浅谈全套管旋挖成孔咬合桩在特殊地层中的应用

2018-06-01田泽刚

四川水泥 2018年5期

田泽刚

(深圳市岩土工程有限公司，广东深圳 518028)

1 工程概况

招商银行深圳分行大厦项目位于深圳市福田中心区，工程场地周边环境复杂，东侧为深圳地铁3号线福田车站及少年宫～福田盾构区间，南侧为深圳地铁2号线莲花西～福田盾构区间及地铁地下通道，西侧为鹏程一路和深圳广电大厦。基坑开挖周长约345m，开挖面积约7116 m2，基坑开挖深度20.75～21.5m。基坑采用围护结构+三道钢筋砼内支撑体系进行基坑支护，围护桩桩径1.2m。围护结构方面基坑西侧、北侧及东侧北段及基坑南侧采用咬合桩、东侧南段采用地铁原有的地下连续墙围护结构（厚800mm）作为本基坑围护共同受力结构，安全等级为一级。

2 场地基本地质条件

2.1 工程地质条件

基坑开挖范围岩土层有素填土、粘土、中粗砂、粗砾砂、砾质粘性土、全风化花岗岩、强风化花岗岩。基坑底为强风化花岗岩，围护桩进入坑底6m，桩底岩土层为强风化花岗岩或中风化花岗岩。

2.2 水文地质条件

场地地下水类型以潜水为主，主要赋存于第四系各地层中，其中第四系冲洪积中粗砂、粗砾砂属强透水性地层，涌水量大，为主要含水层。

2.3 场地地下障碍情况

项目用地原为高交会场地，场地内分布有基础承台、地梁及管桩基础，在基坑东侧北段，咬合桩范围分布有管桩桩径为400mm，间距约为3.0m。

地铁风亭施工锚杆及证券交易中心基坑锚杆从基坑场地东侧红线伸入场地内，具体位置不详。

3 监测要求

项目预警值mm 报警值mm地表沉降 48 60桩顶沉降 36 45基坑位移 40 50立柱沉降 8 10水位监测 4000 5000内支撑水平位移 8 10地铁轨道变形 2 4地铁车站沉降 4 5

4 项目施工过程概况

建设单位从工期、造价等方面考虑，未采用地下连续墙作为支护结构，项目围护桩采用钻孔咬合桩。

由于周边环境，尤其地铁对基坑变形要求极其严格，对咬合桩施工质量要求高，旋挖机硬切割咬合桩难以达到施工质量要求，存在基坑变形过大风险。项目施工设备选用全套筒钻孔咬合桩。

4.1 全套管冲抓设备

项目进场施工时，设备选型为MZ-2B摇动式全套管冲抓咬合桩机。

设备配套如图1。

作业范围存在钢筋锚杆：施工东侧场地时，由于地铁风亭基坑施工及证券交易中心基坑施工时遗留的锚杆与钢套筒缠绕，造成搓管机抱死，无法进尺或上拔，容易造成相邻已成桩废桩，造成经济损失及存在质量隐患。

作业范围存在管桩旧基础：东侧北段局部围护桩施工范围存在老建筑管桩基础，冲抓设备也无法完成地下障碍物的清障。

作业范围围护桩需进入中风化花岗岩：场地西侧岩面较浅，入基坑底约2m为强风化花岗岩下端或中风化花岗岩，冲抓设备施工进尺困难。

由于场地存在上述特殊地层，传统的全套管冲抓设备无法满足施工要求。

4.2 全套管旋挖设备

基于地层原因，设备选型调整为CG型全套管搓管旋挖成孔咬合桩机。设备配套如图2。

主要由 1- 搓管机(冲抓长型)、2 - 钢套管、3- 冲抓斗、4-履带吊机、5-液压泵站等组成。

主要由 1- 搓管机(旋挖短型)、2 - 钢套管、3- 旋挖钻具、4- 旋挖钻机等组成。

搓管钻机往复小角度搓动钢套管并将其压入地层。同时旋挖钻机驱动旋挖钻具回转并钻掘出套管内岩土，利用旋挖机大动力扭力对土钉锚杆、管桩旧基础障碍物及强风化下端或中风化花岗岩进行预先处理，套管护壁钻掘至设计深度后在套管内下入全孔钢筋笼并灌注混凝土, 同时搓管钻机继续搓动和起拔套管, 边起拔边灌注, 直至灌注完毕并起拔出全孔套管。此时成孔和灌注成桩一次完成。