究小組，研究深厚粉細(xì)砂層咬合樁多樁聯(lián)打施工方法。

3 深厚粉細(xì)砂層咬合樁多樁聯(lián)打施工方法

目前國內(nèi)涉及多樁聯(lián)打的施工方法已有相關(guān)案例，但相關(guān)案例涉及的均是多條不相咬合的支護(hù)樁同步成孔、同步灌注的情況，且案例中多樁成孔的數(shù)量基本是2～3條，對于咬合樁多樁聯(lián)打的施工未見有相關(guān)案例報道。針對原方案的咬合樁支護(hù)，由于項目樁長較長，平均約32m，且要穿過約16m粉細(xì)砂層，采用沖抓取土，由于含水且密封性差，取砂效率低[3]，導(dǎo)致本項目施工一條咬合樁葷樁平均時長在35h，效率慢、成本高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到公司制定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。為此項目部提出采用以“多樁聯(lián)打”的理念,對深厚粉細(xì)砂層咬合樁實施多樁聯(lián)打的施工方法，該方法主要是在確保成樁垂直度的情況下，采用劃分一序接頭葷樁及二序多樁（三素兩葷）相交替的排列方式進(jìn)行施工(如圖1所示），具體為先采用全套管多功能鉆機(jī)每隔一個二序槽段施工一條接頭葷樁（類似連續(xù)墻接頭管），然后采用旋挖機(jī)+抓斗+U型沖錘施工二序多樁槽段，最后在一序和二序接縫外增設(shè)1條Φ600旋噴樁進(jìn)行止水加強(qiáng)。通過成孔工藝上的改進(jìn)，能夠在保證咬合樁成樁質(zhì)量的情況下，一套設(shè)備相比原咬合樁成樁效率提升了5倍，符合公司預(yù)期目標(biāo)。

圖1 多樁聯(lián)打施工槽段劃分圖

4 深厚粉細(xì)砂層咬合樁多樁聯(lián)打施工工藝的改進(jìn)

結(jié)合該工程實際，項目部采取了如下措施進(jìn)行咬合樁成孔工藝的改進(jìn)：

（1）比選多種方案，選擇深厚粉細(xì)砂層咬合樁多樁聯(lián)打施工技術(shù)，并分析其可行性；嚴(yán)格按照規(guī)范及相關(guān)文件要求進(jìn)行設(shè)計，確保方案符合設(shè)計規(guī)范要求。

（2）控制成孔垂直度及孔徑偏差，通過現(xiàn)場施工數(shù)據(jù)收集及技術(shù)測定對比，確定成孔時的泥漿比重、靜置時間等影響因素。

（3）以減少施工冷縫、加快施工效率為原則，結(jié)合連續(xù)墻成槽技術(shù)的合理優(yōu)化，確保了施工方案的可行性。

經(jīng)現(xiàn)場驗證，深厚粉細(xì)砂層咬合樁多樁聯(lián)打施工技術(shù)符合設(shè)計和規(guī)范要求。

5 深厚粉細(xì)砂層咬合樁多樁聯(lián)打施工技術(shù)的施工流程與要點

5.1 施工流程

該工程采用“深厚粉細(xì)砂層咬合樁多樁聯(lián)打施工技術(shù)”進(jìn)行咬合樁施工，總體施工順序為：首先進(jìn)行場地平整導(dǎo)墻施工等，然后采用多功能鉆機(jī)進(jìn)行一序咬合樁施工（一序咬合樁相當(dāng)于連續(xù)墻的一期槽段），再采用旋挖機(jī)+抓斗+沖錘施工二序多樁槽（二序樁類似連續(xù)墻的二期槽段）。具體施工流程見圖2所示。

圖2 多樁聯(lián)打總體施工流程圖

5.2 施工控制要點

（1）一序接頭葷樁要確保其成樁的完整性、均勻性及高垂直度，確保二序槽施工時U型錘能可靠地依靠在樁體上進(jìn)行殘渣清掃。

（2）二序多聯(lián)體施工時，一序樁接頭處的清掃要干凈，施工時要采用U型錘清掃，清掃時沖樁機(jī)鋼絲繩的中心線要向清掃一側(cè)偏，確保U型錘能緊密依靠在一序接頭葷樁上（如圖3所示）。

圖3 U型錘沖刷接頭樁樁壁施工圖

（3）二序槽段成槽后要采用成槽檢測儀進(jìn)行孔徑檢測，確保接頭及中間區(qū)段的成孔質(zhì)量。

6 深厚粉細(xì)砂層咬合樁多樁聯(lián)打施工技術(shù)的優(yōu)點

深厚粉細(xì)砂層咬合樁多樁聯(lián)打技術(shù)的施工，能確保成樁后支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體性及均勻性，保障了成樁質(zhì)量，降低了施工成本。

（1）施工成本低。相比于咬合樁施工，在成孔的直接費(fèi)用上，多樁聯(lián)打的成樁成本≤1/2咬合樁全套管成樁費(fèi)。

（2）支護(hù)結(jié)構(gòu)整體性好。相比于全套管單條咬合樁施工，多樁槽段是5條樁同時澆筑，施工樁縫的降低使結(jié)構(gòu)的整體性更好。

（3）成樁效率更好。相比于全套管咬合樁施工，咬合樁單條成樁效率為35h，多樁聯(lián)打槽段（5條）單槽段成槽效率為24h，效率提升了7倍。

（4）鋼筋用量少及定位更好。相比全套管咬合樁施工，采用多聯(lián)體施工的鋼筋籠不用考慮豎向支承作業(yè)[4]，故滿足設(shè)計受力要求時鋼筋用量少，此外不用考慮拔護(hù)筒的影響，鋼筋籠可以向普通灌注樁施工一樣，利用吊筋將鋼筋籠固定于導(dǎo)墻上，鋼筋籠水平及豎向位置的固定更精準(zhǔn)。

7 結(jié)束語

實施該方法后，本項目采用多樁聯(lián)打工藝區(qū)域的咬合樁施工工期比未采用此工藝的咬合樁區(qū)域（兩個區(qū)域的工程量均衡）的施工工期節(jié)省了2個月，鋼筋成本節(jié)省了60萬元，成孔成本節(jié)省了約300萬元。

綜上所述，深厚粉細(xì)砂層咬合樁多樁聯(lián)打施工技術(shù)不僅適用于流動性淤泥及深厚粉細(xì)砂層等復(fù)雜地層咬合樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工，也適用于施工受到周圍環(huán)境和地質(zhì)條件限制時對支護(hù)樁樁體整體性及止水性要求較高的情況。總之，該方法優(yōu)勢突出，能保障成樁質(zhì)量，提升施工效率。