浅议咬合桩技术在深基坑工程中的有效应用

张万秋

(中铁四局第二工程有限公司，苏州 215100)

浅议咬合桩技术在深基坑工程中的有效应用

张万秋

(中铁四局第二工程有限公司，苏州 215100)

作为新型支护工艺技术，咬合桩技术的应用对于保障深基坑工程的安全运行具有重要作用。本文首先介绍了咬合桩技术工艺原理及工艺流程，然后具体探讨了咬合桩技术在深基坑工程中的应用，以期为相关技术与研究人员提供参考。

咬合桩 深基坑 应用

传统建筑施工中常采用重力式挡墙、地下连续墙等深基坑支护结构，随着基坑工程规模及数量的快速发展，深基坑支护工程的施工要求逐步提高，选用恰当、经济的基坑支护形式，已成为相关工程面临的重大课题。咬合桩是一种新型深基坑支护结构，其具有施工速度快，成桩质量高、支护深度大，能够起到较好的基坑防渗及止水效果等特点，对深基坑支护工程具有良好的适用性。因此，加强有关咬合桩技术在深基坑工程中的应用研究，对于改善咬合桩技术的应用质量具有重要的理论和现实意义。

一、咬合桩技术工艺原理及工艺流程

1、咬合桩技术工艺原理

咬合桩采用一个超缓凝混凝土桩和一个钢筋混凝土桩相间的排列方式。先对超缓凝混凝土桩进行施工，然后再施工钢筋混凝土桩，前桩使用超缓凝混凝土，要求在该桩混凝土初凝前应完成后桩的施工；在后桩施工中，要用套管桩机切掉与前桩相接触部分的混凝土，以确保咬合。相邻桩间的咬合厚度可依据桩长来确定，桩长度越短则咬合厚度越小，但最低应在100mm以上，反之则咬合厚度越大。

2、咬合桩技术工艺流程

（1）为保证咬合桩孔口的定位精度和速度，应先在桩顶上部淤泥面制作钢筋混凝土导墙。

（2）等导墙强度达到规定值后，将套管钻机抱管器的中心与导墙孔位中心对准；在孔口定位过程中，主要由钻机以导向和导墙孔为依据，前后左右移机，确保护筒和导墙孔上下圆心重合。

（3）先将第一节套管压入2.5～3m左右，然后使用抓斗将套管内的泥土取出，抓土的过程中应同时下压套管，待第一节套管完全压入土内后，检查垂直度，若超出规定范围则进行纠偏处理，待合格后再安装第二节套管继续实施下压取土，由此持续直到满足规定孔底标高。

（4）依照施工图制作钢筋笼，成孔完成后安放钢筋笼。钢筋笼下至设计高程后，利用钢筋笼周围钢筋定位环保证钢筋笼轴线与桩孔中心线重合，并确保主钢筋的净保护层满足设计要求，保护层的允许偏差按±20mm控制。

（5）若孔内有水则选用水下混凝土灌注法施工；若孔内无水则选用干孔导管法流态灌注。

（6）拔管成桩：浇筑混凝土的时同步进行拔管，拔管的同时严格控制其埋深和提升速度，严禁将套筒和导管拔出混凝土面，防止断桩和缺陷桩的发生。施工时要注意确保套管底部低于混凝土面应不高于1m。

（7）排桩施工应按照先施工超缓凝混凝土桩（A桩），后施工钢筋混凝土桩（B桩）的原则进行，施工顺序为：A1→B1→A2→B2→A3→B3→A4……，如图所示。

二、咬合桩技术在深基坑工程中的应用

1、咬合桩施工垂直度及定位误差的调控

（1）控制桩身垂直度

控制良好的桩身垂直度是保证钻孔咬合桩底部有充足咬合量的基础。依据实际规范标准，工程桩身垂直度的偏差应在0.3%以下，桩间的咬合量应为250mm。成孔时要控制好桩的垂直度，需做好以下三方面：一是检查校正套管的垂直度；二是监控并调整成孔过程中桩的垂直度，也就是地面监控与孔内检测；三是纠偏，成孔时若发现垂直度偏差较大，应立即纠偏。当前常用的纠偏方法有：①B桩纠偏，若B桩入土超过5m出现过大偏移，可先使用钻机油缸实施直接纠偏处理，若未能满足标准，可将粘土或砂土填充至套管内，在填土的同时将套管拔起，待套管提升至上次满足要求的位置后调直套管，检查垂直度合格后再实施下压；②使用钻机油缸纠偏，若套管入土深度较浅或偏差较小，可直接采用钻机的两个推拉油缸和顶升油缸对套管的垂直度进行调节，以此实现纠偏；③A桩纠偏，相比较于B装纠偏，A装纠偏时不可向套管内填充砂土或粘土，而应填入与B桩同类型的混凝土，以免桩间形成土夹层而干扰排桩的止水效果。

（2）控制孔口定位误差

为提高钻孔咬合桩位置的精确度，应严密控制孔口的定位误差。施工中可在钻孔咬合桩顶部安置钢筋混凝土导墙，导墙上留设定位孔，孔直径应比桩径大20～40mm。待钻机移动到设定位置后，待第一节套管进入定位孔后应及时进行检查调整，以确保套管周围同定位孔间的空隙保持均匀。

2、超缓混凝土的试配及使用

（1）超缓凝剂的选用

为避免粉状外加剂在混凝土中难以均匀分散的问题，可选用液体水溶性超缓凝剂作为主要超缓凝剂。使用中，增加缓凝剂的掺量，可增强缓凝作用，且在恰当范围内掺加缓凝剂不仅不会干扰后期强度，反而能提高其强度；然而若缓凝剂使用量超过标准值，则不仅会造成严重缓凝，且会导致强度损失，甚至会出现长期不凝结硬化。

（2）材料选择

因水下超缓混凝土的灌注是一项连续作业，在控制坍落度损失、混凝土粘聚性、抗压强度的各项指标时应重点控制原材料的质量。

（3）配合比选择

在实际混凝土配制前应进行多次试配，依据试配结果选出一组最佳配合比，选出的配合比混凝土应无泌水、离析现象，出机状态好，缓凝时间符合施工标准，且有充足的强度富余系数。此类超缓混凝土关键是控制好混凝土的凝结时间，初凝时间应为60h，强度应在3Mpa以下。灌注前应将坍落度控制在180～200mm范围内，扩展度应高于45mm，以提高水下灌注混凝土的保水性和粘聚性。

3、钢筋笼上浮与“管涌”问题处理

（1）钢筋笼上浮处理：因套管内壁同钢筋笼外缘间隙较小，在套管拔起过程中可能造成套管随带钢筋笼一起上浮的问题。可采取的预防措施：在钢筋笼底部焊接一块小于钢筋笼直径的薄钢板，以提高其抗浮能力；A桩混凝土应选用粒径较小的骨料，粒径应控制在20mm以下，减少石子造成的摩擦；混凝土灌注应严格按照操作标准执行；使用钢筋笼导正器。

（2）“管涌”是指在A桩成孔时，由于B桩混凝土未硬化，处于流动状态的混凝土由A、B桩结合处涌入A桩孔内。可采取的预防措施有：①B桩长空的套管比A桩成孔采用的套管长1.5m；②B桩成孔时应密切观察邻近两侧A桩混凝土顶面是否下陷，若发现下陷应立即停止A桩开挖，并一边将护筒尽量下压，一边向B桩内填土或注水(平衡A桩混凝土压力)，直至制止住“管涌”为止；③A桩混凝土的坍落度应较小，不应高于14cm，以减小混凝土的流动性。

结束语：

咬合桩技术的应用质量将直接关系着深基坑工程的运行质量和效益，因此，相关技术与研究人员应加强有关咬合桩技术在深基坑工程中的应用研究，总结咬合桩技术应用措施及关键施工技术要点，以逐步提升咬合桩技术应用水平。

[1]卜林,曾华健,吴传清.全套管钻孔咬合桩防渗支护结构在深基坑工程中的应用[J].土工基础,2010,04:10-13.

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[3]张庆.干取土矩形咬合桩变形机理及其在软土区深基坑支护中的应用研究[D].河南理工大学,2010.

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1007-6344（2015）05-0302-01

张万秋（1981-10），女，山东日照，学历：本科，研究方向：地铁建设咬合桩施工。