杭州地铁九堡东站钻孔咬合桩检测

11卷　第8期

检测与分析

杭州地铁九堡东站钻孔咬合桩检测

李　越

(中隧集团有限公司北京中铁隧建筑有限公司)

摘　要　以杭州地铁九堡东站的钻孔咬合桩桩基检测为例,简要介绍钻孔咬合桩桩基的检测技术,根据检

测结果分析成桩效果,指导桩基施工。

关键词　咬合桩　桩基检测

1　工程概况

杭州地铁九堡东站位于杭州市江干区九堡镇,站体北侧为规划九沙大道,南侧为杭州市公路客运中心站,东西两端为规划的城市次干道久福路和胜稼路。车站总建筑面积约38200m,共设5个出入口和4组风亭。本站为双岛四线岛式地下三层换乘

车站(局部一层),主体结构标准段(即地下二、三层)总长38116m,总宽4114m,底板埋深约19m,站

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体上为55m高的上盖物业。车站主体采用明挖顺作法施工,基坑分为两级,第一级基坑长42619m,宽93m,深度416m～5m,采用1∶1125放坡加喷射砼护

坡,坑内外采用井点降水;第二级基坑长38116m,宽43m,深度1414m,围护采用<1000mm钻孔咬合桩,

咬合桩间重叠250mm,嵌入基底下11m,桩深23～27m,内设钢管支撑,钢管支撑中间设临时钢格构柱(柱下设33m<1000深支承桩),基坑内外管井降水。

钻孔咬合桩平面布置见图1所示。

图1　钻孔咬合桩平面布置图

2　桩基检测方法及频率的确定

桩基检测的目的有两个,一是对桩自身质量进行检测,查清桩身缺陷及位置,也就是桩身完整性检测;二是对桩承载力进行检测,也就是桩基承载力检测。

桩身完整性的检测方法主要有:钻孔取芯法、埋管式声波透射法和高低应变动力检测法。桩身完整性的检测内容为:1)有效桩长;2)混凝土强度;3)桩身缺陷、位置;4)桩底沉渣、桩端岩土性状。

桩基承载力的检测方法主要有:基桩静载实验、高应变动力检测。桩基承载力的检测内容为:1)判

　〔收稿日期〕　2008-04-01

定单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求;2)检测

及判定桩身完整性;3)分析桩侧和桩端土阻力。

九堡东站采用钻孔咬合桩作为深基坑的围护结构。钻孔咬合桩是采用套管钻机钻孔,桩与桩之间相互咬合排列的一种基坑围护结构。为便于切割,桩的排列方式一般为一个素砼桩(A桩)和一个钢筋砼桩(B桩)间隔布置,施工时先施工A桩后施工B桩,A桩砼采用超缓凝砼,要求必须在A桩砼初凝

之前完成B桩的施工。钻孔咬合桩B桩施工时,切割掉相邻A桩相交部分的砼,实现咬合,形成无缝连续的“桩墙”,钻孔咬合桩示意图见图2所示。由于钻孔咬合桩的这种特性使得其单桩的桩身完整性

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检测与分析

检测方法只能选择钻孔取芯这一种方法。钻孔咬合桩作为一种围护结构无需承受抗压及抗拔,同时根据目前我们所掌握的几种检测单桩承载力的方法也不能测出严密咬合状态下的钻孔咬合桩的单桩承载力;因此在本工程的钻孔咬合桩单桩检测中,我们只采用钻孔取芯法对其单桩进行桩身完整性的检测。根据《建筑基桩检测技术规范》规定,钻孔取芯法的抽检数量不应少于总桩数的20%,且不得少于10根。九堡东站围护结构咬合桩总共有1155根,需进行钻孔取芯抽检的应为231根。

GEOTECHNICALENGINEERINGWORLD　VOL.11　No.8

图3　现场所取芯样试件

Ⅱ类指存在不影响桩身结构承载力正常发挥的轻微缺陷的桩,Ⅲ指存在影响桩身结构承载力正常发挥的明显缺陷的桩,Ⅳ类指存在严重影响桩身结构承图2　钻孔咬合桩示意图载力正常发挥的严重缺陷的桩。具体判定标准见表1所示。

3　钻孔取芯

(1)钻孔设备:咬合桩的钻孔取芯检测采用金

类别ⅠⅡ

特征

表1　缺陷桩的具体判定标准

刚石钻头钻进的液压钻机,钻头外径为91mm。

(2)桩头处理:为准确确定桩的中心点,桩头需裸露,同时需把桩头的浮浆凿除。

(3)钻孔施做:钻孔咬合桩的直径为1000mm,因此一根桩只需取1孔,取孔部位在距桩心10～15cm的位置,与导管中心位置稍微错开,因为导管附近的混凝土质量相对较差,不具代表性,同时也与第二个孔的位置错开。钻芯采用清水钻进,钻头压力根据混凝土芯样的强度与胶结好坏而定,一般情况初压力为012MPa,正常压力为1MPa,每回次进尺宜控制在115m以内。

(4)芯样试件截取:根据《建筑基桩检测技术规范》的要求,桩长在10～30m时,每孔截取3组芯样;上部芯样位置距桩顶涉及标高不宜大于1倍桩径或1m,下部芯样位置距桩底不宜大于1倍桩径或1m,中间芯样宜等间距截取。为防止桩底涌水,一般钻孔至桩底20～30cm处,钻孔取芯完成后,应采用015～110MPa压力,从钻芯孔孔底往上用水泥浆回灌封闭。现场所取芯样见图3所示。

(5)芯样试件试压:芯样试件经加工和尺寸测量后,选择无蜂窝麻面、无裂缝、无空洞等较大缺陷的芯样进行抗压强度试验。

混凝土芯样连续、完整、表面光滑、胶结好、骨料分布均匀,呈长柱状、断口吻合、芯样侧面仅见少量气孔。混凝土芯样连续、完整、胶结较好、骨料分布基本均匀,呈柱状、断口基本吻合、芯样侧面局部见蜂窝麻面、沟槽。大部分混凝土芯样胶结较好,无松散、夹泥或分层现象,但有下列情况之一:芯样局部破碎且破碎长度不大于10cm;芯样骨料分布不均匀;芯样多呈短柱状或块状;芯样侧面蜂窝麻面、沟槽连续。钻进很困难;芯样任一段松散、夹泥或分层;芯样局部破碎且破碎长度大于10cm。

Ⅲ

Ⅳ

5　成桩质量评价

当出现下列情况之一时,应判定该受检桩不满足设计要求:1)桩身完整性类别为Ⅳ类的桩;2)受检桩混凝土芯样抗压强度代表值小于混凝土设计强度等级的桩;3)桩长、桩底沉渣厚度不满足设计或规范要求的桩。经试验室反馈的实验结果显示,九堡东站的钻孔咬合桩成桩质量良好。

6　结语

随着全国各大城市地铁建设的开始,采用钻孔咬合桩作为围护结构被越来越多的地铁车站所采纳。钻孔咬合桩作为钻孔灌注桩的一种特殊桩型,目前并无相应的规范要求,其桩身完整性的检测也没有统一标准。钻孔取芯法作为一种成熟的桩基检测手段,可广泛应用于各种类型的桩基。

作者通讯地址:杭州市余杭区临平汽车南站对面中隧集团　邮编:311100

4　桩身完整性判定

钻芯法检测对桩身完整性的判定是针对现场混

凝土芯样质量,即现场芯样特征描述。根据芯样特征判定桩身完整性分为四类,Ⅰ类指桩身完整的桩,60

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