钻孔咬合桩在基坑支护工程中的应用

钻孔咬合桩在基坑支护工程中的应用

许乃学

上海徐房建筑实业有限公司 上海  200030

摘要：近年来，随着科技水平的不断发展，我国建筑施工技术的水平也在不断提高。施工工艺及工法的革新则是必然。新的技术能够降低施工成本，优化劳动力，而且提供了更高程度的安全保证。施工发生风险概率大大降低，国家、人民的财产安全得到进一步保障，从而使得我国的建筑行业有一个良性循环。

关键词：基坑支护；咬合桩；超缓凝混凝土；

引言

现阶段，随着我国建筑施工技术水平不断提高。新工艺、新技术、新材料也应运而生。随之被广泛地应用到了具体的工程建设当中。就基坑支护而言，咬合桩（套管钻孔机+超缓凝混凝土施工工艺）施工被大量采用到具体工程当中，使其施工的优点得以充分体现。

1工程概况

本项目位于深圳市南山区前海地铁站附近的前海深港合作区，北临桂湾二路、西侧为梦海大道，总建筑面积15万平方米，占地面积为14694.34㎡，地上建筑面积11万平方米，地下建筑面积约4万平方米。地下3层，开挖面积为13963.78m2，基坑周长约481.54m，开挖深度14.0~19.5m。

项目基坑围护采用支护桩+内支撑的支护方案。支护桩采用荤桩桩径为1400mm，间距为2000mm 和素桩桩径1200mm，间距为2000mm进行咬合支护；桩顶设一道1400mm×1000mm的冠梁，咬合桩桩身砼等级，素桩C20，荤桩C30，围护桩施工采用套管钻孔机+超缓凝混凝土施工工艺，通过对超缓凝混凝土桩切割咬合，形成挡土、止水围护结构。

2钻孔咬合桩的定义

钻孔咬合桩是指平面布置的排桩间相邻桩相互咬台（桩圆周相嵌）而形成的钢筋混凝土桩墙，用作建筑物、地铁站等深基坑支护结构。由我国地下工程界知名专家王振信教授在国外考察时发现并将其引进到国内推荐给深圳地铁工程。

目前经过大量的工程实践，在国内已成为一项十分成熟的支护结构施工技术，

在地铁、道路下穿线、高层建筑物等城市构筑物的深基坑工程中已广泛推广，特别适用于有淤泥、流砂、地下水富集等不良条件的地层。钻孔咬合桩形成的桩墙有别于圆形桩与异形桩组合的桩墙，咬合桩的混凝土终凝出现在桩的咬合完成以后，成为无缝的连续桩墙，它与普通钻孔支护排桩相比，大幅度提高了支护结构的抗剪强度和安全性，具有良好的截水性能，不需要辅助截水及桩间挡土措施。

钻孔咬合桩与地下连续墙功能基本相同，但又优于连续墙。主要表现在：一、配筋率较低；咬合桩通常是采用钢筋混凝土桩和素混凝凝土桩间隔布置的排列方式，大大地降低了支护结构的配筋率。二、抗渗能力更强；钻孔咬合桩是连续施工的，桩间不存在施工缝，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；三、施工灵活，由于钻孔咬合桩施工时可以根据需要转折变线，所以更适合于施工一些平面多变的几何图形或呈各种弧形的基坑。

3工程施工特点、重难点及应对措施

3.1重难点分析；

咬合桩即相邻桩之间利用二种混凝土的初凝时间差，实现无缝咬合。以免咬合不紧密导致相邻桩之间新老混凝土界面产生一定的缝隙，形成渗漏水通道。通过对该项目的设计文件、勘察报告分析总结得出完成该项目的最大重点及难点就是如何保证咬合桩之间的止水效果问题，要达到较好的止水效果就必须从以下几个关键点来控制：①超缓凝混凝土施工②咬合桩的垂直度保证③导墙的施工及精准保证④咬合厚度的控制

3.2应对措施

(1)素桩的超缓凝混凝土施工

1、选择施工经验丰富、技术力量强并具有类似项目经验的专业分包及施工班组。

2、严格按照设计及规范要求，超缓凝混凝土的配合比必须满足其初凝时间≥60h的要求（通过试桩确定）。使其存在新老混凝土界面在被切割桩的混凝土尚未完成初凝阶段从而实现二桩的咬合与混凝土固结同步。

3、混凝土坍落度必须符合设计及规范要求，无离析现象，运输途中严禁任意加水，每个台班做两次塌落度（180-220mm）试验，不符合要求的混凝土必须作退货处理，不得用于工程。

(2)咬合桩的垂直度保证

1、在地面上两个互相垂直方向掉线锤监测套管的垂直度，发现偏差随时纠正；在孔内，每节套管完成后，进行孔内垂直度检查，合格后才能压入下一节套管。

2、导墙沟槽开挖后，将中心线引入沟槽下，控制底模及模板施工，确保导墙中心线正确无误。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。

3、钻孔咬合桩施工前，在平整的地面上进行套管顺直度的检查和校正，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，套管顺直度偏差控制在1‰-2‰

4、成孔过程中桩的垂直度监测和检查：①在地面选择两个相互垂直的方向采用线锤监测地面以上部分的套管垂直度，发现偏差随时纠正。检查在每根桩的成孔过程应始终进行②每节套管压完后安装下一节套管前，都要下入孔内检查孔底的垂直度，不合格时，需进行纠偏，直至合格才能进行下一节套管施工。

5、垂直度纠偏：①利用钻机油缸进行纠偏：如偏差不大于或套管入土不深，可直接利用钻机的竖向和水平油缸调节套管的垂直度，可达到纠偏的目的。②A型桩纠偏：如A型桩在入土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，一边填土一边拔超套管，直至将套管顶升至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型桩纠偏：B型桩与A型桩不同之处：在于填入的是与A桩相同的混凝土,否则有可能在桩间留下土夹层，影响围护结构的止水效果。

(3) 咬合厚度的控制

严格按照设计要求及规范规定进行控制，相邻桩之间的咬合厚度根据桩长来选取，桩长越短咬合厚度越小，但最小不宜小于100mm。

4质量管理体系及质量保证技术措施

4.1质量管理体系

4.2前期准备工作

（1）根据项目质量保证计划要求，制订一个更具体的质量控制体系，明确每道工序的事前交底，中间验收及最后验收环节的要求，严格执行三级验收制度，及时尽早发现问题及时整改，确保工程中每个分项直至每个工序环节的施工质量。

（2）加强施工现场质量管理机构设置工作，各极管理人员都必须对本岗位的质量要求明确了解，从管理体制上保证工程的施工质量。

4.3施工质量保证措施

（1）施工中在地面上选者两个互相垂直的方向掉线锤监测套管的垂直度，发现偏差随时纠正；在孔内，每节套管完成后，进行孔内垂直度检查，合格后才能压入下一节套管。

（2）导墙模板要牢固，防止走摸，并保证轴线和净空的准备，浇注时采用两边对称交替进行，并在砼有足够的强度后拆模，保证导墙的施工质量。

（3）施工中严格控制商品砼的质量，特别是超缓凝砼的配制，根据现场温度、湿度及时调整配合比，保证商品砼的缓凝时间达到设计要求，保证素砼桩在灌注后60小时内完成钢筋砼桩施工。

（4）混凝土灌注时导管必须密封不漏水，导管下口离孔底距离控制在0.3～0.5m左右；混凝土初灌量应保证导管底部一次性埋入混凝土1.3m 以上；灌砼连续不断地进行，及时测量孔内混凝土面高度，以指导导管的提升和拆除；

5钻孔咬合桩在基坑支护工程中的应用

随着城市化进程的推进，社会对环境保护意识的增强，日渐紧缺的城市土地资源，对工程施工的环保性、安全性尤为重视。

咬合桩施工工艺是在全套管桩基施工工法的基础上，结合了自身技术特点， 解决了关键技术难题后，经过多个工程实践而得以发展起来的，主要用于围护结构的施工。吸收了国内外使用的基坑围护结构形式的诸多优点，符合当前国家关于节能环保产业方面的相关政策，具有质量可靠、施工速度快、地层适应性强、平面连接形式多样、施工环保、节省造价、外观整齐等明显特点。

本项目咬合桩施工工艺正是在基坑支护系统中具体有效的运用。

结语

随着城市化建设的不断发展，基坑工程也在向大面积、大深度发展。通过对该项目的全过程参与学习，使我对咬合桩施工有一种全新、全面的认识。其施工工艺具有很明显的优点；既有效的控制基坑变形以保护周边环境，又解决了基坑围护结构渗水的技术难题。

参考文献

[1]中华人民共和国行业标准《咬合式排桩技术标准》.JGJ/T396-2018

[2]《深圳市深基坑支护技术规范》SJG 05-2011

[3]宋明智.高健康.肖克龙.郑磊.李诚.咬合桩在基坑围护结构中的施工工法SZSJGF007-2010