全套管钻孔咬合桩在基坑支护应用

1、全套管钻孔咬合桩在基坑支护应用 钻孔咬合桩具有配筋率较低、抗渗能力更强、施工速度快、支护结构的抗剪强度和平安性高等特点，目前在国内已成为一项非常成熟的支护结构施工技术，在地铁、道路下穿线、高层建造物等城市构筑物的深基坑工程中已广泛推广，特殊适用于有淤泥、流砂、地下水富集等不良条件的地层。但是在部分具有岩石地层的基坑支护工程中，因基坑周边环境复杂，平安文明施工程度高，工期要求紧，平凡的钻（冲）孔灌注桩和地连墙很难满意实际要求，咬合桩在此类地形下显示出了非常突出的技术优势。 1工程概况 1.1工程概述 凯达尔枢纽国际广场位于广州市增城新塘镇，该工程用地面积38697.1m2，计划总建造面积约38万

2、m2，由四层地下室、六层裙房以及两栋超高层塔楼（西塔楼260m，东塔楼182m）组成。基坑开挖面积35026.9m2，基坑周长约797.0m，略呈三角型布局，裙楼区域开挖深度17.7m，塔楼区开挖深度21.4m；属于典型的超大深基坑工程。 1.2基坑北侧环境状况 基坑北侧紧邻正在举行主体施工的广州地铁13号线新塘站，其基坑开挖深度约15m，地铁13号线基坑支护形式采用地下继续墙+三道支撑，距本工程北侧支护最近处仅2.3m；详见图1。 1.3基坑北侧地质、水文状况 1.3.1地质状况按照野外钻探编录，按成因、状态、岩土性划分，场区岩土层自上而下可分为：人工填土层、坡积层、残积层、基岩本工程的基坑

3、北侧中（微）风化岩层埋深较浅，强度较高，中风化最浅埋深-7.71m，其平均强度为11.9MPa，微风化最浅埋深为-8.5m，其平均强度值为90MPa。1.3.2水文状况按照勘察报告，钻探期间场地范围内未发觉地表水存在，各钻孔测得混合水静止水位相对标高为-2.00-9.70m，场地长期水位变化幅度也许在34m。 1.4北侧支护设计概况 1.4.1北侧竖向支护结构的选型为保证地铁结构平安，北侧支护结构施工时造成水土流失，影响地铁基坑平安，原设计方案由平凡钻（冲）孔排桩改为与地铁基坑相同的地下继续墙支护形式。但因本工程的岩层浅（局部场地下去8m进入微风化）、硬度大（按照地铁施工单位的施工阅历，强度最

4、大可超过100MPa），能够举行如此高强度岩层施工地下继续墙的施工机械少（双轮铣槽机，受场地限制只能进场一台），施工速度慢（完成北侧支护需7个月），造价高，不适用于本工程。在项目部进场后，按照实际状况和地保办的相关要求，并经过充分市场调研及实地考察后，确定采用咬合桩的支护形式，且北侧采用咬合桩的施工方案终于也通过了地保办专家的审核。1.4.2咬合桩设计概况本工程的基坑北侧咬合桩一共372根（A桩186根，B桩186根），A桩桩底需进入中风化岩层1.5m或微风化岩层1m，B桩桩底需进入基坑底加上嵌固深度（进入全风化岩不少于7.0m或强风化岩不少于5.0m或中风化岩不少于3.0m或微风化岩不少于2

5、.0m），咬合桩桩径1.2m，咬合0.35m。2咬合桩简介套管钻孔灌注咬合桩是采用磨桩机压套管下沉，采用冲抓斗或旋挖机出土成孔，使桩与桩之间互相咬合罗列的一种基坑围护结构。桩的罗列方式为一条不配筋并采用超缓凝素混凝土桩（A桩）和一条钢筋混凝土桩（B桩）间隔布置，其中钢筋混凝土桩（B桩）利用套管钻机的切割能力切割掉相邻超缓凝素混凝土桩（A桩）相交部分的混凝土，使之形成具有良好防渗作用的整体继续防水、挡土围护结构。 3咬合桩工艺优缺点 3.1优点 （1）因为素桩的主要作用为咬合钢筋混凝土桩，形成整体止水帷幕，不承受荷载，只用进入中风化岩层即可，故整体施工速度较快，造价低；较易满意本工程的工期要求并

6、在最大程度上节省成本。（2）咬合桩采用旋挖成孔的工艺具有噪音低、振动小的特点，彻低满意广州市地保办的要求。（3）咬合桩采用钢护筒举行护壁，无需泥浆护壁，平安施工文明程度较好，能最大程度防止水土流失，将支护施工对周边影响减至最低。 3.2缺点 因为咬合桩的施工工艺要求先施工素桩，再施工钢筋混凝土桩。为防止形成冷缝，影响止水效果，对素桩混凝土的初凝时光要求较高，一般要求大于60h，钢筋混凝土桩的成孔时光要求较高。 4咬合桩工艺流程及施工要点 咬合桩利用转动液压装置（全套管钻机，简称磨桩机），采用转动方式入套管，同时冲抓斗从套管内取土，一边抓土、一边下压套管说明：通过磨桩机将钢护筒压入中风化岩层，通

7、过冲抓头或旋挖机在钢护筒内成孔，可取消泥浆护壁。套管进入中风化岩层时，因磨桩机压入套管困难，为防止消失“涌砂”现象，快进入岩层时提前向套管内注水反压保持套管内外水土压力平衡，改用采用旋挖机举行成孔作业。 4.1施工流程 4.1.1单桩施工流程导墙施工钻机就位对中吊放并压入第一节套管、校对垂直度、旋挖取土冲抓斗（旋挖机）取土（石）终孔检查（B桩吊放钢筋笼）安装混凝土导管灌注水下混凝土桩机移位（重复上述工序）。备注：A桩施工流程同B桩施工流程，但无吊放钢筋笼。4.1.2咬合桩整体施工挨次如图4所示，全套管咬合桩总的施工原则是先施工A序列桩（素混凝土桩，简称A桩），后施工B序列桩（钢筋混凝土桩，简称

8、B桩），其施工工序是：A1A2B1A3B2A4B3，如此循环。 4.2咬合桩施工重要工序操作要点 4.2.1导墙施工为保证咬合桩定位误差要求小于10mm，需要硬化地面并做混凝土导墙，导墙宽3.24m、厚度为0.3m；定位孔直径比桩径大4cm。4.2.2钻机就位对中导墙混凝土达到强度后，重新定位咬合桩中心位置，将点位反到导墙面上，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咬合桩桩位中心。4.2.3吊放并压入第一节套管、校对垂直度、冲抓取土钻机就位后，将第一节管吊装在桩机钳口中，找正套管垂直度后，磨桩机下压套管，压入深度约为2.53.5m深，然后用冲抓斗从套管内取土，一边

9、抓土、一边下压套管，保持套管底口到开挖面的深度大于2.5m。第一节套管所有压入土中后（套管高出导墙顶面1.21.5m，便于接管），检测垂直度，如不合格则举行纠偏调节，如合格则安装其次节套管连续下压取土。4.2.4注水、旋挖取土（岩）套管进入中（微）风化岩层时，因岩石坚硬，冲抓锥受机械设备性能限制难以抓土作业，此时，需向套管中注水，采用旋挖机举行取土（岩）作业。4.2.5终孔检查将孔底的虚土所有清除，然后测量孔深、垂直度，直至满意设计要求。4.2.6灌注水下混凝土终孔检查合格后（B桩须吊放钢筋笼，钢筋笼标高误差±10cm），然后安装准250导管举行水下混凝土灌溉；浇筑时检查每车混凝土类

10、型与标号、坍落度状况，以免素桩与钢筋桩混凝土混用或发生灌注事故；每根桩制取一组试件，监测其缓凝时光及强度；施工时边浇注混凝土边拔管，但一直保持套管底低于混凝土面不小于2.5m，桩顶标高误差±20cm。 5质量控制 5.1孔口定位误差的控制 孔口的定位精度，主要靠导墙浇筑精度控制。在举行导墙浇筑前，需对每根桩举行举行定位，保证导墙的中心与桩位中心重合。 5.2桩的垂直度的控制 当咬合桩垂直度超过允许范围时，可能造成咬合桩底部未举行咬合。在举行桩位成孔时，需严格控制孔口定位误差外，还应对其桩孔垂直度举行严格的控制。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”举行孔内垂直度检查，不合格时需举行纠偏，直至合格才干进下一节套管施工。成孔过程中如发觉垂直度偏差过大，务必准时利用磨桩机两侧的油缸举行顶升或推拉套管，调整套管的垂直度举行纠偏调节。 5.3预防“管涌” 在场地有淤泥、流砂、地下水富集等不良条件的地层，因B桩成孔过程中，A桩混凝土未凝结，还处于流淌状态，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