咬合桩施工总结篇1
Keywords: pit supporting; Drilling occlusive piles; Vertical degree; Piping; Steel reinforcement cage separation; Super retarding concrete
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
1引言
从2009年昆明地铁开始修建，到如今发展到修建了4条线路，几十个车站同时施工，很多车站是在建筑物密集的地区进行施工建设，而在进行这些地铁车站施工的同时，满足深基坑工程的施工安全和周边环境保护要求应作为重要目标，因此在昆明地铁首期工程中，地下车站基坑施工多采用的围护结构形式为地下连续墙、 钻孔灌注桩加水泥搅拌桩、SMW工法桩等，而首期工程地铁六标晓东村站的设计则通过对目前国内几种应用较广的围护结构形式进行多方面的分析比较（见表1），在保证施工技术的前提下，采用了钻孔咬合桩这种在昆明地区来说全新的施工工艺，来进行车站深基坑围护结构的施工。
表1各围护结构施工形式比较
2工程概况
昆明地铁首期工程2号线晓东村站位于关雨路及规划雨中路之间，站东侧为东聚建材城及东聚汽配城，南北侧为东聚汽车交易市场及鹿东家具沙发有限公司，西南侧为云南美林品牌建材城。车站平面形状主要为矩形，车站外包总长440.0m，标准段外包宽度19.1m，盾构井段宽23.2m，车站一般开挖深度约16.0m～18.6m，盾构井段深约18.3m，基坑采用钻孔咬合桩+内支撑的维护方案。地下市政管线错综复杂，共有电力、雨水、污水、电信、自来水等l4条管线穿越基坑。地下稳定水位埋深约为1.5m～2.5m。本基坑开挖范围内的土层主要为填土、粘土（2）1、（2）3、粉土（2）4、泥炭质土（2）5和粘土（3）4。钻孔咬合桩底进入（3）4粘土层。
本工程围护结构咬合桩桩长35~36.7m,桩中心间距900mm,咬合厚度为300mm,素混凝土（A）桩与钢筋混凝土（B）桩交错咬合布置,其中钢筋桩内配钢筋笼采用水下C30混凝土,素桩采用C20超缓凝混凝土。
3钻孔咬合桩的基本原理及设备组成
3.1基本原理
钻孔咬合桩是指按顺序布置的排桩间相邻两桩桩身进行切割相互咬合（桩圆周相嵌）而形成具有防渗漏作用的连续挡土支护桩墙，一般作用于建筑物（构筑物）的深基坑支护结构。作为围护结构，它一般采用素混凝土桩与钢筋混凝土桩顺序相隔布置，互相咬合。
钻孔咬合桩在的施工机为钢套管护壁的全套管钻机（见图1），与普通的钻孔灌注桩外设桩间止水围护结构形式相比，套管能防止孔内产生涌砂、塌孔现象，提高套管内混凝土成桩桩身质量，避免夹渣，而且施工时桩基周边土体基本无变形或变形很小，能有效控制围护结构施工时周边建筑物的沉降 。
图1咬合桩现场施工图
3.2施工使用机械
MZ-3型捷程牌全套管钻机，功率75kW/台；
55t履带式起重机一台；
ф1000外套管40m；
锥形冲锤一只。
环形冲锤一只。
十字冲锤一只。
活瓣冲抓一只。
4钻孔咬合桩施工原理及过程
4.1导墙施工
导墙是咬合桩施工过程中的一种措施工序，在施工咬合桩的地面上浇筑一道混凝土导墙，可以控制咬合桩的平面位置和垂直度，提高钻机就位效率，保证施工时精度，同时起到挡土和支撑机具的作用。导墙平面结构见图2。
图2导墙平面示意图
4.1.1导墙质量指标
根据设计图纸导墙宽度为每边1.5m，厚度为30cm，如施工现场土层较差，可根据现场实际情况将厚度适当加大。由于晓东村站施工场地工作面狭窄，一边宽度达不到2.1m，施工时采取措施将该侧宽度适当减小，另一侧适当加大，施工机械垂直导墙方向摆放，采用横打方式施工。
施工时误差控制为：墙面与纵轴偏差为±10mm，内墙面垂直度0.3％，相邻两板高低差2mm，导墙顶面平整度5mm。
4.1.2施工过程
（1）平整场地：本工程场地为原有路面及房屋基础，能够满足咬合桩钻机的承压及行走要求。进场后清除房屋拆迁留下的建筑垃圾，平整场地。
（2）测量放线：根据设计图纸提供的坐标计算桩中心线坐标，采用全站仪根据地面导线控制点进行实地放样。
（3）沟槽开挖：在桩位放样合格后开始进行沟槽的开挖，咬合桩中心轴线应向外侧放30mm，防止咬合桩成桩后对主体结构造成侵线。先采用切割机对原混凝土路面、房屋基础按照导墙设计宽度进行切割，然后进行破除，再用机械开挖，人工配合清渣，直至清理到设计标高和尺寸，然后将中心线引入沟槽底，方便绑扎钢筋和支模。
（4）钢筋绑扎: 沟槽挖好后绑扎导墙钢筋，导墙钢筋采用Ф12螺纹钢，施工时按照设计图纸要求单层双向布置，钢筋间距按200×200排列，水平钢筋置于内侧。
（5）模板安装：模板采用钢模，钢管支撑加固，支撑间距不大于1米，加固应牢固，防止出现跑模现象，并保证轴线和净空的准确。为了不扰动背后的土体，导墙外侧将土壁作为侧模直接浇注混凝土；
（6）混凝土浇筑施工：导墙模板支立完毕后进行测量校核，待达到误差范围以内后方可浇筑混凝土。混凝土采用C20商品混凝土，浇筑时两边对称交替进行，防止跑模。振捣采用插入式振捣器，振捣间距为300mm 左右，混凝土振捣要密实，不漏振、也要防止过振，振动棒快插慢拔，直到无气泡冒出为止，振捣完毕后做好混凝土收面压光并覆盖及时进行养护。连续两幅导墙接缝施工时，应在先浇筑的混凝土接缝面上人工凿出新鲜混凝土面，在浇筑混凝土前充分润湿，再进行混凝土浇筑施工。
（7）拆模：待导墙混凝土养护到达设计强度后，拆除模板。
4.1.3导墙施工要点
（1）导墙施工前应对地下各种管线，地下建筑物进行调查，及时进行清除、迁改，以防成孔困难。
（2）导墙地基应人工夯实。立模时内侧圆模板直径比桩径大20mm，对导墙的表面平整度应严格把关，以方便后面钻机成孔施工时调整垂直度。
（3）混凝土浇筑要对称交替进行，严防跑模。若跑模应立即停止混凝土浇筑，重新加固模板并纠正到设计位置后，方可继续进行浇筑，
（4）等导墙到达设计强度后，拆除模板（见图3），重新定位放样桩的中心位置，将点位返到导墙顶面上，作为定位控制点使用。
图3导墙现场施工图
4.2钻孔咬合桩施工工艺流程
钻孔咬合桩采用全套管钻机进行钻孔施工，两个相邻的桩之间相互咬合形成一种封闭的基坑围护结构。桩的排列方式为一根钢筋混凝土桩和一根素混凝土桩桩间隔布置，晓东村站施工中A系列桩采用C20超缓凝素混凝土，B系列桩采用C35钢筋混凝土。开始施工时，先间隔跳打施工A系列桩2根，在A系列桩混凝土初凝前，用液压套管钻机切割已施工的A系列桩部分桩体，然后进行浇筑施工完的两根A系列桩之间的B系列桩，最终形成 A系列桩与B系列桩的咬合结构。为方便施工，使围护结构达到较好的围护效果，A系列的起始桩采用砂桩（如下图A1桩）。其施工工序是：A1A2B1A3B2A4B3A5……根据以往工程施工经验和施工现场经过试桩得出的结论，单桩成桩时间一般控制为13小时，在时间上能保证施工钢筋桩在素桩混凝土初凝前能够顺利切割成孔（见图4）：
图4咬合桩施工顺序图
4.2.1单桩成桩施工工艺流程
（1）钻机定位：待导墙混凝土强度达到设计要求后，移动套管钻机到指定打桩位置，使套管钻机中心对应在已放好点的导墙孔位中心。
（2）冲抓取土成孔：套管桩机就位以后，用履带吊吊装第一节管在桩机钳口中，校正套管垂直度后，摇动压入套管，压入深度控制为2.5―3.5m，然后用抓斗从套管内取土，一边取土，一边继续下压套管，始终保持套管底口超过地下开挖面2.5m以上，套管的压入深度应根据施工现场的实际水文地质情况而定，由于晓东村站地下水水位不高，压入深度可适当减少。第一节套管压入土中后，应在地面上留1.2～1.5m方便用于后续下管接管施工，并对套管的垂直度进行检测，如不合格则进行纠偏直至符合要求，合格后则开始安装第二节套管继续向下施压取土，如此反复继续施工，直至达到设计要求孔深。
（3）吊放钢筋笼(钢筋桩)：钢筋混凝土咬合桩成孔后经质检员、监理工程师检查合格后可以进行安放钢筋笼工序。在吊装钢筋笼前应先对钢筋笼进行检查，包括长度、直径、焊接等，检查合格后可开始吊装。吊装时采用履带吊双勾4点缓慢起吊，吊运时应防止拖扯、扭转、弯曲，防止钢筋笼变形。由于设计图纸上的钢筋笼过长（35～37m），因此在现场采取分段加工，分段下放。
（4）下放钢筋笼时，应慢慢对准孔位缓慢下放，钢筋笼应吊直扶稳，不得碰撞钢套管壁。在分段吊装过程中，现场的钢筋笼分两节吊装下放，将下节钢筋笼吊入孔内后，其上端应留1～1.5 m左右，采用临时固定措施固定在孔口处，然后用焊接方法将两段钢筋笼连接起来，待上下节钢筋笼的主筋对正焊接合格，监理验收符合要求后，可继续下放，安装钢筋笼前应计算并测量出钢筋笼口的正确标高，待安放到位后采取有效措施进行固定。
（5）灌注混凝土：由于施工时天气干旱，套管内无水，现场采用干孔导管法流态灌注。混凝土采用商品混凝土，将混凝土倒入吊斗内，履带吊提升到管道上方进料口，倒入混凝土，通过导管灌注至孔内，、施工过程中要连续灌注，中断时间不得超过45分钟。导管提升时不得碰撞钢筋笼，距套管口8m 以内时每1m 捣固一次。钢套管随混凝土灌注应逐段上拔，起拔套管时应摇动慢拔，保持套管顺直。
混凝土刚开始灌注时，应根据套管在混凝土中的埋深适时提升套管，每次提升高度为0.5m左右。套管提升时，用起重机大钩吊住套管，慢慢上拔套管，上拔套管需左右摇晃，使混凝土流入套管所占空间，钢筋桩要确认钢筋笼未上浮。当第一节套管提出孔口一定高度时，拆除第一节套管。第一节套管拆除后，套管提升应根据管节长度和埋深来进行确定，并应始终保持套管低于混凝土面不小于2.5m。
5关键工序质量控制措施
5.1桩的垂直度控制
为保证钻孔咬合桩从上到下能充分咬合，起到围护结构防渗水作用，应该对桩身垂直度进行严格的控制，通过参考《地下铁道工程施工及验收规范》等施工技术规范，咬合桩的垂直度偏差不宜大于3‰，因此在成孔过程中必须控制好桩的垂直度，避免出现咬合桩下部开叉渗漏水现象，在施工中应该采取以下措施：
（1）咬合桩钻机套管的检查、校正：钻孔咬合桩施工前应在施工现场的平整地面上进行套管的顺直度检查和校正，首先检查和校正单节套管的顺直度，然后按照桩长把全部套管连接起来进行整根套管的顺直度检查和校正。
（2）保证导墙施工质量：全套管钻机在进行下压套管作业时，钻机应一直保持稳定状态，才能控制好套管的垂直度。由于本工程咬合桩设计桩长较大 (最长达37m)，钻机施工时下压力和上拔力很大，因此必须保证钻机下部支撑基础的稳定性，在施工导墙时导墙的质量必须满足设计要求。
（3）全过程检查。在整个成孔过程中，从开孔到终孔，应保持全过程对套管垂直度的监测、检查，根据现场施工条件和施工精度要求，整个成孔过程中垂直度监测、检查方法分为地面监测、孔内检查及终孔检查三种。
地面监测：在地面选择两个相互垂直的方向，距离钻机大概3～4m，采用垂吊线锤的方法监测地面以上部分套管的垂直度，发现偏差随偏随纠，线锤纠偏应在每根桩的钻进成孔过程中至始至终，两名垂直度观察员也应该全程进行监测；
孔内检查：每节套管下压完安装下一节套管之前，应停止钻进，用测环或测斜仪进行孔内垂直度检查，如不合格则进行纠偏，直至合格后方可进行下一节套管施工；
终孔检查：咬合桩成孔后，应按规范要求进行垂直度检查，符合要求后进行下一道工序施工。
（4）纠偏：成孔过程中通过各种检测方法发现垂直度偏差超出设计及规范范围时，应及时进行纠偏调整，纠偏的常用有以下方法：
利用钻机油缸进行纠偏。当偏差较小或套管入土深度不大于5m时，可直接利用钻机的两个顶升油缸、两个推拉油缸调节套管的垂直度（全套管钻孔咬合桩机共7个油缸：2个顶升油缸、2个推拉油缸、2个定位油缸、1个调节油缸），即可达到纠偏的目的。
如果桩在入土深度大于5m后发生倾斜时，可先采用上述方法，利用钻机油缸直接纠偏，当达不到要求时，可根据现场实际情况向套管内填砂或粘性土，一边填一边拔起套管，直至将套管提升到检查合格的地方，然后重新调直套管，对垂直度进行检查，合格后再重新下压。
当钢筋混凝土桩发生倾斜时，也可以按此方法进行纠偏，但是套管内不能填土，而应灌入与素混凝土桩相同的混凝土，填土的话容易在桩间留下土夹层，影响日后围护结构防水效果。
5.2素桩超缓凝混凝土
（1）初凝时间的确定
钻孔咬合桩施工工艺所需的特殊材料为超缓凝混凝土 (因为这种混凝土初凝时间特别长，一般应大于60小时,所以称为超缓凝混凝土),这种混凝土主要用于素混凝土桩,其作用是延长素混凝土桩的初凝时间, 给全套管钻孔咬和钻机切割素混凝土桩提供时间条件，使其相邻钢筋混凝土桩能够在素混凝桩初凝之前完成成孔，因此超缓凝混凝土是钻孔咬合桩施工工艺的关键。
为满足钻孔咬合桩现场施工的需要,在正式施工前，必须确定所使用的超缓凝混凝土的初凝时间。施工前，根据以往的施工经验及查阅的技术规范，结合施工现场的实际情况，我们发现控制素桩混凝土缓凝时间，主要是控制单桩成桩的时间，而单桩成桩时间与现场实际的地质条件、设计桩长、桩径和施工时采用的钻机能力等有着直接联系。因此素桩混凝土缓凝时间可以参照以下公式进行计算。
S=3t+F
式中：
S-----超缓凝混凝土的初凝时间
F-----备用时间（为保证施工时能应付各种特殊及突况，一般取15～20 h）
t-----单桩成桩所需时间。
根据本工程地质实际情况、桩长、商混站的距离、交通情况以及我单位所施工同类地铁工程的类似经验，在现场施工试验桩得出的结论显示：一根37m的咬合桩成孔用时6.5h，下导管、安放钢筋笼、浇筑混凝土及拔管时间为6.5h，共用13h，由于素混凝土桩不用吊放钢筋笼，速度将缩短约2h。
参照上面公式，可设定每根桩的成桩时间t为13h（见表2）,算出素桩混凝土的缓凝时间为60h（备用时间取大值）。要考虑到施工过程中交通运输、施工中发生意外情况等因素，为确保混凝土有足够的缓凝时间，正式施工前应要求商品混凝土厂家提供的超缓凝混凝土缓凝时间控制在60 h以上,以保证A、B桩形成咬合。
表2钻孔咬合桩单桩作业时间表
（2）超缓凝混凝土技术参数要求:
①混凝土缓凝时间≥60h
所需时间见上段阐述；
②混凝土坍落度:160±20mm
灌注桩基混凝土需要，防止出现素桩混凝土流入钢筋桩而采取的措施；
③混凝土的3d强度值不大于3MPa;
在施工过程中遇到意外情况（如停电、机械故障、地下障碍物等）导致时间延误，使得素桩混凝土终凝后才开始施工钢筋混凝土桩，由于超缓凝混凝土早期强度不高，这样素混凝土桩被切割的部分处理起来比较容易。
④最终强度满足设计要求。
施工结束28d后，桩的强度必须满足设计要求。
6常见事故预防及处理措施
6.1地下障碍物的处理
全套管咬合桩钻机由于是在地下施工，操作空间小，对地下的障碍物处理起来比较麻烦，而且由于要连续切割咬合，处理地下障碍物还受到时间限制，因此施工钻孔咬合桩前必须对施工现场的工程地质作比较详细而定排查，晓东村站由于原现场是建材市场，地下一般为10米深结构柱和条石基础，施工时遇见此类障碍物，直接用十字冲锤将其击碎，再用冲抓钻掏出残渣，继续进行桩身施工。
6.2处理素桩混凝土“管涌”措施
由于在钢筋混凝土桩成孔过程中，素混凝土身桩混凝土未凝固，处于流动状态，因此，素桩超缓凝混凝土有可能从两桩相交处涌入钢筋混凝土桩孔内，这种现象称之为“管涌”，应采取以下措施：
（1）素桩混凝土的塌落度应尽量小一些，为16±2cm，不大于18cm，减少超缓凝混凝土的流动性，钢筋桩混凝土塌落度稍大，为20±2cm。
（2）套管底口应始终保持超前于钻孔开挖面一定距离，最少要大于2.5m，用来防止混凝土的流动，如果在钻机能力许可的情况下，超前距离越大越好。
（3）当地下有障碍物而使得套管底无法进行超前时，应马上向套管内浇注入一定量的水，使其产生的水压力来平衡两侧素桩混凝土的压力，防止出现管涌现象。
（4）在钢筋混凝土桩钻进成孔过程中，现场施工人员应随时注意观察相邻两侧素桩混凝土的顶面， 当发现素桩顶面发生下陷现象必须立即停止钢筋混凝土桩钻进，此时素桩的混凝土已开始流入钢筋混凝土桩孔内，应马上将套管尽量下压，并向钢筋桩孔内填土或进行灌水，直到素桩顶面停止下陷为止，暂停施工，等素混凝土桩内的超缓凝混凝土塌落度减小、流动性降低再继续进行未完成的钢筋混凝土桩施工。
6.3分段施工接头的处理方法
由于晓东村站前期施工场地的限制，施工钻孔咬合桩要进行分段施工，后期场地拆迁完后为满足工程施工进度，需要多台钻机分段施工，因此要解决各施工段之间的接头问题。根据以往施工经验，接头处一般采用砂桩进行处理，在施工段的端头灌注一颗砂桩(成孔后用砂灌满)，待后面施工段施工到此接头时按照成孔方法挖出砂浇筑满混凝土即可。由于砂桩一侧的混凝土桩已经终凝，这样在接缝处肯定会出现施工缝，为保证围护结构的防水效果，应在施工的砂桩接缝外侧补打1颗高压旋喷桩作为防水处理。
图5分段施工接头预设砂桩示意图
6.4克服钢筋笼上浮的方法
由于套管内壁与钢筋笼外缘之间的空隙较小，因此在浇筑混凝土上拔套管时，钢筋笼容易被套管或混凝土中的粗骨料等挂住或卡住，随着套管和混凝土往上升而跟着往上发生位移，这样钢筋笼就产生了上浮现象。其预防措施主要是 ：
（1）调整原材料：钢筋混凝土桩混凝土的粗骨料应尽量小一点，不宜大于20mm。
（2）加焊钢板：在钢筋笼底部焊上一块比钢筋笼直径小点的钢板，增加钢筋笼的抗浮能力以防止钢筋笼上浮。
（3）固定钢筋笼：在钢筋笼底部加焊尖头定位钢筋，定位钢筋采用4Φ25，L=500～1000mm。安放时,在钢筋笼顶部适当加压,使定位钢筋进入管底土层,从而防止钢筋笼上浮，在晓东村站咬合桩施工过程中，直接在钢筋笼底部选4根对称的主筋加长1m后插入孔内，达到防止钢筋笼上浮目的。
7结语
（1）本工程在施工中采用测斜管对咬合桩的垂直度进行检测，从检测结果看均符合设计要求，成孔质量较好。
（2）2010年8月基坑降水后，对基坑进行了开挖，基本没出现渗水现象，咬合桩起到了很好的止水作用。
（3）在基坑土方开挖期间对周围地表沉降、围护桩水平位移等进行监测 ，其结果也均在设计警戒值以内，说明基坑稳定性是较好的。
综上所述，钻孔咬合桩施工技术对深基坑围护工程是一种比较有效的技术。但由于本技术对设备要求较高，施工技术在工序上要求严格，施工材料、施工时间有所限制，而且在遇到地下基础时，处理比较困难，所以在采用时应对现场的各方面因素考虑齐全后方能采取进行。
参考文献
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[2]陈冬瑞,钻孔咬合桩在地铁围护工程中的应用[J],铁道标准设计,2006(3)
[3]裴建.钻孔咬合桩在深基坑维护结构中的应用［J］.隧道建设，2005(6)
咬合桩施工总结篇2
1工程概况
宁波市轨道交通2号线一期工程城隍庙站位于解放南路柳汀街路口南端，沿解放南路呈南北走向，骑跨县学街。车站东侧出入口、风亭、开发地块统称为东侧附属。
东侧附属结构基坑总面积为5725 m2，开挖深度为10.9 m，局部落深1.7 m，采用半盖挖顺作法施工。东侧附属基坑距离老城隍庙古建筑最近为4.3 m。
施工难题是东侧附属基坑内存在面积约3500 m2的地下室，靠近老城隍庙一侧围护结构位于地下室范围内。地下室顶板已拆除，底板、侧墙均未清除，地下室内已回填建筑垃圾。
车站附属基坑靠老城隍庙古建筑一侧采用咬合桩围护形式，桩径1m，桩长23 m，共160根桩，其中80根A桩，80根B桩。
现场自然地面标高为+3.5 m，地下室底板底标高为-3.0 m。
图1工程平面图
2施工方法
施工流程：
咬合桩工艺流程
施工顺序：总的施工原则是先施工A桩，后施工B桩，其施工工艺流程是：A1―A2―B1―A3―B2―A4―B3……，如下图所示：
咬合桩施工流程
3施工难点及解决方案
3.1清除地下障碍物
1）东侧附属基坑范围内存在原玲珑宾馆拆除后遗留的大量地下障碍物，主要有：地下室底板、地下室侧墙、地下室围护桩（直径600 mm）、老工程桩（直径425 mm）。常规咬合桩套管无法对障碍物进行清除。
解决方案：采用RT260H型全回转清障，结合咬合桩进行施工。
全回旋套管钻机套管动力装置采用楔型夹紧机构将回转钻机的回转支承环与套筒固定，全回旋动力装置主要是为套管360º回转以及刀头切削障碍物提供动力，包括上下抱箍夹紧系统和一套竖向升降系统。
套管有两方面功能：一方面将顶部驱动设备提供的扭矩和压入力传递给刀头，同时在钻进的过程中还起到支护孔壁，防止孔壁坍塌的作用。套管厚度为80mm的钢质桶式结构，在管口布置硬质钨合金钢刀头。
选用钢套管外径为Φ1000 mm，钢套管总长度为23m/组套。其中6米3节，7米1节，并配备70吨吊车配合清障和拔桩。
全回转施工现场布设图
3.2导墙施工
全回转清障时设备对地基压力达到46t，常规导墙深度为200~300 mm，无法满足承载力要求。
为确保施工安全，防止全回转设备移位或倾斜，需加强地基基础，导墙深度加强至1米，并与周边施工便道连接。
导墙施工示意图
3.3咬合桩钢筋笼施工难点
1）钢筋笼尺寸
全回转套管厚度为80mm，全回转套管内径为840mm，钢筋笼箍筋设置于主筋外侧，箍筋为10mm。施工过程中，钢筋笼吊放施工空间需5mm，钢筋笼护壁环厚70mm，钢筋笼主筋外径尺寸实际施工大只能为670mm（箍筋外径700mm）。
咬合桩A桩、B桩均设置了钢筋笼，A桩为圆形钢筋笼，B桩为方形钢筋笼，详见下图：
咬合桩钢筋笼示意图
2）钢筋笼的就位
咬合桩先施工B桩，再进行A桩施工。A桩施工时需切削B桩混凝土，需严格控制B桩方钢筋笼的偏位及扭转。
B桩防钢筋笼偏位示意图
3.4超缓凝混凝土
咬合桩B桩施工时需切削A桩，对混凝土初凝时间有特殊要求。
全回转就位清障、钢筋笼吊装、混凝土浇筑约需12个小时，根据施工流程，B桩在施工时，需切削两根A桩，其中A桩浇筑时间距离B桩清障最长时间为2根桩（24个小时）。咬合桩混凝土缓凝不得小于24小时。
3.5垂直度控制
咬合桩B桩施工时需切削两根A桩，正常情况下两根A桩混凝土未初凝，切削摩擦力相同。但实际施工过程中，咬合桩是从中间开始施工。如下图，先施工A1、A2、B1…完成左侧咬合桩后再施工右侧，在这过程中，B1’桩施工时需切除A1、A1’桩，两根A桩强度差别大，这对全回转成孔垂直度控制带来很大的困难。
控制措施：
1）合理安排施工工序，尽量减少上述不利工况；
2）等A1’达到一定强度后进行施工。设法消除一部分全回转在切削时的不均匀受力，调整A1’桩混凝土缓凝剂添加量，让全回转设备减小受力不均匀；
3）实时调整全回转姿态。在全回转设备上设置了圆水平气泡装置，若水平气泡偏移，及时调整全回转四个脚部油缸伸缩长度，确保套管竖直。
3.6混凝土浇筑
1）B桩方型钢筋笼尺寸为350mm*700mm，内径较小，无法采用常规管径200mm的混凝土导管，需专门加工管径150mm导管，为防止堵管，混凝土的骨料粒径应小一些，不宜大于20mm，塌落度不宜小于20cm。
2）全回转设备高出地面约2米，混凝土搅拌车下料口无法直接将混凝土放入浇筑导管上的料斗内，施工现场没条件配备一部专门泵车，根据现场实际情况配备一台小松220型挖机进行混凝土浇筑。
3）咬合桩单桩混凝土方量为17.77方，为两车混凝土。因套管壁厚达8cm，套管拔除后混凝土面会下降，一车混凝土浇筑完成后拔除两节套管，最后一节套管（6米）拔除前混凝土面应高出地面1.5米，套管拔出后混凝土面下降至设计标高，若不足需加方。
4施工效果
根据施工方案，本工程咬合桩施工工期为5个月，施工较顺利，达到了理想的效果。
1）采用全回转清障结合咬合桩施工工艺，桩身垂直度、位置、混凝土强度都满足设计要求。
2）地下障碍物未影响围护桩施工进度，工期在可控范围内，保证了后续基坑开挖时间节点。
3）古建筑在咬合桩施工期间沉降最大为2.5cm，不均匀沉降控制在5mm以内，裂缝、墙体倾斜均未增加。
4）周边管线沉降在1cm以内，未发生管线事故。
现场咬合桩情况
在基坑开挖过程中，咬合桩接头止水情况良好，未发现渗漏水情况，变形最大为18.91mm，确保了基坑施工安全稳定的进行。
全回转结合咬合桩施工在本工程应用中获得了成功，证明了在全回转清障与咬合围护桩两种施工能够有效结合，并能集两种工艺优点。适用于在繁华市区和周边建筑物密集，要清除地下障碍物，并完成围护桩，具有无震动、施工快、投资费用小、对周边建筑影响小等特点。
咬合桩施工总结篇3
1工程概况
泉州莱福仕广场工程位于泉州市丰泽区东海镇景观东路与纬五路交汇处于景观东路的东侧。总建筑面积为38480.95m2，其中包括地下室面积9073.55m2，地上面积29407.4m2，基坑面积约5154m2，地下室两层，开挖深度9.1m～12.5m，基坑总周长约420m，基坑支护安全等级一级，支护结构使用年限为一年，场地原始地貌属海湾滩涂。原地势较低洼、平坦，后因开发建设需要被人工回填改造成现状，原地面标高约－0.2m～－0.9m。
2工程地质水文概况
2.1地质概况(1)素填土①－1:灰褐，松散，稍湿。主要由细、中砂及粘性土为主，含较多碎块石、砼块等硬杂质。(2)淤泥混砂②:深灰色，流塑，饱和，主要成分为粘粒、粉粒，含腐殖物及贝壳碎片。(3)中粗砂③:灰黄色，松散－稍密，饱和。工程性能一般。(4)残积砂质粘性土④:灰白色、灰黄色，可塑～硬塑。(5)全风化花岗岩⑤:灰白色，砂土状。(6)砂土状强风化花岗岩⑥－1:灰白色，砂土状，该层风化不均，局部孔段残留有强风化花岗岩核及中风化岩孤石等。(7)碎块状强风化花岗岩⑥－2:灰白色，散体状。该层为低压缩性、高强度地层，该层风化不均，局部孔段残留有强风化花岗岩核及中风化岩孤石。(8)中风化花岗岩⑦:灰白、灰褐色，岩石坚硬程度为较硬岩，该层为低压缩性、高强度岩层，工程性能好。2.2水文概况勘察期间测得地下初见水位埋深变化为3.50～4.40m，混合地下水稳定水位埋深变化3.60～4.60m。赋存和运移于素填土和杂填土中的为上层滞水，与邻近的地表水体呈互补关系，地表水水位高时补给地下水，地表水体水位低时，地下水补给地表水。此外还接受大气降水及地下水侧向迳流补给，并通过蒸发及地下侧向迳流赋存和运移于淤泥混砂层中的为孔隙潜水，主要接受地下水的侧向迳流补给或越流补给，并通过侧向迳流等方式排泄。属弱～中等透水层，水量一般。
3支护设计要求
根据本工程水文地质特点分析，本工程场地原始标高下4m～6m的素填土层含有较多碎块石、砼块等硬杂质，且原始地貌属海湾滩涂，易受潮汐影响，因此选择采用Φ900的灌注咬合桩作为本基坑的支护桩型，桩顶设置1200×800钢筋混凝土冠梁连接，基坑内采用混凝土内支撑梁连接。支护结构的刚性支护桩采用C30钢筋混凝土，桩间距1200mm，桩长18m;素性桩采用M15砂浆，桩间距1200mm，桩长18m，混凝土桩与砂浆桩咬合量300mm。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(不超过50mm)严格控制外，还应对其垂直度进行严格的控制，桩的垂直度不得超过5‰，如图1、图2所示。
4新型咬合桩施工工艺技术要点
素性桩与刚性桩的成孔方式均采用旋挖成孔，护壁采用泥浆护壁，施工顺序为:先施工素性桩再施工刚性桩，素桩采用M15砂浆作为灌注材料，刚性桩采用C30混凝土作为灌注材料。4.1施工工艺流程4.2打桩顺序如图4.2所示，图中A1～A5为C30钢筋混凝土灌注桩Φ900，B1～B5为Φ900素桩。传统咬合桩施工工艺，刚性桩A与素性桩B均采用混凝土灌注，打桩顺序为:B1B2A1B3A2B4A3B5A4，刚性桩A应需在素性桩B的桩身强度达到5MPa前完成施工。为保证A1桩不偏位，A1桩需在B1桩与B2桩桩身强度一致时施打，所以B1桩的混凝土初凝时间需调整至40-70小时，坍落度为12～14，B2桩混凝土初凝时间需调整至20－30小时，该施工工艺对混凝土配合比要求高，刚性桩垂直度难控制，咬合量难保证。新型咬合桩施工工艺，素桩B采用M15砂浆灌注，施工顺序为:B1B2B3B4B5A1A2A3A4A5……以此类推完成基坑封闭。由于素性桩采用M15砂浆灌注，桩身无粗骨料，所以刚性桩A可在两侧砂浆桩均达到设计强度时再行施打。该工艺刚性桩施工时两侧素桩桩身强度一致，可以很好的控制刚性桩垂直度及咬合量。4.3施工控制要点(1)考虑到现场的实际情况，为了确保定位开孔的准确性，在开孔2m后埋设护筒，保证埋设好的护筒中心与桩位中心的偏差不大于50mm，保证旋挖灌注桩与砂浆桩咬合宽度符合设计要求;(2)旋挖钻进过程中应利用测量仪器检核孔位中心是否发生偏移，如发生偏移应及时调整;旋挖桩机操作控制室内有垂直度控制屏幕，每次旋挖钻进过程中应在X－Y归零后进行，否则将偏斜;(3)旋挖钻进过程中应注意对照地质勘察报告，在松软易塌孔土层冲进时，应根据泥浆补给情况控制旋挖钻进速度，在硬层或岩层中的旋挖钻进速度要严格控制;(4)在旋挖钻孔、排渣或因故障停钻时，应始终保持孔内泥浆面应高出地下水位1.5m以上，并采用泥浆泵不停的往孔内输送泥浆，以确保孔内泥浆相对浓度稳定;(5)刚性桩施工时必须保证砂浆桩有足够的强度，否则容易产出塌孔、穿孔等情况。
5施工效果
本工程施工前，考虑到咬合支护体系中相邻素桩强度不一致可能导致刚性桩施工时偏位较大、咬合量不足且需要连续施工等难题，通过运用砂浆桩与混凝土桩相互咬合的施工工艺，成功解决上述问题，并顺利完成了本工程的基坑支护工程。本基坑支护工程共历时45天，共完成支护桩495根，支护结构周长约420m，其中钢筋混凝土桩248根，M15砂浆桩247根，刚性桩与素桩咬合点495处。基坑开挖后，支护结构受力状态及变形处于安全状态，支护桩未发现较大偏位，桩间咬合量得到有效保证，无渗漏水现象，支护结构能够起到良好的止水、止泥效果。
咬合桩施工总结篇4
1.工程概况
厦门市环岛路（墩上―集美大桥段）道路工程位于厦门高崎机场路道东侧，场地原始地貌为滨海潮间带滩涂，后因航空特流园区建设人工回填造陆（填料主要为填砂及部分填筑土），场地现地面整体平坦开阔。线路起点里程K0+000～K2+810，线路全长2.82km。
其中K2+408～K2+463该段原设计为隧道暗挖形式（超前支护、全断面帷幕注浆等措施）下穿集美大桥引桥，地质条件属于临海透水砂层超浅埋地段，由于该通道部分穿越地层为临海人工填砂层，覆盖层薄，潮汐影响大，经现场注浆试验验证，原设计中采用的全断面水平注浆无法形成良好的土体固结效果，施工风险大，为确保施工及交通安全，最终在多次专家论证通过的情况将下穿通道由原设计的浅埋暗挖变更为咬合桩+H型钢盖板支护盖挖法施工。
2.咬合桩+H型钢盖板支护施工总体部署
盖挖段框架结构位于两段明挖框架结构中间，建筑限界5.00m，起讫桩号为K2+408～K2+463，全长55m；框架结构底板不设置墙趾，基坑围护桩兼具压顶抗浮作用，上设抗浮压顶梁。具体如下：
（1）采取钻孔咬合桩止水帷幕，既确保对下穿通道洞身及周围范围土体形成固结良好的止水帷幕，并形成安全可靠的盖板支撑及洞身承力墙体。
在洞身土体两侧各打一排φ120cm钻孔咬合桩，素砼桩长20m，钢筋砼桩长23m，桩间距100cm，咬合20cm，素桩、钢筋砼桩交替布置，以保证通道周边围岩达到固结良好的止水效果，同时可支承盖板及洞身所承外力。钻孔桩施工采用全套管回旋钻机。
（2）盖板采用型钢混凝土盖板，盖板作为永久性结构使用，然后铺设沥青路面。开挖洞身采用人工配合挖掘机进行施工。
（3）原设计隧道结构变更为矩形框架结构，底标高抬高1.7m。
（4）框架结构围护桩及盖板体系施工时须对进出岛社会车辆进行交通疏导，利用拼宽钢便桥及临时便道进行疏导。
盖挖段框架结构施工具体步骤如下：
钢便桥施工交通导改、场地平整钻孔咬合桩施工型钢砼冠梁及盖板施工基坑开挖垫层施工底板施工侧墙施工顶板施工防水层施工洞顶吹填砂及注浆。
3.钻孔咬合桩施工工艺
盖挖段框架结构基坑利用φ1200钻孔咬合桩作为支护及隔水结构，桩心间距100cm，并采用φ609×14钢管横撑钢管横撑，横撑间距4m。
3.1 单根咬合桩施工流程
（a）场地准备。施工时先清除地表杂物，进行场地平整，做好排水。架设好施工电力线路及安装好用水管道等。
（b）钻机就位。经现场测量放样后移动套管钻机，使套管钻机抱管器中心对应定位在放样点中心。
（c）取土成孔。先压入第一节套管（每节套管长度约7m～8m），压入深度约1.5m～2.5m，然后用抓斗从套管内取土，一边抓土、一边继续下压套管，要始终保持套管底口超前于开挖面的深度≮2.5m。第一节套管全部压入土中后（地面以上要留1.2m～2m，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。
（d）吊放钢筋笼。如为钢筋砼桩，成孔检查合格后进行安放钢筋笼工作。安装钢筋笼时应采取有效措施保证钢筋笼标高的正确，钢筋笼加工及吊装工艺同钻孔灌注桩。
（e）桩芯砼灌注。采用水下砼灌注法施工。
（f）拔管成桩。一边浇注砼一边拔管，应注意始终保持套管底低于砼面≮2.5m，同时注意导管埋深。
3.2 排桩的施工工艺流程
钻孔咬合桩施工总的原则是先施工被切割的A桩，紧跟着施工B桩，其施工工艺流程是：A1-A2-B1-A3-B2-A4-B3……，如图1所示。
3.3 钻孔咬合桩施工要点
（a）钻孔咬合桩桩位控制技术。为了保证钻孔咬合桩有良好的咬合效果，应对其孔口的定位误差进行严格的控制。
（b）单桩垂直度的控制。为了保证钻孔咬合桩底部有足够厚度的咬合量，除对其孔口定位误差栏窨刂仆猓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》规定，桩的垂直度标准应为3‰。
4.型钢砼冠梁及盖板
钻孔咬合桩施工完毕后需进行桩头凿除并检桩，桩基检测合格后方可进行型钢混凝土冠梁及型钢混凝土盖板的施工，冠梁与盖板一次性浇筑。
桩基检测合格后凿除两排围护桩中间区域既有路面上部60cm范围内结构层，冠梁部分凿除深度110cm（相对高度）。既有路面开挖完成后绑扎冠梁钢筋及盖板型钢，钢筋严格按照设计图纸下料、加工。施工时需注意在既有搭板与型钢盖板之间设传力筋，在搭板上植筋，植筋深度35cm，间距50cm，外露长度为35cm。
冠梁钢筋安装过程要与型钢安装交叉施工。由于本通道与集美大桥引道路基段为斜交，且相交段通道处于曲线段，故盖板内型钢长度存在渐变现象，在进行型钢下料、焊接时严格按照设计图纸进行控制。
盖板型钢吊装时要保证其定位准确，不得倾斜、扭曲，且在焊接加工过程中要对对接线型进行严格控制。型钢对接焊接时要保证焊接质量，采用对接坡口焊，并在对接焊后在腹板部分加焊菱形钢板，菱形钢板尺寸需满足型钢加工规范的相关要求。
冠梁及盖板砼浇筑养护结束后进行沥青路面恢复，沥青铺设厚度为10cm。
4.1 基坑开挖
钻孔咬合桩及盖板体系施工完毕后利用人工配合挖掘机进行基坑开挖，纵向分段、水平分层。开挖时清除基坑范围内障碍物，修好施工现场范围内运输通道。施工前先探明地下管线的情况，以防止施工过程中损坏管线。在基坑开挖前，做好基坑外地表排水工作，在边坡顶设排水沟，以防地表水流入基坑；在基坑内设降水井，保证水头始终不高于开挖面下1.5m处。
4.2 盖挖段框架结构主体施工
盖挖段框架结构主体同明挖段框架结构主体一起施工，整体按照每15m一节分段。
4.3 洞顶吹填砂及注浆
盖挖段框架结构主体及防水层施工完毕后及时进行洞顶吹填砂回填，并在砂内注浆。进行吹填砂施工时先要将砂料用砂船运送至施工现场，而后在施工现场设置吹砂泵，通过管道将砂料吹填至盖挖段框架结构洞顶。吹填时按照“由里到外、由低到高，从中间向两侧分层吹填、相互依托”的原则进行施工。输砂管道拼接安装完毕后要进行漏水试验，经试验不漏水后方可进行吹填施工。
结语
通过以上案例分析，咬合桩+H型钢盖板的盖挖法施工方案，能够很好地起到挡土、承重、止水效果显著，并且能很好地保证施工安全，同时加快了进度，缩短了工期，降低了工程成本，提高了工程质量。
咬合桩施工总结篇5
一、工艺原理钻孔
咬合桩是用旋挖钻机钻孔，在桩与桩之间形成相互咬合排列的基坑支护结构，桩的排列方式一般为素砼桩（B桩）和钢筋砼桩（A桩）间隔布置，施工时先施工B桩后施工A桩，B桩采用超缓凝砼，要求必须在B桩砼初凝前完成A桩的施工，利用旋挖钻机切割掉相邻B桩相交部分的砼,实现A桩与B桩的咬合，达到截水支护的目的
二、工程概况
本工程位于丹东市中心地段，为城市主要交通枢纽，周围建筑物较多，场地狭窄；地下两层，基坑围护周长998米，平均桩深15.5米，桩径800mm,钻孔灌注钢筋支护桩中心间距及素桩中心间距分别1200 mm，咬合200 mm，素桩混凝土等级为C15，支护桩混凝土等级为C25.
地质条件：第一部分为杂填土及粉质粘土，第二部分为粗砂及圆砾层，第三部分为强风化岩及中风化岩；主要水源为北部山区基岩裂隙水，圆砾中的地下水及鸭绿江潮汐水位影像，地下水源丰富。
三、本工程咬合特点
为早日通车，经多次探讨研究，采用非套管旋挖咬合钻孔技术，自成泥浆护壁，并在非岩层地段，采用长螺旋施工素桩，再由旋挖机施工支护桩，切割咬合素桩，这样施工大大加快了施工速度，且噪音更小，造价低，质量也得到了保证.
四、施工要点
1、试桩：根据设计图纸，在场地内进行试桩试验，必须通过试桩验证咬合工艺是否符合水文地质条件，试桩是严格记录水文地质情况、进尺速度、成孔时间、素混凝土的凝结时间、咬合情况等指标，必要时需要调整设计方案
2、清除地下障碍物。由于施工钻孔咬合桩受时间限制，因此施工前必须了解城市废旧地下管线、沟涵分布位置，有的深度达到3---4米，施工钻孔前制定清理方案，用挖掘机彻底清除，否则影响成孔质量、垂直度、砼流淌等问题，钻孔时在挖掘后的松散土层除有导墙外还须另加套管护壁， 保证桩头周边安全稳定
3、混凝土导槽。导槽可提高桩定位精度，保证桩底部有足够的咬合量，提高桩机就位效率，满足钻机基座地面的承载力，所以对孔口定位误差进行严格控制；本工程导槽宽度为桩两侧各1500mm, 200mm厚C20钢筋混凝土，下铺设300 mm 厚砾石层，直径820mm，比桩径大20mm，采用连体钢模，机械吊装就位，安装方便、拆模后效果好，模板周转率高，施工时模板的垂直度及中心线必须严格控制，浇筑砼时两侧交替进行，防走模。导槽施工完毕后，按顺序统一编号，并标注到导槽上，避免漏桩，方便施工管理；
孔口定位误差允许值(mm)
4、泥浆及残土的清运。由于大量泥浆及残土的上反，会占据填充满整个作业面，导致桩机等机械无法就位运行，桩位掩埋，难定位，易漏桩，因此，泥浆护壁钻孔施工前应规划设计好排浆沟和沉淀池位置，利用铲车等机械及时将残浆运走，保证作业面的整洁，泥浆会对周边环境造成污染，排放时遵守有关环保规定，不能随意排放
5、成孔过程中桩的垂直度检测和检查
为保证桩底部有足够的咬合量，除对孔口定位误差严格限制外，垂直度也要重点控制，根据我国《地下铁道工程施工及验收规范》规定，桩的垂直度标准为3‰；桩机底座未安置水平或基础产生不均匀沉陷，遇有软硬岩交界处或大的漂石等时，钻进过程中极易产生倾斜；旋挖机自身系统可显示出垂直度，操作者根据提示随时调整；长螺旋施工时，可在地面2个相互垂直的方向用经纬仪或线坠检测；垂直度的检测贯穿整个程控过程，不能忽视，尤其是在较大圆砾层钻孔时，很容易出现上正下偏、两桩不能咬合现象
咬合量要求
d-2(kl+q)≥50mm
d---设计咬合厚度k-----桩垂直度
l---桩长q-----孔口定位误差允许值
6、超缓混凝土。混凝土的初凝时间，影响着咬合的效果，是钻孔咬合桩施工工艺成败的关键。根据相关规程和标准，要求素桩初凝前完成支护桩施工，按咬合施工工艺，素桩的初凝时间计算公式如下，参数根据现场情况决定，成孔时间与地质条件、桩长、桩径、钻机能力等有关
T=3t+K
t:单桩成孔时间，本工程成孔平均时间为3小时
K:预留时间，每个工程根据现场情况确定
施工前必须做好试验桩及超缓凝砼的试配工作，及各种机械设备的配合准备，尽量选择两家砼供应单位，保证砼供应稳定，才可全面施工；水下混凝土施工的隐蔽性很强，尤其素砼C15等级低，很容易产生松散、离析、缩颈等现象，所以砼的配比及浇筑必须仔细控制。值得一提的是，在素桩砼的强度已达到约70%情况下进行漏桩补切，挖土方后，观察切割的质量也不错，只是切割时相当费力费时
7、入岩处理。北部地段，地面下约13米即见岩层，进尺困难，采取二阶段成孔法，可先钻进取土到岩层，然后卸下抓斗改换冲击锤，即可达到设计标高，长螺旋在此地质条件下不能发挥作用，本工程处理的不理想。
四、实施效果
基坑开挖后，咬合桩总体外观整齐，入岩深度符合设计，下部多见未咬合现象，个别位置有漏桩、未咬合偏桩现象；主要原因为淤泥未及时清理桩位找不到而漏桩，垂直度偏差大而未咬合；长螺旋成孔速度快，要配合好旋挖机的节奏，但不适合有岩层的地质条件；咬合桩施工要求高，关键技术多，施工过程中的技术、质量、管理要细、严、全程跟踪，若采用导槽加套管的工艺，可解决定位及不同地质条件，咬合质量效果应该更好。
咬合桩施工总结篇6
中环线邯郸路地道工程位于上海市杨浦区五角场和大柏树之间的邯郸路下,东西向穿过复旦大学校区。地道全长1080m,属长距离浅埋式地道,采用顺作法施工。结构分U型槽、箱式暗埋、箱式暗埋开孔三种形式。箱式暗埋开孔段长200m,基坑开挖深度11m,宽度42.5m,该段基坑围护结构采用?1000咬合桩,桩长22m,咬合厚度20cm。咬合桩已经在深圳、南京等地地铁项目中得到了应用,施工工艺已较为成熟,但在邯郸路地道工程中的应用是作为一种新型深基坑围护结构在上海地区软土及高地下水位地层中的首次应用。
施工区域工程地质从上至下依次为:①人工填土:成份复杂,结构松散,厚0.8~3.8m;②31:黄—灰色粘质粉土夹粉砂,稍密,中压缩性,夹薄层粘性土较多,土质不均,含氧化铁斑点、云母晶片,厚2.5~10.6m;②32:灰色,砂质粉土,稍密,中压缩性,夹少量粘土,含云母晶片,局部夹粉砂,厚2.4~16.1m;④:灰色,淤泥质粘土,流塑,高压缩性,夹少量粉砂,含碎蚌壳,局部为淤泥质粉质粘土,厚1.3~6.3m;⑤1:灰色,粉质粘土,流塑—软塑,高—中压缩性,夹薄层粉砂,含腐植物、钙结核、有机质,厚3.8~7.6m;地下水位埋深为0.5~1.3m,属潜水类型,主要补给来源为大气降水、地表径流,常因气候、降水降水、地表径流,常因气候、降水等影响而变化。地下水对混凝土无腐蚀性。
2咬合桩施工技术
钻孔咬合桩是近几年来在我国粘性土、砂土以及冲填土等软土层中的基础和地下工程应用较多的一项新技术。施工主要采用“套管桩机+超缓凝型砼”方案。由于地下结构顶、底板较厚,要求侧墙亦有较大刚度与之匹配,钻孔咬合桩整体刚度较大可用作主体结构侧墙的一部分参与主体结构受力,内衬墙因此可采用较经济的设计。并且相对于地下连续墙,钻孔咬合桩本身在经济上有较大优势。
2.1施工机械
本工程根据试桩情况、施工进度安排和工程量的数量采用4台MZ-120液压摇头式套管桩机和2台MZ-100液压摇头式套管桩机。每台机器的生产能力为每天3根。
2.2桩型和平面布置
咬合桩的排列方式采用,为一个素砼桩(A桩,有的工程中A桩也为钢筋混凝土桩,考虑到B桩要切割咬合,A桩中用较小截面的方形钢筋笼)和一个钢筋砼桩(B桩)间隔,如图1所示。先施工A桩,后施工B桩,A桩砼采用超缓凝型砼,要求必须在A桩砼初凝之前完成B桩的施工,B桩施工时,利用套管桩机的切割能力切割掉相邻A桩相交部分的砼,则实现了咬合。
邯郸路地道工程的基坑围护中的两种桩型分别为C30素混凝土桩(A桩)和C30钢筋混凝土桩(B桩),A桩B桩相间布置切割咬合(咬合宽度每侧20cm)成排桩围护结构。如图1所示。
2.3咬合桩咬合厚度的确定
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(但最小不宜小于100mm),桩越长咬合厚度越大,按下式进行计算:
d-2(kl+q)≥50mm(1)
(即保证桩底的最小咬合厚度不小于50mm)
式中:l———桩长;
k———桩的垂直度;
q———孔口定位误差容许值;
d———钻孔咬合桩的设计咬合厚度。
2.4工艺流程
(1)单桩施工流程:平整场地测放桩位施工砼导墙套管桩机就位对中压入第一节套管及校核垂直度钻孔测量孔深清孔检查B桩吊放钢筋笼放入混凝土导管浇注混凝土拔出套管。
(2)排桩施工流程:本工程咬合桩排桩是按先施工A桩,后施工B桩的施工原则进行的,其施工流程是:A1—A2—B1—A3—B2—A4—B3……,(如图2所示):
3试桩及其成果
为了验证咬合桩施工工艺在邯郸路地道工程中应用的合理性、可行性。同时为设计修正提供必要的施工技术参数,本工程进行了试桩。
试桩桩长、桩型布置形式与设计桩型一致,试桩地点在设计桩位附近进行,共计试桩11根。通过试桩检验地质水文情况、成孔过程中垂直度控制情况、咬合厚度控制情况、超缓凝型砼相关参数合理情况、普通混凝土相关参数合理情况、钢筋笼上浮控制情况、桩头质量的保证情况及桩体的完整性情况,并进一步完善和优化咬合桩作业流程。试桩记录汇总表见表1。
通过本次试桩和后面将要提及的混凝土缓凝试验,摸清了地质水文情况;有效控制了孔口定位精度、成孔垂直度;保证了咬合厚度;验证了超缓凝混凝土缓凝剂的掺量、缓凝时间、坍落度及普通混凝土坍落度的合理性。通过钻孔取芯、超声波检测及试块的实验,验证了桩头的质量、桩身的完整性、混凝土的抗压强度等均达到了设计规定的标准,能够满足设计要求。同时确定了咬合桩在邯郸路地道工程中使用时的具体施工参数,见表2。
本次试桩平均单桩成桩时间为8h18min。因初期施工时对地质情况不了解,设备磨合、人员配合协调等因素影响单桩成桩时间,试桩初期最长单桩施工时间为16h30min(主要原因是等钢筋笼),以后的几根桩比较顺利,用时最短单桩成桩时间仅为4h45min,随着对施工工艺的熟练,能够保证每8h成1根桩(即每天每机成3根桩)。咬合桩超缓凝的时间要保证大于4根桩的单桩成桩时间。实际试桩4根桩的成桩时间为33h12min,小于设计规定的超缓凝时间60h,能满足设计要求。施工控制过程中考虑砼的运输、等待、机械故障、不可预见因素影响以及地下土体中(含地下水)外加剂的扩散,施工将超缓凝时间定为72h,试桩超缓凝外加剂掺量为1.5%。
从表1来看,整桩垂直度控制的较好,最小的垂直度达到0.2‰。可见利用线锤进行地面及孔内垂直度控制能满足设计要求,可用于正式施工的垂直度控制。
4施工关键技术
针对本工程的周边环境特点和施工条件,为确保施工过程中基坑安全及基坑两侧交通、管线及建筑物安全,要保证咬合桩身的质量和桩墙的整体质量和稳定。同时也为验证咬合桩在上海地区的适用性,在施工中有以下需控制的关键点:
4.1孔口定位误差的控制
为了保证咬合桩底部有足够的厚度的咬合量,应对其孔口的定位误差进行严格的控制。为提高孔口的定位精度,在咬合桩桩顶以上设置钢筋砼导墙,导墙上定位孔的直径宜比桩径大40mm。桩机就位后,将第一节套管插入定位孔并检查调整,使孔口定位误差控制±10mm。
4.2桩体垂直度
控制桩体垂直度,是为保证桩与桩之间的咬合,确保围护结构的截水效果。邯郸路地道工程咬合桩桩长22m,咬合厚度20cm,要保证桩体通长范围的咬合厚度不少于10cm,桩身垂直度偏差不应大于4.5‰,实际施工中,根据我国《地下铁道工程施工及验收规范》规定,桩的垂直度标准为3‰。控制桩身垂直度必须做好全过程控制,措施如下:
4.2.1套管的顺直度检查和校正
咬合桩施工前在平整地面上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,然后将按照桩长配置的套管全部连接起来进行整根套管(15~25m)的顺直度偏差宜小于10mm。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。
4.2.2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采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自终坚持,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。
4.2.3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:
利用桩机油缸进行纠偏:如果套管入土不深(5m以下),可直接利用钻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。
A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。
B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砂或粘土而应填入与A桩相同的砼,否则有可能在桩间留下土夹层,从而影响排桩的防水效果。
4.3防止管涌
如图3所示,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,如果桩机能力许可,这个距离越大越好,但至少不应小于1.5m。
(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桩开挖,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。
4.4超缓凝混凝土
超缓凝混凝土目前尚无标准可循,初凝时间较难控制。超缓凝混凝土缓凝剂的掺量一般在3.5%~6%,水泥和缓凝剂的适应性以及水泥品种对凝固时间影响很大。超缓凝混凝土对温度、湿度较为敏感,一般温度越高、湿度越低,混凝土凝固越快。混凝土设计要根据施工现场的温度、湿度调整配合比,才能保证足够缓凝时间和坍落度要求。混凝上设计和质量控制在本施工工艺中起着举足轻重的作用。
根据咬合桩单桩成桩时间(约11h),确定超缓凝型砼初凝时间大于60h,为满足这一要求,砼配合比经多次模拟现场条件试验后确定。
由于咬合桩施工工艺的特殊性,要求超缓凝混凝土的缓凝期必须稳定,不能波动,否则将有可能给工程带来很大的损失,因此要求混凝土供应商设置专用生产线来生产超缓凝混凝土,其所用的设备、人员、原材料都相对固定,以减少出错的机会,确保混凝土的质量。
使用过程中严格检查和监控,每车混凝土在使用前必须由试验室检查其坍落度及观感质量是否符合要求,坍落度超标或观感质量太差的坚决退回,决不使用。
4.5施工中出现的问题及采取的措施
4.5.1桩孔偏斜
(1)钢套管有倾斜趋势时,立即通过反复摇动、微量扭、挪套管支座等将套管倾斜消除在初始状态。
(2)如垂直度偏斜超过3‰,无法靠桩机本身调整时,采取向孔内填砂,向上拔出套管,重新校正精度和成孔。
(3)无法利用套管钻机重新成孔时,在待处理桩位的两侧注浆,形成隔渗帷幕拦截地下水,做人工挖孔咬合桩补救。
4.5.2A桩混凝土早凝
(1)施工B桩时,两侧A桩混凝土均已凝固:因中间B桩无法切割成孔,直接跳过该桩继续施工,而把该桩做人工挖孔咬合桩并后备旋喷桩处理。
(2)一侧A桩混凝土已凝固,另一侧A桩混凝土未凝固:将中间待做的B桩向未凝固的A桩平移20cm,使中间B桩与已凝固A桩相切成孔。桩身外侧相切部位增打旋喷桩。
(3)后浇注A桩混凝土早凝:此时只有单侧(A1)桩,另一侧(A2)桩已来不及施工,为争取时间,直接切割单侧(A1)桩成孔,灌砂成为砂桩,待另一侧(A2)桩成桩后,再进行二次成孔,施工中间的B桩。
4.5.3咬合桩流水作业中断
如果咬合桩流水作业中断,迅速移机对末端成桩进行切割单侧咬合面成孔,然后在孔内灌砂拔管形成砂桩,待后续施工至该桩位时重新成孔。在实际施工中,这种情况比较常见。
5结论与建议
(1)邯郸路地道暗埋开孔结构段基坑采用咬合桩围护结构,在基坑开挖后,咬合桩外观整齐光洁,整体达到防渗止水效果。证明了咬合桩在上海软土高地下水位土层中的适用性。
咬合桩施工总结篇7
[ Key words ]: drilling occlusive pile; foundation pit; process principle
中图分类号：TV551.4文献标识码： A 文章编号：
一、钻孔咬合桩概述
钻孔咬合桩是指在平面上沿一条轴线设置单排钻孔桩,桩身密排且相邻桩桩身相割形成的具有防渗作用的连续挡土支护结构,目前咬合桩根据其特点分为三种:⑴采用钢筋混凝土桩相咬合;⑵采用素混凝土桩与钢筋混凝土桩相间布置;⑶水泥土搅拌桩与钢筋混凝土桩相咬合。根据施工工艺的不同,目前常用的咬合桩主要有钻孔咬合桩和人工挖孔咬合桩,钻孔咬合桩施工机械为摇管钻机,施工方法称为“贝诺特”(Benoto)工法。咬合桩与常用的桩+桩间止水结构的围护结构形式相比,施工一次完成,工艺单一,便于施工组织和管理,基坑土方开挖时围护结构变形协调性大为增强,抗渗效果好,咬合桩直径范围可控制在0.8 m—2.0 m,适合对周边建筑物保护等级较高、对基坑变形控制要求较严的城市深基坑工程。
二、钻孔咬合桩的工程应用
1、工程概况
拟建江干新渠位于钱江路K4+190.849～K4+210.349位置，为下穿钱江路隧道的全埋式倒虹管，采用3根DN2200钢管，钢筋砼方包，基坑开挖深度12.2m，两端闸门井开挖深度13.2m，设计采用明挖顺作法施工。基坑采用一排钻孔灌注桩结合现浇钢筋砼支撑体系，围护桩采用Φ1000@1500钻孔灌注桩，两根钻孔灌注桩之间用相同直径的素砼咬合桩作为止水帷幕，钢筋砼桩与素砼桩互相咬合250mm，钢筋砼桩砼强度等级为C25，钢筋采用焊接，素砼桩砼强度等级为C15。桩位水平偏差﹤50mm，竖向偏差﹤0.5%，充盈系数>1.1，沉碴厚度
2、工艺原理
施工主要采用“套管钻机+超缓凝型砼”方案。钻孔咬合桩的排列方式为一个素砼桩（A桩）和一个钢筋砼桩（B桩）间隔，如图一。施工A桩，后施工B桩，A桩砼采用超缓凝型砼，要求必须在A桩砼初凝之前完成B桩的施工，B桩施工时，利用套管钻机的切割能力切割掉相邻A桩相交部分的砼，则实现了咬合。
3、施工工艺
（1）导墙的施工
根据该工程的特点，由于地面标高为+7.75m，而桩顶标高只为+5.95m，根据施工经验，建议不开挖，导墙顶面高程及原地面相平。为了提高钻孔咬合桩孔口的定位精度并提高就位效率，在桩顶上部施作砼或钢筋砼导墙，这是钻孔咬合桩施工的第一步。
（2）单桩的施工工艺流程
①钻机就位
等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，作为钻机定位控制点。移动套管钻机至正确位置，使套管钻机抱管器中心对应定位在导墙孔位中心。
②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—1.5m，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
③吊放钢筋笼
钢筋笼按图加工制作。如为钢筋混凝土桩,成孔检查合格后进行安放钢筋笼工作。应采取有效措施保证钢筋笼标高的正确。
④灌注混凝土
如孔内有水时需采用水下砼灌注法施工，如孔内无水时则采用干孔灌注法施工，此时应加强振捣。
⑤拔管成桩
一边浇注混凝土一边拔管，应注意始终保持套管底低于砼面
⑥总的施工原则是先施工A桩，后施工B桩，其施工工艺流程是：A1—A2—B1—A3—B2—A4—B3……，如图二所示：
三、钻孔咬合桩的关键技术
1、孔口定位误差的控制
为了保证钻孔咬合桩底部有足够厚度的咬合量,应对其孔口的定位误差进行严格的控制。为了有效的提高孔口的定位精度，应在钻孔咬合桩桩顶以上设置砼或钢筋砼导墙，导墙上定位孔的直径宜比桩径大30mm。钻机就位后，将第一节套管插入定位孔并检查调整，使套管周围与定位孔之间的空隙保持均匀。
2、桩的垂直度的控制
为了保证钻孔咬合桩底部有足够厚度的咬合量，除对其孔口定位误差严格控制外，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》规定，桩的垂直度标准为3‰。成孔过程中要控制好桩的垂直度，必须抓好以下三个环节的工作：
⑴套管的顺直度检查和校正
钻孔咬合桩施工前在平整地面上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，然后将按照桩长配置的套管全部连接起来进行整根套管（15～25m）的顺直度检查，偏差宜小于10mm。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。
⑵成孔过程中桩的垂直度监测和检查
①地面监测：在地面选择两个相互垂直的方向采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自终坚持，不能中断。
②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“测环”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。
③终孔检测：在每根桩成孔完毕，必须进行垂直度检测，选两个相互垂直的方向进行测量。垂直度必须小于3‰，如不合格必须纠偏，使垂直度达到要求为止。
⑶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利用钻机油缸进行纠偏：如果偏差不大于或套管入土不深（5m以下），可直接利用钻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。
②A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。
③B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砂或粘土而应填入与A桩相同强度的砼，否则有可能在桩间留下土夹层，从而影响排桩的防水效果。
四、结语
作为国内地下工程围护结构的一种新型式、新工法,钻孔咬合桩的可靠性、适用性已通过国内数项成功施工实例得到认可。它适用范围广,尤其适用于软土地层,具有防渗效果好、经济适用等优点,由于采用套管钻机成孔,在套管内用冲抓取土,无泥浆污染,对城市文明施工的价值显著,值得推广。
参考资料
【1】嵇晓雷，浅谈钻孔咬合桩在基坑支护中的应用，《山西建筑》，2007年2月
【2】裴建，钻孔咬合桩在深基坑围护结构中的应用，《隧道建设》，2005年6月
咬合桩施工总结篇8
一.钻孔咬合桩基本原理和定义
钻孔咬合桩主要就是说紧密排列桩身并且相割相邻桩桩身形成存在一定防渗功能的支护连续挡土结构。钻孔咬合桩属于围护结构，不但能够全部应用钢筋混凝土桩，也能够相隔布置钢筋混凝土桩以及素混凝土桩，主要应用优势就是相互咬合相邻桩，也就是咬合桩，形成钻孔咬合桩的时候主要应用全钢套管护壁，无须泥浆护壁，可以在一定程度上避免形成涌砂塌孔、孔内流砂等问题，是一种能够保护周围环境以及为周边建筑沉降提供一定控制的围护结构[1]。
二、钻孔咬合桩施工工艺
（一）咬合桩施工工序
在实际操作的时候，为能够完全满足地铁车站的桩定位精度以及施工规范需求，达到有效提高桩机就位效率的目的，同时在一定程度上降低咬合桩进行钻机作业时对姿态垂直的影响，为上拔和下压钻机头冠提供相应的支撑，应在桩顶上部施作导墙，应用的基本结构是C20钢筋砼。施工基本原则就是A桩施工、B桩施工，基本工 序为：A1、A2、B1、A3、B2、A4、B3...[2]。
图一 施工工序图
（二）单桩施工工艺
1、钻机就位
在导墙砼强度符合规范以后，移动套管钻机，需要严格遵守导墙孔中心位置对准套管钻机抱管器中心的原则来合理移动套管钻机。
2、 取土成孔
第一节套管压入以后，用抓斗从套管内取土，一边取土、一边下压套管，要始终保持具备2.5m以上的超前开挖套管底口。土中压入套管的时候，需要合理检查垂直度，如果存在不符合规范，此时需要进行纠偏，如果具备符合情况则下压取土，反复施工直到符合设计孔底规范需求为止。
3、吊放钢筋笼（B序桩）
成孔检测合格之后，合理安放钢筋笼，要采取有效的措施确保钢筋笼具备正确的标高。
4、灌注砼
孔内如果不存在水，灌注的时候采用干孔灌注法；如果孔内有水，灌注的时候，应用水下砼灌注法。
5、 拔管成桩
依据套管实际长度来合理分配导管，在灌注的时候，需要依据砼中的导管、套管实际埋深度来拆除以及提升，确保具备大于2.5m的套管砼面，2～4m的导管埋深[3]。
三、设计钻孔咬合桩以及计算方法
（一）确定截面形式
依据施工过程中咬合桩的流程，确定具备以下四种截面形式，如下图所示：
图二 截面形式
（二）计算咬合桩围护结构的方法
1、主要计算原则
第一，车站如果存在长条形混凝土钢筋结构的时候，依据车站实际情况来对单位长度纵向选择底板支撑，分析弹性结构基础上平面结构。计算过程需要合理分析压缩楼板和柱的影响因素。逆筑法施工的过程中，还需要分析导致出现围护结构立柱沉降、误差偏心的影响因素。
第二，依据弹性梁或者支撑板来合理计算开挖面以上部分，依据弹性梁或地基板合理计算开挖面以下部分。
第三，依据施工实际情况计算结构，确保能够完全符合计算需求，计算开挖过程中围护结构的时候，需要计算支撑形变和移位因素。依据施工情况和回筑施工方式来计算内部结构中的内力，组合最不利影响内力，从而获得变形和内力包络值。
第四，开挖过程中计算基坑结构的时候，需要开挖土方分段、施加预应力和支撑，限制工序等的影响，确定有效合理的参数。
第五，地质刚度和实际条件、开挖基坑深度等会影响咬合桩入土深度。确定入土深入的时候，需要合理分析支护结构的抗管涌、抗倾覆、抗隆起、整体稳定等情况[4]。
2、计算钻孔咬合桩的方法
第一，增量法。此方式适合应用在地质特殊的情况下或者逆筑法施工的车站中，在实际车站施工的时候，随着底板、支撑、开挖、内衬墙、中板、顶板等变化而改变荷载和结构体系。首先对荷载形成的内力进行计算，然后合理叠加荷载增量内力。
第二，叠加法和包络法。次施工方式比较适合车站明挖施工汇总，依据实际情况分析荷载，从而逐渐得到最不利组合内力[5]。
四、钻孔咬合桩技术保证措施
（一）防止管涌的措施
第一，存在丰富地下水砂层进行施工的时候，尽可能在2～4m范围内进行套管，否则会出现管涌，为了保证施工安全，需要在砂层中直接下压套管，从套筒中抓出砂土。一般来说，需要存在套筒砂土层以及2～4m的砂土层平衡力，避免出现管涌。
第二，如果存在过高的地下水位，在套筒内部进行一定补水，从而平衡内外压力。
第三，施工中经常检测是否存在涌沙问题。
（二） 避免钢筋笼下沉和上浮的方式
第一，避免钢筋笼下沉的方式。成孔之后适当检测相应深度的砼块，从而达到提高浮板面积和承载力的作用，以起到增加持力层以及钢筋笼之间接触面的目的。成孔之后浇筑套管的时候，需要逐段进行起拔，精心操作起拔管的实际情况，如果存在过大阻力，需要慢慢转动拔出，能够顺直起拔套管，不可以进行强行起拔[6]。
第二，避免钢筋笼上浮的方式。在施工允许范围内尽可能降低1000钻孔咬合桩钢筋笼直径，具备低于850mm的钢筋笼外径，保证可以垂直加工钢筋笼。完成下放钢筋笼以后，需要同方向转动1～2次套管，尽可能降低摩擦，依据钻进上拔情况来合理配置配压笼器、钢筋笼拔套管尽量下压，达到有效控制钢筋笼上浮的目的。
（三） 克服素桩砼管涌的方式
实际施工操作的时候，会形成B桩孔，A桩砼还没有完全凝固，处在流动的情况下，所以，很有可能从A、B俩桩相交的位置，A桩砼进入到B桩孔内，也就是虽说的素桩砼管涌，可以从以下方面来分析阻止出现素桩砼管涌的措施。
第一，尽可能小的A桩砼塌落度，一般控制范围是16±2cm，从而达到降低流动性的目的。
第二，超前开挖的时候需要与套管底口存在不低于2.5m的距离，形成相应的瓶颈，避免砼的流动。
第三，如果地下出现障碍导致不能超前施工的时候，需要在内部注入水，确保能够具备平衡的压力，避免出现素桩砼管涌。
第四，B桩形成孔的时候，需要控制与A相邻两侧的桩砼顶面，如果出现下陷A桩的问题，需要及时停止开挖B桩，并且需要一边向其内部注水或者填土，一边下压套管，直到不再出现管涌为止[7]。
（四） 地下障碍物的处理方法
在实际套管钻机施工的时候，很难处理地下障碍物，尤其是时间会限制钻孔咬合桩施工技术，所以，在实施钻孔咬合桩施工技术的时候，应该充分了解和分析地质施工情况，如果出现孤石、卵石等基础的时候，需要首选抽干内部积水，利用十字冲锤来达到击碎的目的。如果在条石基础中进行施工，需利用砂桩进行施工，然后二次补作砼桩施工技术[8]。
（五）成孔质量检验
成孔钻进完成以后，应该及时检测施工质量，基本质量标注需要符合以下情况，及时记录不符合情况的质量信息。在具备符合实际情况桩强度的时候，利用注浆或者旋喷的方式来加固桩，从而达到一定围护作用[9]。
结束语：
总之，地铁施工过程中，开挖深基坑安全性与是否具备好质量的围护结构息息相关，钻孔咬合桩技术对车站进行施工以后，桩之间咬合受到桩垂直度的影响，围护结构强度和止水情况与桩砼质量存在很大关系，因此，施工的时候如果不能及时处理和控制施工质量，会严重影响车站后期施工情况。
参考文献：
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[2] Zhang Tai'an.地铁车站深基坑开挖钢支撑架设及置换技术[J].铁道标准设计，2013（9）：103-105.
[3] .钻孔咬合桩在地铁车站围护结构中的施工技术[J].西部探矿工程，2012，17（5）：23-25.
[4] 谭远贵.钻孔咬合桩在基坑工程中的应用及常见问题的处理[J].建筑工程技术与设计，2014（17）：1270-1271.
[5] 蒋利生.钻孔咬合桩在下穿京沪高铁地铁车站围护结构中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2011（20）：20.
[6] 杜平，杨平，陈争等.钻孔咬合桩在地铁车站深大基坑施工中的应用[C].//2010年岩土工程联合学术年会论文集.2010：136-139.
咬合桩施工总结篇9
静港路站为青岛地铁四号线的第21座车站。车站两端均为盾构区间，且盾构机在大小里程端均为接收吊出。车站位于规划静港路与李沙路交叉路口，沿李沙路“一”字型布置。地面标高6.46～7.04m，车站顶板覆土2.8～3.4m，车站底板埋深16.51～17.51m。本站设计站台长276.0m，为11m岛式站台，车站形式为地下两层双跨（局部三跨）矩形框架结构。车站标准段结构净宽19.7m。本站设3个出入口、1个安全出入口和2组风亭，车站区域及两侧均分布有热力、电力、燃气、有线电视、污水、雨水暗渠、自来水等管线、管沟等，管线一般埋深1～3.5m，其中燃气管道铺设于李沙路路面以下约3m处，车站南段有一条排洪水渠近乎垂直穿过车站，水渠宽5.5m、埋深2m，结合外部环境及设计要求，本站采用半明挖半盖挖形式。
2 水文地质情况
根据地质勘查报告，本站站址范围地层分布自上而下主要有：第四系人工填土、冲洪积中粗砂、冲洪积粉质黏土、冲洪积粗砾砂、碎石土、强～微风化基岩。第四系人工填土厚度2.0～5.5m；冲洪积中粗砂厚度2.5～8.0m；冲洪积粉质黏土厚度3.0～4.8m；冲洪积粗砾砂厚度2.1～3.3m；碎石土厚度4.7～8.6m；强风化凝灰岩厚度1.7～3.9m；中～微风化凝灰岩稳定较好，基岩埋深19～22m。基坑底部为碎石土层。
本站临近海边，地下水位较高，地下水主要为第四系孔隙水及基岩裂隙水，第四系孔隙水主要赋存于局部分布的砂类土层中，富水性中等。基岩裂隙水主要赋存于基岩裂隙发育的风化带中，赋水量小，埋藏较深，水质好，无侵蚀性。基岩裂隙水的透水性因地层的岩性、风化程度、裂隙发育程度等因素存在较大差异，表现出强烈的不均匀性和各向异性。该类型地下水补给来源主要为大气降水及第四系孔隙潜水；岩体中节理、裂隙为良好的径流通道，径流方向随裂隙变化，无规律可循；主要排泄方式为大气蒸发。
3 咬合桩施工工艺流程
经设计专家通过技术方面及经经济方面比较，本车站主体级附属围护结构均采用钻孔灌注咬合桩，桩间距700mm、咬合300mm，桩径1000mm，混凝土桩（素桩）与钢筋混凝土桩（荤桩）相间布置的AB型桩。钻孔咬合桩是采用机械钻孔施工，桩与桩之间相互咬合排列的一种新型基坑围护结构。由于其桩心相交咬合，与传统桩心相切桩相比，防水效果良好，投资节约显著。
3.1 咬合桩施工工艺流程
（1）A型桩为素混凝土桩，采用超缓凝混凝土；B型桩为荤桩。总的原则是先施工A型桩，后施工B型桩，其施工工艺流程是：A1―A2―B1―A3―B2―A4―B3……An―B（n-1），如图1所示。
（2）超缓凝混凝土的要求：为了克服及减少B型桩成孔咬合施工中造成A型桩的破坏，采用超缓凝混凝土。
（3）A型桩混凝土缓凝时间要求：T=3t+K
式中T-A型桩混凝土的缓凝时间（h）；
t-单桩成桩所需时间（h）；
K-储备时间，一般取1t；
T的基准值般为大于等于60h。
图1
3.2 单桩施工工艺。（见图2）
4 咬合桩施工设备的选择
4.1 需考虑的因素：
（1）紧临海，地下水位高及下穿沟渠等地质水文因素及外界环境因素；
（2）施工所采用设备因素，成桩进度，控制垂直度等所影响成桩质量的因素；
（3）基坑开挖方式、土体加固方式、混凝土的质量、成孔成桩工艺等施工因素。
4.2 咬合桩施工设备介绍：目前国内全套管钻机主要采用两种设备：
（1）360度全套管全回转钻机
优点：1）施工效率高，成桩速度快；
2）功能高端，垂直度易于控制，施工的垂直度可精确至1/500；
3）适用不同地质，可对回转扭矩、回转速度、拉拔力等多种参数进行设置；
4）设备扭矩强大，在A型形桩强度生成时，仍能进行切割施工。
缺点：1）设备施工单价高，施工总成本高；
2）成桩施工周期长，投入设备多，设备占用场地较大，不利于现场施工组织，施工进度不可控。
（2）27度全套管摇动式钻机
优点：1）设备施工单价低，施工总成本低；
2）设备施工使用占地小，对施工场地的要求不高，利于组织足够设备进场施工，施工进度可控。
缺点：1）设备工作压力、提升力均较小，施工效率比较低；
2）施工垂直度控制度不高，只能精_到3/1000，刚好满足设计要求的最底限度，施工过程中，一旦出现偏斜，必须通过拔管回填重新成孔，降低施工工效，费工时费成本。
5 咬合桩施工重难点及有效控制措施
5.1 桩孔倾斜
首先要考虑的是地质原因，在钻孔施工取土过程中检查地质是否存在一部分软层，一部分硬层；其次钻机的倾斜是否及时校正，施工过程中抓斗取土冲力较大，极易造成倾斜；再是在拔套管的过程中混凝土桩体扭曲或一边搅动过大。
控制措施：
（1）首先试拼套管，控制整根套管的顺直度偏差不大于10mm。
（2）坚持多次监测和检查成孔过程中桩的垂直度
1）实时监测：采用线锤或经纬仪监测地面以上部分的套管的垂直度，发现偏差随时纠正。在每根桩的成孔过程中应从开始施工到成孔结束始终坚持，不能中断。
2）屡次检查：每节套管压完后安装后，在下一节套管之前，都要停下来进行孔内垂直度检查，不合格时需及时纠偏，直至合格后才能进行下一节施工。
（3）桩身纠偏，成孔过程中如发现垂直度偏差超限，必须及时进行调整纠偏。
5.2 遇地下障碍物
地下障碍物因其深埋地下，具有不明确性，前期进行地质勘查有时也不能完全探测。
控制措施：采用“分阶段成孔法”进行处理：
（1）第一阶段，不论A型桩还是B型桩，成孔取土至障碍物，更换钻头为冲击锤，从套管内用冲击锤冲钻至桩底设计标高，成孔后向套管内回填土，边回填土边拔出套管，将已成的孔完全回填完毕，回填土可利用原成孔取的土；
（2）第二阶段，回填完毕后，按咬合桩通常的施工方法进行，逐步施工直至完毕。
5.3 管涌
发生管涌有两种情况：一是，随着钻孔深度增加和套管的摇动，富含水砂层在饱和压力水作用下，软化呈流塑状，引起管涌；二是，在B型桩成孔过程中，由于A型桩混凝土还处于流动状态，未凝固，A型桩混凝土有可能从A、B型桩相交处涌入B型桩孔内，发生管涌。
控制措施：
（1）针对第一种情况，主要采取套管底口始终保持超前于开挖面一定距离，以便于造成一段“瓶颈”增加水头路径，阻止饱和砂土的流动，或者在桩内适当注水，保持水压力平衡。
（2）针对第二种情况，常用以下3种方法进行处理：
1）控制A型桩混凝土的坍落度，不宜超过18cm，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，控制在2.5m以上，以便于造成一段“瓶颈”，阻止混凝土的流动。
3）B型桩成孔过程中，应注意观察相邻两侧A型桩混凝土顶面，如发现A型桩混凝土下陷，应立即停止B型桩开挖，并一边将套管尽量下压，一边向B型桩内填土或注水，直到完全止住“管涌”。
B型桩施工过程中防止混凝土管涌措施示意图
5.4 缺陷桩
在钻孔咬合桩施工过程中，因B型桩素桩浇筑的超缓凝混凝土早凝或发生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缺陷桩。
处理方法有以下三种：
咬合桩施工总结篇10
1 工程概况
深圳市时代广场基坑位于南山区西丽留仙大道与丽山路相交的西北侧，场地占地面积约为20000m2，基坑深约16.0～16.4m，周长约614m，面积约17957m2。基坑采用内支撑体系，基坑南侧靠近地铁出口段采用咬合桩+三道支撑的支护形式，咬合桩直径1.2m，间距1m，入基坑底以下6米或嵌入基坑底以下中风化层1米。见图1：
2 施工方案比选
方案一：采用全套管施工法（贝诺特（Benoto）灌注桩施工法），利用摇动装置使钢套管切入土层及在素混凝土桩桩身混凝土终凝前切除素混凝土桩咬合部分混凝土。该工法特点是素混凝土桩采用超缓凝混凝土，并在至素混凝土桩混凝土终凝前施工钢筋混凝土桩，素混凝土桩及钢筋混凝土桩施工安排要求紧凑连续，缺点是针对该工程咬合桩要求入基底以下中风化花岗岩层1米，国产设备入岩较为困难，入岩速度较慢，而进口设备入岩能力较强，但施工成本较高，且市场上进口设备数量较紧张。
方案二：采用旋挖钻机成孔，先施工素混凝土桩，在素混凝土桩混凝土终凝后，强度达到1.2～3MPa时，采用旋挖钻机配备的土层短螺旋钻头，环向切割素混凝土桩咬合部分桩身，对于基底以下中风化花岗岩部分，目前，国产多个型号的旋挖钻机都有入岩能力，比如：徐工XC360型、三一重工SR280R型等。
经过方案比较，确定采用方案二进行施工，方案二优点是施工钢筋混凝土桩是在素混凝土桩混凝土终凝后，且具有一定强度后进行，避免在切割素混凝土桩时破坏素混凝土桩咬合处桩身混凝土完整性，影响素混凝土桩止水效果，且旋挖桩机入中风化花岗岩能力有保证，国产钻机可选择型号较多，可有效降低施工成本。
3 施工方案
3.1 施工导墙
为了保证支护桩桩位准确及素混凝土桩及钢筋混凝土咬合厚度，先施工导墙，导墙面层标高比桩顶标高高出0.8～1.0米，导墙宽度4m，厚度0.3m，采用C25混凝土，底配直径14mm二级钢筋网，间距200m×200m。见下图2：
3.2 施工安排
根据旋挖钻机成孔进度安排咬合桩每天施工数量，本工程素混凝土咬合桩要求入强风化即可，成孔容易；而钢筋混凝土咬合桩要求入基底以下中风化花岗岩，由于有入岩要求，成孔比素混凝土稍慢，素混凝土桩与钢筋混凝土桩隔日施工，间隔时间为一至二天，以保证素混凝土桩混凝土强度达到1.2MPa～3MPa之间，素混凝土桩一天施工数量约为6～7根，钢筋混凝土桩一天施工数量约5～6根。施工顺序见图3。每一循环先施工A1～A7，然后施工B1～B6。
3.3 成孔
（1）素混凝土桩成孔
素混凝土桩成孔在施工导墙达到设计强度后进行，根据本工程地质条件，素混凝土桩采用静态泥浆护壁成孔作业施工。
（2）钢筋混凝土桩成孔
钢筋混凝土桩成孔有两种方式：
方式一：相邻素混凝土桩桩身混凝土采用超缓存凝混凝土，缓凝时间超过48时间，钢筋混凝土桩成孔在相邻素混凝土桩桩身混凝土终凝前进行，利用旋挖机自身动力将钢护筒压下土层及切割咬合部分混凝土，该方法缺点是下钢护筒时对桩身混凝土完整性有一定的影响，且桩较长时，拔钢护筒需另配设备，增加工程成本。
方式二：钢筋混凝土桩成孔在相邻两根素混凝土桩混凝土强度达到1.2MPa～3MPa后进行，利用旋挖钻机配备的土层短螺旋钻头进行钻进成孔，并控制进尺速度，采用中低速钻进，避免破坏素混凝土桩完整性。
（3）嵌岩段成孔
咬合桩钢筋混凝土桩要求入基底以下中风化花岗岩1米，中风化花岗岩岩石单轴抗压强度标准值为15～20MPa，成孔采用旋挖钻机嵌岩筒钻配合嵌岩短螺旋钻头和双底板捞砂钻斗钻进，嵌岩筒钻主要对孔内岩芯的圆周进行松动掏空，嵌岩短螺旋钻头对岩层进一步破碎后，用双底板捞砂钻斗钻进。
3.4 钢筋笼制安
钢筋混凝土咬合桩的钢筋笼制作按传统工艺，由于桩长不长，钢筋笼一次焊接到位，在验孔完后，采用25吨汽车起重机将钢筋笼放入孔内，并将钢筋笼固定到位。
3.5 桩芯混凝土灌注
素混凝土桩桩芯混凝土标号为C15，在成孔后进行混凝土施工。
钢筋混凝土桩桩芯混凝土标号为C25，安装钢筋笼后进行混凝土施工。
桩芯混凝土采用导管法灌注，采用水下灌注方法，水下混凝土灌注用导管根据孔深进行配管，采用25吨汽车起重机吊装导管，导管的接长时加垫圈，防止灌注混凝土时出现漏气漏水，影响桩身混凝土的质量。
灌注混凝土时，边灌注边拔导管，并控制导管的提升速度，保证导管埋置深度在2～6m。
4 施工质量保证技术措施
为了保证咬合桩施工质量，确保素混凝土桩及钢筋混凝土之间咬合效果，采取以下技术措施：
（1）咬合桩桩位准确性及桩垂直度是保证咬合桩咬合效果的关键，桩位准确性通过施工导墙来控制，桩垂直度通过旋挖钻机配备电子控制系统显示并调整钻进时的垂直度，通过电子控制和人工观察两个方面来保证钻杆的垂直度，从而保证成孔的垂直度。
（2）钢筋混凝土桩成孔必须在素混凝土桩混凝土终凝后，且具有一定强度后进行，强度宜控制在1.2MPa～3MPa之间，强度太高将造成咬合部分混凝土与周边土软硬程度相差太大，影响钻进速度。
咬合桩施工总结篇11
Summary: Take the Tianjin West Railway Station to the Tianjin Railway Station underground diameter line construction engineering TZ1 tenders instance, specifically describes the problems encountered in the construction and its dealing with preventive measures, some reference to Tianjin this soft soil area of project role.Key words: perfusion bite pile; construction technology; critical control point
中图分类号：U415文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）03-0020-02
一、工程概况
天津西站至天津站地下直径线工程自天津西站东端引出，出站后于DK0+650进入地下。志诚道快速立交桥段（DK1+427~DK1+524）隧道长97米，宽12.3～12.5米，该段位于红桥区河北大街与北营门西马路交叉路口，志诚道快路立交桥斜跨路口，直径线隧道穿越桥区，上跨规划地铁六号线。基坑支护采用Φ1000钻孔咬合桩结构，一序桩与二序桩交错布置，相互咬合，咬合厚度250mm，桩中心间距750mm，其中一序桩为桩内配置方形钢筋笼的C20混凝土，二序桩为桩内配置圆形钢筋笼的C30混凝土，共计260根，总长度约为7150m，总方量约为5362m3。
工程地质为冲击平原，经人工改造，地形较平坦，地面高程-6.15～4.94m。隧道范围内地层主要为第四系全新统新近沉积层（Q4si），第Ⅰ陆相层（Q4al）、第Ⅰ海相层（Q4m ）、第Ⅱ陆相层（Q4al）、第Ⅲ陆相层（Q3al）、第Ⅱ海相层（Q3m）、第Ⅳ陆相层（Q3al）、第Ⅲ海相层（Q3m）、第Ⅴ陆相层（Q3al）；表层覆盖第四系全新统人工堆积层（Q4ml）。其中基坑开挖范围内主要通过粉质黏土层、淤泥质黏土层、粉土、淤泥及淤泥质粉质黏土层。
隧道内表层地下水类型为第四系空隙潜水。赋存于第Ⅱ陆相层及其以下粉砂及粉土中的地下水具有微承压性，为承压水；潜水地下水位埋藏较浅，水位埋深约为0.9～4.8m（高程1.77～-1.45）。承压水与潜水对混凝土结构都具有硫酸盐侵蚀，环境作用等级为H1。
二、关键控制点
1、孔口定位误差的控制
为了保证钻孔咬合桩底部有足够的咬合量，应对其孔口的定位误差进行严格的控制，定位误差取±10mm。
为了有效的提高空口的定位精度，应在钻孔咬合桩桩顶以上设置砼或钢筋砼导墙，导墙上定位孔的直径宜比桩径大20mm。钻机就位后，将第一节套管插入定位孔并检查调整，使套管周围与定位孔之间的空隙保持均匀。
2、桩的垂直度的控制
为了保证钻孔咬合桩底部有足够厚度的咬合量，除对其孔口定位误差严格控制外，还应对其垂直度进行严格的控制，桩的垂直度不大于0.3%。
成孔垂直度的控制：
（1）套管的顺直度检查和校正
钻孔咬合桩施工前在平整地面上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，然后将按照桩长培植的套管全部连接起来，套管顺直度偏差控制在0.1%～0.2%。
（2）成孔过程中桩的垂直度监测和检查
①地面监测:在地面选择两个互相垂直的方向采用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自终坚持，不能中断。
②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“测环”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
（3）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利用钻机油缸进行纠偏：如果偏差不大于或套管入土不深（5m以下），可直接利用钻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。
②A桩纠偏：如果A桩在入土5m以下发生教大偏移，可先利用钻机油缸直接纠偏，如达不到要求，可向套管内填砂或黏土，一边填土以便拔起套管，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。
③B桩纠偏：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砂或黏土而应填入与A桩相同的砼，否则有可能在桩间留下土夹层，从而影响排桩的防水效果。
3、缓凝时间控制
要确保桩与桩之间咬合，必须在确保桩身砼强度的前提下，严格控制桩身砼的配合比，确保砼的缓凝时间，防止砼早凝后，出现不能咬合或咬合困难的质量事故。
咬合桩的施工工艺要求控制B桩在A桩砼坍落度降为0时初凝之间拔套管浇混凝土，保证A桩的混凝土不管涌到B桩，同时保证A、B桩混凝土凝结为一整体并顺利拔出钢套管。
A桩砼缓凝时间的确定应根据单桩成桩时间来确定，单桩成桩时间又与地质条件、桩长、桩径和钻机能力等直接的联系。因此，A桩混凝土缓凝时间根据以下方法来确定
根据下式计算A桩砼的缓凝时间，可根据下式进行计算。T=3t+K式中：
T――A桩砼的缓凝时间（初凝时间）
K――储备时间，一般取1.0t
t――单桩成桩所需时间
单桩施工时间控制表表2-1
结合施工顺序及套管钻机的成桩效率、流水作业时间，得出A、B桩的砼技术要求如下表。
混凝土缓凝时间控制表 表2-2
4、遇到地下障碍物的处理方法
总的来说，套管钻机施工过程中如遇地下障碍物处理起来是比较容易，但在施工钻孔咬合桩施工前必须对地质情况进行认真分析，制定详细施工方案，做好造孔实验，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。
5、克服钢筋笼上浮的方法
由于套管内壁与钢筋笼外缘之间的空隙较小，因此在上拔套管的时候，钢筋笼将有可能被套管带着一起上浮。其预防措施主要有：
（1）B桩混凝土的骨料粒径应尽量小一些，不宜大于20mm。
（2）在钢筋笼底部焊上一块比钢筋笼直径略小的薄钢板以增加其抗浮能力。
咬合桩施工总结篇12
工程场地所处地貌单元为滨海漫滩地貌，场地内地层自上而下分别为：人工填土层、第四系海陆交互相沉积层、第四系冲洪积层以及第四系残积层，下伏基岩为燕山期粗粒花岗岩。场地地下水类型主要为孔隙潜水和基岩裂隙水。该工程北侧为购物商场（距离约6m），东侧和南侧为住宅小区（距离约10m和6m），西侧邻近大马路，拟建场地占地约3000㎡，建筑物地面高度约150米，地下拟建4层，地上49层。本工程支护结构采用钻孔咬合桩，桩径 120cm，桩中心距100 cm，桩长18一33m，咬合厚度20 cm。
为达到有效咬合，该工程钻孔咬合桩在设计施工上分a 型桩和b 型桩。a 型桩为无筋笼的素桩，b 型桩为有钢筋笼的砼桩，施工时先施工c20素砼桩（a型桩），再施工c30钢筋砼桩（b型桩），a 型桩与b型桩相互交错搭接，如图1所示。
a型桩采用超缓凝型砼，要求必须在a型桩砼初凝之前完成b型桩的施工；b型桩施工时，利用套管钻机的切割能力切割掉相邻a 型桩的部分砼，以实现咬合。
图1 钻孔咬合桩施工间隔示意
该工程钻孔咬合桩采用mz一120和mz一100液压摇头式套管桩机进行施工，单桩施工工艺流程如图2所示。
图2 钻孔咬合桩施工工艺流程
2 施工方法要点
2.1 导墙施工
该工程支护桩是在现有场地上施工，为确保文明施工及安全，对施工范围进行围挡隔离，平整场地，做好施工准备工作，并按图纸放出桩的中心位置，根据中心线放出导墙范围线。
为保证钻孔咬合桩孔口的精确度，并提高就位效率，依据设计要求及所采用套管机的特点，在钻孔咬合桩顶部设置砼导墙，导墙厚度60cm、宽度800cm，墙顶高于地面20cm，墙内配 14@200mm双向钢筋，砼等级c30。
1.测量放线：根据放出的桩位中心线，放出基坑边线，即为导墙的内侧线，再按钻孔咬合桩的直径与钢套管的外径外放20 mm作为导墙的外侧线。
2.沟槽开挖：在放出导墙边线并经验收后，开挖沟槽，破除路面结构，用挖机挖除表面土层至导墙底标高5cm以上，下部及两侧用人工修平，开挖后把导墙中心线引人沟槽内，以控制导墙模板施工。
3.钢筋绑扎：先制作钢筋，开挖沟槽后绑扎导墙钢筋，采用二级 14@200mm单层双向钢筋，为防止导墙尺寸偏移，沿导墙长度方向每隔lm设一根钢筋拉通两侧导墙，以限制导墙位移，防止导墙内径减少影响套管成孔。
4.模板施工：采用自制整体式模板，预留孔直径比套管直径大20mm，定位牢固，严防跑模，并保证轴线和孔径准确，砼施工前检查模板垂直度、中心及孔径，如图3所示。
图3 导墙施工示意
5.砼浇筑：采用人工与砼输送车配合，两边对称浇捣，确保受力对称均布，防止不均匀受力而跑模，如发现跑模立即停止浇捣，重新加固模板并纠正后，方可继续。
6.砼养护：浇捣后做好养护工作，导墙砼强度达到70%后，方可进行咬合桩施工。
2.2 成孔施工
1.套管检查：在成孔套管使用前，进行套管顺直度的检查和校正，并对各节套管编号，做好标记，按序拼装。
2.桩机就位：将钻机中心或定位器中心与桩位中心对齐，调整水平度，保证导杆及套管垂直度，并通过导墙精确定位，反复调整使钻机中心与桩位中心对准。
3.安装钢套管：桩机就位后即可安装套管，并用两台经纬仪双向复测垂直度，满足要求后可开始成孔。
4.咬合桩成孔：压人第1节套管，用旋挖钻机从套管内取土，边取土边下压套管，始终保持套管底口超前开挖面2.5m以上。第1节套管压人土中后，地面上留1.2 一1.5m，便于接管；检测垂直度，若不合格则进行纠偏，若合格则安装第2节套管并继续下压取上如此重复，直至设计孔底。
5.成孔监测：在成孔过程中，采用2台经纬仪或2个锤球双向控制，监测钢套管垂直度偏差小于3%。特别是第1节套管。
6.钢筋笼安装及监测（b型桩）：在吊装前对钢筋笼进行检查，内容包括长度、直径、焊接等，检查合格后开始吊装，采用履带吊双勾4点缓慢起吊，严防钢筋笼变形，在下笼过程中逐步倒点下放。该工程桩钢筋
笼分两节吊装，中间采用搭接焊。采用滚轮式高强度水泥砂浆保护块，防止起拔套管时将钢筋笼带上，同时在钢筋笼顶部绑上测绳实时监控钢筋笼的情况。
7.安装砼导管：采用中25mm 螺纹钢连接钢导管，各节导管应扣紧，防止漏气堵管，导管底部离孔底30一50cm。
8.灌注准备：砼导管安置后，采用拔管机进行拔管检查，起拔量一般控制在10一20cm，检查套管起拔是否畅顺，起拔过程中钢筋笼是否跟管或转动。灌注前的准备包括：上料及贮料斗用水湿润，进行现场砼坍落度试验并制作砼试块，若发现砼和易性变差，坍落度达不到设计要求，严禁直接将水注人砼罐车，该车砼应予退回。检查完毕一切正常后，进行首次上料。贮料斗内的堵头采用圆形钢板，用细钢丝绳悬吊。
9.灌注砼：首次上料不得少于初灌量，首次灌注完成时，砼导管处在埋深2m 以上的位置，首斗料下落完成后试拔外套管（起拔量不超过10cm），检查钢筋笼是否跟管上浮，若发现跟管立即进行反压处理，若一切正常，才继续上料作业.每完成一斗或一车砼后均进行起拔检查（起拔量不超过1ocm），一直延续至拆卸第1节外套管。当硷灌注高度超过第1节钢套管3m 以上时，开始起拔第1节套管，拆除后外套管在砼内埋深2m，砼导管埋深2.5m。重复上述过程，进人第2次拔管循环，在最后一节外套管拔出时，砼导管应留在孔内，待外套管完全拔出并拆除后，测量孔内砼面标高，按需要进行硷补灌，灌完后拆除砼导管。砼灌注这一过程需约4h。每次拆除的砼导管马上进行清水冲洗，为下次砼灌注准备。
2.3 桩顶冠梁施工
该工程桩顶设置c30钢筋砼冠梁。按周边预留0.2m的工作位进行土方开挖，边坡1：0.75，桩基验收合格后整直桩顶预留钢筋，将锈皮、水泥等污垢清扫干净，施作素砼垫层，准确测放出冠梁中心线，中心十字线要标在桩顶面上，标明冠梁的水平标高并弹好尺寸线。绑扎冠梁钢筋，将预埋件预先插人冠梁内，并与冠梁面筋焊接、安装四周模板，分层浇注砼并进行振捣，砼终凝后开始洒水养护7d。
3 质量安全控制措施
钻孔咬合桩是通过相接桩体之间互相咬合，从而达到结构自防水的目的，通过桩体内钢筋不均匀分布而达到在相同配筋量的情况下，获得最大抗弯强度和较好的经济利益。钻孔咬合桩的技术要点可归纳为控制桩身垂直度、保证砼缓凝时间、砼材料的均一性和钢筋笼的定位等。针对该工程的周边环境特点和施工条件，为确保施工过程中基坑安全及良好截水性能。管线及建筑物安全，保证桩身质量和桩墙整体质量及稳定，在施工中采取了如下控制措施。
3.1 桩位及垂直度
为了保证钻孔咬合桩底部有足够的厚度和咬合量，严格控制孔口的定位误差。为提高孔口的定位精度，在桩顶设置钢筋砼导墙，定位孔直径比桩径大40mm。桩机就位后，将第1节套管插人定位孔并检查调整，使孔口定位误差控制在±10mm。
桩机就位后先进行初步对中，采用吊线坠使下压中心支点与桩位中心对中，对中后调节机械各支腿油缸，使操作平面水平。水平调整并再次对中，误差应小于1cm，对中后支起各支腿油缸，对中完成。
吊装完第1节套管后，在钻机附近两个90方向设置吊线坠，监测垂直度，在套管下沉过程中监测人员全过程跟踪，起重工随时检查机械操作平面的水平情况，发现问题及时纠正。该工程咬合桩桩长为18一33m，咬合厚度设计为20cm。为保证咬合厚度，控制桩身垂直度非常重要，使垂直度偏差不大于桩长的3%。做好全过程控制从而保证桩体通长范围的咬合厚度不少于10c m。
每条桩施工前在平整地面上进行套管顺直度的检查和校正，在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，然后用吊线坠和直尺进行检测。先检查校正单节套管，再检查校正全长套管，按照桩长配置的20一30m套管全部连接起来的垂直度总偏差宜小于10cm。
在地面选择两个相互垂直的方向采用经纬仪或吊线坠监测地面以上部分套管的垂直度，发现偏差随时纠正，在每根桩的成孔过程中自始至终坚持，不能中断。每节套管压完后安装下一节套管之前，都要用吊线坠检查孔内垂直度，不合格时需进行纠偏，直至合格才能进行下一节套管施工。
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，纠偏的常用方法如下：
1.利用桩机油缸纠偏：如果套管人土不深（5m 以下），可直接利用钻机的两个顶升油缸和两
个推拉油缸调节套管的垂直度，达到纠偏的目的；
2.a 型桩纠偏：如果a 型桩在人土深度5m以上发生较大偏移，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型桩的纠偏：b型桩的纠偏方法与a 型桩基本相同，但不能向b型桩套管内填砂或粘土，而应填人与b型桩相同的砼，否则有可能在桩间留下土夹层，从而影响咬合桩的防水效果。
3.2 超缓凝砼
超缓凝砼目前尚无标准可循，初凝时间较难控制。水泥和缓凝剂的适应性以及水泥品种对凝固时间影响都很大，缓凝剂掺量一般是水泥用量的3.5%一6%（按缓凝剂类型而异）。超缓凝砼对温度、湿度较为敏感，一般温度越高、湿度越低，砼凝固越快。砼的配合比设计和质量控制在该工程施工中起重要作用，根据施工现场的温度、湿度调整砼配合比，以保证缓凝时间和坍落度要求。
该工程使用商品砼，b型桩砼缓凝时间是根据单桩成桩时间来确定的，单桩成桩时间与地质条件、桩长、桩径与钻机能力等有直接的联系。根据施工同类型工程的类比经验，a 型桩砼的缓凝时间应≥ 60h，b型缓凝时间应≥15h。为满足超缓凝型砼初凝时间≥60h 的要求，对砼配合比采取多次模拟现场条件试验后确定。
由于该工程咬合桩施工的特点，砼的缓凝时间直接影响到成桩的成败，在施工过程中，对不同批号的水泥及外加剂，都应提前做好配合比试验。
由于咬合桩施工工艺的特殊性，要求超缓凝砼的缓凝期必须稳定，不能波动，否则将有可能给工程带来很大的损失，因此要求砼供应商设置专用生产线来生产超缓凝砼，其所用的设备、人员、原材料都相对固定，以减少出错的机会，确保砼的质量。
咬合桩施工总结篇13
Key words: foundation of low water level;envelope;pile;continued wall
中图分类号:TU47 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)18-0106-02
1浅水位软土地基常用的挡土围护结构类型
浅水位软土地区,常用挡土结构的类型:①水泥土重力式挡土墙;②以SMW工法劲性水泥土搅拌桩;③间隔设置的单排灌注桩和预制桩加止水措施(水泥搅拌桩、高压喷射注浆桩、MIP工法桩及桩间注浆等)的组合桩排挡土墙;④全套管钻孔咬合桩;⑤地下连续墙。
2软土地基常用的挡土围护结构优缺点及使用范围
2.1 水泥土搅拌桩
水泥土搅拌桩用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。当地基土的天然含水量
水泥土搅拌桩优点:施工时无震动、无泥浆废水污染;水泥土实体相互咬合较好,比较均匀,桩体连续性好,强度较高;即可挡土又可形成隔水帷幕;适用与任何平面形状;施工简便;同一墙体可设计成变截面、变深度、变强度。
缺点:坑顶水平位移较大;坑顶宽度较大。
适用范围:《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99[2]中规定:①基坑侧壁安全等级宜为二、三级;②水泥土桩施工范围内地基土承载力?芨150kPa;③基坑深度?芨6m。
2.2 SMW工法桩
SMW劲性水泥土搅拌桩以水泥土搅拌桩为基础,凡适用水泥土搅拌桩的工况都可使用劲性桩法,特别适合于粘土和粉细砂为主的松软地层。
劲性桩适宜的基坑深度与施工机械有关,国内一般基坑开挖深度6~10m,国外尤其是日本由于施工钻孔机械先进,基坑开挖深度达到20m以上时也采用SMW工法,劲性桩法可取得较好的环境和经济效果。目前在国内此法已用于开挖深度14m的基坑,深度受H型钢长度约束[3]。
试验表明,水泥对型钢的包裹作用提高了型钢的刚度,可起到减少位移的作用。此外,水泥土起到套箍作用,可以防止型钢失稳,对H型钢还可以防止翼缘失稳,这样可以使翼缘厚度减小到很薄(可
SMW工法优点:对周围地层影响小;施工噪声小、无振动、工期短;废土产生量小,无泥浆污染;适用土质范围广;抗渗性好。
缺点:我国SMW工法桩设计的规范规程尚未成熟和完善;水泥土与型钢组合构件受力机理尚不十分明确;刚度提高系数,水泥土抗压、抗剪强度设计值及H型钢与水泥土之间的单位面积摩擦力μf等只能依据工程经验采用;由于减摩剂性能或施工质量等原因,H型钢的拔出困难或拔出后较难重复使用,给该工法的经济性提出疑问;H型钢的拔出会对水泥土搅拌桩止水帷幕造成一定破坏,在周边环境要求较高的地段,H型钢可按不拔出设计。
2.3 钻孔灌注桩加止水措施形成的组合桩
钻孔灌注桩与水泥土搅拌桩组合的柱列式挡墙,其钻孔灌注桩为受力结构,水泥土搅拌桩为止水结构。水泥土搅拌桩和钻孔灌注桩结合可形成连拱结构,水泥土搅拌桩作受力拱,钻孔灌注桩作支撑拱角,沿钻孔灌注桩竖向设置适当的支撑。
此类组合桩的优点是能充分发挥所选挡土结构单元特长;桩体刚度较大;施工工艺较简单;有一定的止水性;可作为永久结构的一部分。缺点是泥浆对环保影响大;需要有较大的坑顶宽度。
2.4 地下连续墙
地下连续墙无严格的定义,因为:①由于目前挖槽机械发展很快,与之相适应的挖槽工法层出不穷;②有不少新工法已经不再使用泥浆;③墙体材料已经有过去以混凝土为主向多样化发展;④不在单纯的用于防渗或挡土支护,越来越多地作为建筑物的基础。
地下连续墙优点:低震动,低噪音,刚度大、整体性好,变形小,周围地层不致沉陷,地下埋设物不致受损;较高设计强度、较大厚度或深度均能施工;止水效果好,施工范围可达基坑用地红线,可提高基坑使用面积;可作为永久结构的一部分。
缺点:工期长;造价高、采用稳定液挖掘沟槽,废液及弃土处理困难,需有大型机械设备,移动困难;在很软的淤泥质土、含漂石的冲积层和超硬岩石等特殊的地质条件下,施工难度大,如果施工方法不当或地质条件特殊,可能出现相邻墙段不能对齐和漏水的问题。
2.5 全套管钻孔咬合桩
全套管钻孔咬合桩按第二序列桩切割第一序列桩时,第一序列桩混凝土凝固情况可分为硬切割全套管咬合桩和软切割全套管咬合桩。硬切割全套管咬合桩指在第一序列桩混凝土硬化后,实施第二序列桩对第一序列桩进行切割;软切割全套咬合桩指在第一序列桩混凝土凝固前,实施第二序列桩对第一序列桩的切割。
2.5.1 硬切割钻孔咬合桩
①基本特点:a.采用双螺旋动力头钻机,在全套管护臂情况下进行长螺旋钻成孔成桩,上动力头驱动长螺旋钻杆,下动力头驱动套管;b.邻桩相互咬合一定宽度,形成桩排式地下连续墙。②施工设备:双旋转动力头钻机,上动力头驱动长螺旋钻杆,下动力头驱动套管。③施工程序:a.提起长螺旋钻杆和套管,对准桩孔位置;b.同时驱动套管和长螺旋钻杆,在土中切割钻进;c.当套管完全进入预定土层中后,单独驱动长螺旋钻杆达到设计深度;d.通过长螺旋钻杆内腔向孔低压灌混凝土,边提升钻杆边灌注混凝土;e.混凝土灌满桩孔并且钻杆完全拔出后,拔出套管;f.混凝土初凝前将钢筋笼放入。④特点:a.即使在有地下水时,套管切割无需泥浆;b.桩孔垂直度偏差220mm。⑦施工顺序:先设置第一序列桩,其后设置与其咬合的第二序列桩。
2.5.2 软切割钻孔咬合桩
软切割方式全套管咬合桩是利用超缓凝混凝土的特殊性能,采用高精度系列全套管钻机按专门工艺成孔、成桩的一种特殊桩型,通过桩与桩之间的咬合连接,可形成挡土截水的连续排桩围护结构或地下防渗墙。
全套管钻孔咬合桩施工工艺的关键技术在与先施工桩身混凝土凝结时间要长,3d强度要低,以保证能被后施工桩的钻机套管下沉时切割,同时混凝土的28d强度能达到设计强度等级,因此混凝土能否满足设计与施工要求是该工艺成功的关键之一。这种切割法属于软切割,不会产生施工缝,能起到完全的止水作用。
软切割方式的全套管钻孔咬合桩特点如下:
①采用全套管钻机,在成孔成桩过程中始终有超前钢套管护壁,所以无需泥浆护壁,无须排放泥浆,近于干法成孔;机械设备噪音低,大大减小工程施工时对环境的污染。②对沉降及变位容易控制,能紧邻相近的建筑物和地下管线施工。③能有效的防止孔内流砂、涌泥、并可嵌岩,成桩品质高。④能起到完全的止水作用。⑤混凝土强度可按设计要求提高,可靠性高。⑥全套管的护孔方式使第二序列施工的桩在已有的第一序列的两桩间实施切割咬合,能保证桩间紧密咬合,混凝土终凝出现咬合之后,成为无缝的连续“桩墙”,形成良好的整体连续结构。
软切割钻孔咬合桩与常规的深基坑围护结构形式相比,造价较地下连续墙或加止水措施的钻孔桩低,与加止水措施的挖孔桩造价相当;但钻孔咬合桩垂直精度高,各桩间咬合防水效果好,并且可保证无塌孔、振动小,易于控制桩身质量,保证安全,减小对周边环境的影响。
软切割钻孔咬合桩与地下连续墙功能基本相同,且优于地下连续墙:①采用钢筋混凝土桩和素混凝土桩间隔布置的排列方式可降低配筋率;②钻孔咬合桩是连续施工的,桩间不存在施工缝,抗渗能力更强,而地下连续墙分幅接头处的施工缝往往是防渗的薄弱环节;③施工灵活,钻孔咬合桩施工时可根据需要转折变线,更适合于施工平面多变的几何图形或呈各种弧形的基坑。
3软土地基五种常见挡土围护结构技术特性比较
五种挡土围护结构技术特性比较如表所示。
对比表明在软土地区五种常见的挡土围护结构,全套钻孔咬合桩的综合技术特性显优。
参考文献:
