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咬合桩介绍及施工要求

940 2021-03-16 17:48:41


咬合桩是指以A、B两种不同类型桩相互咬合,形成的具有挡土和截水功能的竖向连续体,是一种新型的排桩结构,亦称AB桩。其目的是使排桩既能作为挡土构件,又能起到截水作用,从而不用另设截水帷幕。通常 A类桩起截水作用,B类桩主要起支挡作用,也起截水作用。因此,A类桩一般为素混凝土桩,B类桩为钢筋混凝土桩。咬合桩平面咬合示意见图5.54。


咬合桩通过液压套管全长护壁,机械冲抓成孔工艺和超缓凝混凝土技术进行施工,先施工A类桩,再施工B类桩,A类桩要使用缓凝达60小时的超缓凝混凝土技术,以便B类桩可以顺利成孔施工。

具体施工时应符合下列要求∶

(1)桩顶应先设置导墙,导墙宽度宜取3~4m,导墙厚度宜取0.3~0.5m。

(2)相邻咬合桩应按先施工素混凝土桩、后施工钢筋混凝土桩的顺序进行;钢筋混凝土桩应在素混凝土桩初凝前,通过在成孔时切割部分素混凝土桩身形成与素混凝土桩的互相咬合,但应避免过早切割。

(3)钻机就位及吊设第一节钢套管时,应采用两个测斜仪贴附在套管外壁并用经纬仪复核套管垂直度,其垂直度允许偏差应为0.3%;液压套管应正反扭动加压下切;抓斗在套管内取土时,套管底部应始终位于抓土面下方,抓土面与套管底的距离应大于1.0m。



(4)孔内虚土和沉渣应清除干净,并用抓斗夯实孔底;灌注混凝土时,套管应随混凝土浇筑逐段提拔;套管应垂直提拔,阻力过大时应转动套管同时缓慢提拔。


当采用钻孔咬合桩支护时,支护桩的桩径可取 800~1500mm,相邻桩咬合不宜小于 200mm。素混凝土桩应采用强度等级不小于 C15的超缓凝混凝土,其初凝时间宜控制在 40~70h 之间,坍落度宜取12~14mm。


钻孔咬合桩作为地下工程深基坑的围护结构在国外有成功成熟的施工经验与工法,但在我国的应用时间不长,研究也并不是很深入。目前,这种兼作截水的支护结构形式已在一些工程上采用,施工质量能够得到保证时,其截水效果较好。但咬合桩成桩的垂直精度难以控制,咬合部位经常出现渗漏,并且超缓凝混凝土技术不成熟。


近年来,按刚度分配法考虑A类桩承担支挡作用的研究、两类桩咬合面上的力学性能的研究以及超缓凝混凝土技术的研究均在展开。如考虑A类桩的支挡作用,可以在A类桩中配置平面为圆形或矩形的钢筋笼或型钢(工字钢、槽钢或 H型钢),使A类桩的功能既能起到止水效果,又分担B类桩承担的荷载参与支挡作用,减少B类桩的内力和支护结构的变形。


附:支挡式结构设计实例

【实例一】

某建筑基坑3层地下室,平面形状复杂,见图5.55。东面是体育馆路,基坑长约267.3m,西面是市政主干道蒸湘南路,基坑长约89.3m,北面是繁华主干道解放路,基坑长约209m,南面是天马山,折线长约368.3m,总周长达933.9m,开挖深度为14.1m。市政主干道下埋设有地下管线、煤气管道,天马山山体为当地人防工事,山体内分布防空洞。基坑支护设计采用了人工挖孔桩加锚索的锚拉式支挡结构,见图5.56。


岩土参数见表5.5。

勘察测得稳定地下水位在 10.00m 以下,支护结构设计不考虑地下水的影响。考虑北面主干道解放路道路人流量大,地下市政设施较多,实例以该段为例说明。坡顶活荷载取60kPa,基坑支护桩内配置26 根直径25mm的二级钢筋,桩与锚索的设计参数详见图 5.56。该基坑于 2007年设计,解放路段处的一期工程建筑物已经投入使用。