钻孔灌注咬合桩在施工中的质量控制

段洪博

摘 要：基坑支护使用钻孔咬合灌注桩是一种成熟的基支护结构，在基坑支护、方面得到广泛的使用。结合工程施工实践，针对钻孔咬合灌注桩的施工工艺以及在施工过程中总结的质量控制成功方法。

关键词：超缓混凝土；桩管；垂直度；咬合桩；导墙

1施工特点及工艺

钻孔咬合灌注桩是素混凝土桩（以下简称桩A）和钢筋混凝土桩（以下简称桩B）之间相交并列咬合的一种基支护结构墙。排列方式是桩A与桩B之间隔连续布置。施工中首先施工桩A，桩A使用的是超缓混凝土在凝固之前完成桩B施工，并切掉桩B与桩A相交部分。必须在桩A混凝土初凝之前完成桩B施工从而实现桩A与桩B之间的连续咬合。参与钻孔咬合桩施工的机械有桩管钻机、桩管、150吨吊车、重力式抓斗等机械。

1.1钻孔咬合桩施工

钻孔灌注桩施工开始，为保证围护结构墙连续性需要连续不间断施工，钻机先就位于桩A并先施工，随后钻机移位于桩B开始施工，其施工先后顺序是A1→A2→B1→A3→B2→A4→B3→A5→B4→……，如下图所示。

1.2钻孔咬合桩导墙施工

为了控制钻孔咬合桩桩管的定位精度和钻孔咬合桩施工过程中成桩垂直度得到有效的控制，在桩顶上部首先施工钢筋混凝土导墙。具体步骤为：①、场地平整至合适标高 ②、根据设计要求在场地进行放样出桩位中心线，以放样的桩中心线作为导墙的控制线。③、导墙沟槽开挖，将符合要求的桩位中心线作为沟槽施工的控制线。沟槽开挖完毕后，重新测量放样，将桩位中心线引入沟槽中，桩位控制线是为导墙模板架设提供精度控制，以导墙模板控制精度来控制导墙中心线精度。④、导墙钢筋绑扎，在沟槽施工结束后依照导墙设计要求绑扎钢筋。⑤、模板和混凝土施工，在振捣过程中防止振捣不均匀，同时避免振捣多度造成混领土离析和模板位移。

1.3钻孔咬合桩成孔、浇筑施工

单桩A成孔工艺，桩管钻机以桩管中心位置对准即将施工桩的中心位置，作为桩管钻机定位点。在桩管机位置确定后，吊车装第1节桩管放入桩管钻机抱箍钳中，在吊车配合下调整桩管垂直度至符要求后，回旋下压桩管，下压入土深度约为1.5～2.5m。使用重力式抓斗在桩管内取土，取土与下压桩管可以同步进行，但始终保持桩管内取土面至桩管下底口土层厚度保持在2.5m左右。当第1节桩管压入后上部预留1m至1.8m方便连接下节桩管和检测桩管垂直度，如不符合设计要求则需要调整纠偏，纠偏至符合设计要求后则开展下一节桩管的安装，然后桩管钻机下压抓斗取土，取土和下压桩管可以同时进行，直至达到设计咬合桩桩底部标高；桩A与桩B成孔工艺一致。

单桩A成孔同时完成浇筑的工艺流程，在此简单介绍桩A施工工艺基本流程如下。场地平整→桩位放样→施工混凝土导墙→桩管钻机就位对中→吊车配合安装第一节桩管→测控桩管垂直度→压入第一节桩管→校对桩管垂直度→抓斗取土同時桩管持续压入进→检查孔深→清理渣土→安放混凝土灌注导管→灌注混凝土并逐次拆除桩管→测量混凝土面标高→管桩钻机移位。

钻孔咬合桩桩B工艺流程：平整场地→测量放中心线→施工混凝土导墙→桩管钻机就位对中（钢筋笼制作）→成孔→一次清孔→钢筋笼安放→混凝土导管安装→二次清孔→浇注混凝土。①成孔设备就位后，必须平正、稳固，确保在施工中不发生倾斜、移动。为准确控制成孔深度，在桩架或桩管上应设置控制深度的标尺，以按设计桩长控制成孔深度。②钻孔灌注桩成孔结束后首先检测成孔桩的中心位置、孔径、垂直度、孔深和沉渣厚度。③在钻孔咬合桩施工前，为了解土层情况、施工特性及检测孔壁稳定性，测试成孔过程中应测定沉淤厚度、成孔垂直度、孔径和孔壁稳定，以便核对该地区的地址条件，针对地质条件来筛选设备、以适宜钻孔咬合桩的施工工艺及技术要求。

1.4混凝土钻孔咬合桩灌注控制

桩A、桩B成桩过程中都采用Φ250mm的法兰式导管浇筑混凝土，，混凝土浇筑时导管埋入混凝土的深度控制在2m至6m之间，其中最小埋入深度不小于1m。每次拔出导管高度禁止超过4m，浇筑过程中禁止将导管埋入过深或脱离混凝土面，。在桩B混凝土灌注中应为防止钢筋笼上浮特在钢筋笼下端焊接底板；当混凝土浇筑进入钢筋笼底端2～3.5m后，可适当提升导管。导管提升要平稳提升时注意关注钢筋笼情况，避免提升导管冲击过大钩带钢筋笼上浮或移动。对于桩A，每车混凝土都需要监测其坍落度情况及缓凝时间，并均取1组样品试件，，直至桩B两侧桩A全部完成施工为止。灌注过程中可边灌注混凝土边拔管，但始终保持混凝土面高于导管底面2m厚度。施工过程中发现问题立即采取应急措施。往往一台钻机无法满足施工进度要求，需要多台钻机分段施工，这就存在与先施工段的接头问题。处理方法为在施工段与段的端头设置1个砂桩（成孔后用砂灌满），待后施工段到此接头时挖出砂子，灌上混凝土即可。

2 关键步骤的质量控制

2.1桩位定位偏差的控制

设置一道钢筋混凝土导墙在钻孔咬合桩桩顶位置，导墙上定位孔是经过测量放样确定，定位孔直径比桩径大20mm至40mm。待钻机移动至规定位置后，将第1节桩管放入定位孔并检查调整，确保桩管与定位孔之间的距离保持一致。

2.2成桩的垂直度的控制

施工前期先检查并校正施工桩管的顺直度首先在平整的路面检查单节桩管的顺直度，若不符合要求及时校正或更换，然后依照桩长组装桩管，桩管组装后的偏差、顺直度控制在1‰至2‰。检测方法为：在桩管两边放置相互平行的两条线，然后用直尺进行检查。施工过程中桩的垂直度监测分为地面监测和孔内检查：在地面选择两个相互垂直的方向，采用全站仪监测地面以上桩管的垂直度，做到及时发现及时纠正。孔内检查：在安装下一节桩管之前，需要用“线锥”或“测环” 检查孔内垂直度。如果不合格及时进行纠偏至合格才能进行下一节桩管施工。

2.3成桩纠偏

施工过程中检查垂直度超过设计要求，必须进行纠偏，常用的纠偏方法有以下三种。①调整钻机的油缸进行纠偏：桩管入土不深（5m以上）或偏差在可控范围，调整钻机顶升的两个油缸和两个精调桩管垂直度的油缸，可达到一定的纠偏。②桩A纠偏：如果桩A在入土偏移较大并且在5m以内，可先调整钻机油缸直接纠偏。如仍然到不到要求，可向桩管内填黏土或砂，拔管和填土同时进行，直至将桩管提升到垂直度检查合格的位置；③桩B纠偏：桩B使用的纠偏方法与桩A使用的纠偏方法基本相同，其不同之处是桩B填的是混凝土，桩A填的是沙或黏土。如果统一填黏土可能会在桩A桩B间留下土夹层，影响排桩的质量。

2.4超缓凝混凝土的施工时间控制

桩A用的混凝土的缓凝时间是根据完成相邻单桩B施工时间来确定，根据咬合桩施工工艺，桩A初凝时间为：T=3t+k。（式中t—单桩成桩时间，一般取12h；k—预留时间，取24h。）一般初步控制桩A初凝时间为60h，在施工中可以根据实际施工情况进行调整。

3小结

作为一种新型基坑维护结构，钻孔咬合桩已在建筑工程领域得到广泛应用和推广。这种桩基维护施工方法简单不仅可以保护建筑安全和周边环境。钻孔咬合桩成桩质量稳定、成桩垂直度高、造价经济。钻孔咬合桩成孔施工中采用全桩管护壁，桩A与桩B在混凝土缓凝前结合成一个整体，最终凝固后形成支护、抗渗能力的整体墙，桩底都深入不透水层2米以上可以很好的隔断基坑内部地下水相连与外界相连，从而可以有效防止冒底现象发生。