钻孔咬合桩支护技术在地铁建设中的应用

王康

摘    要：为从根本上提升地铁工程建设水平，增强地铁基坑开挖期间的稳定性，需要将钻孔咬合桩技术在建设过程中，结合地铁工程建设要求，制定出钻孔咬合桩支护施工方案支护施工方案。基于此，本文阐述了钻孔咬合桩支护施工技术特征，对钻孔咬合桩支护结构以及在地铁建设中的具体应用进行分析，旨在充分发挥出钻孔咬合桩支护技术的积极作用，以供参考。

关键词：钻孔咬合桩支护技术;地铁建设;实际应用

1  前言

随着地铁工程建设规模不断扩大，钻孔咬合桩支护技术被广泛应用在地铁基坑支护环节，切实提升了工程施工速率，对保护周围生态环境，适应不良地质条件具有重要意义。就目前来看，我国关于钻孔咬合桩支护技术的研究与实施工作起步稍晚，还需相关建设单位在钻孔咬合桩支护实际应用过程中积累下更多经验。

2  概述钻孔咬合桩支护技术

2.1  钻孔咬合桩支护结构

钻孔咬合桩支护技术主要就是使用特殊工艺展开关注装施工工作，要求关注中与关注中之间相互咬合在一起，形成柱列连续装墙结构，确保明挖基坑结构更加稳定，从根本上提升建筑主体结构施工水平。钻孔咬合桩支护内咬合结构主要分为以下几种方式：第一，素混凝土桩之间相互咬合[1];第二，素混凝土桩与钢筋混凝土桩之间互相咬合;第三，钢筋混凝土桩之间相互咬合。

2.2  钻孔咬合桩支护研究现状

就目前来看，国外在使用钻孔咬合桩支护技术时，主要以控制桩体结构直径、桩咬合厚度等参数数值。桩体深度最大能达到100m，钻井速度平均为3.6m＼h。不仅如此，欧洲地区等发达国家在开展钻孔咬合桩支护施工期间，主要采用双动力驱动动全套管钻机，套管与螺旋钻分别独立驱动控制。

我国钻孔咬合桩支护技术主要从20世纪90年代引进，通过将钻孔咬合桩支护技术应用到地铁工程建设环节，增强了地铁建设安全效益与经济效益，需要相关单位在钻孔咬合桩支护技术的应用与优化过程中投入大量的人力物力。

3  钻孔咬合桩支护技术支护结构种类

现阶段钻孔咬合桩支护技术支护结构主要分为三种类型。

第一，钻孔咬合灌注桩结构。该结构对底层条件没有限制，可以满足多台钻机同时施工要求，具有施工效率高、施工成本较低等优势。同时，钻孔咬合灌注桩专业性强、止水效果显著。在使用钻孔咬合灌注桩过程中，基坑支撑结构的刚度明显提升，支撑效果较少。该种钻孔咬合桩支护结构的位移较小，但内部应力较大，需要相关施工人员结合工程具体实施要求，选择适宜的钻孔咬合桩支护支护结构;

第二，搅拌桩加型钢结构。该种建立结构对土层也没有没有显著要求，但更适用于较为浅层的基坑。搅拌桩加型钢结构可以满足多台机械设备共同运行要求，对施工场地要求较少[2]。与其他钻孔咬合桩支护系供技术相比，该技术应用年限较长，具有良好的支护效果，但专业性一般，不可作为地铁工程永久结构的一部分;

第三，地下连续墙结构。地下连续墙结构适用于多种地形条件，更好满足软弱地基以及深大基坑施工要求，对保障地铁工程总体施工质量与效率具有重要意义。在使用地下连续墙结构过程中，需要使用专门的挖槽设备以及泥浆处理设备，因此施工环节较为复杂，施工效率较为缓慢。在同等施工条件下，地下连续墙位移较小，可以作为永久结构的一部分，防水效果更加良好。

4  钻孔咬合桩支护技术在地铁工程中的实际应用

以某地铁工程为例，该工程位于冲击平原地带，地形平坦开阔，两侧建筑较少，地下管线较为复杂，实际施工难度较大。该工程地质条件并不理想，因此建设单位选择使用钻孔咬合桩支护结构。

该工程地质与水文地质条件具有较多不稳定性。地下水主要为第4系孔隙潜水以及基岩裂缝水。其中，地基中砂、粗砂以及沙砾為含水层，具有十分显著的透水性。

在开展钻孔咬合桩支护施工过程中，需要做好施工现场地质勘查工作，结合施工现场地质与水文特征，对施工方案进行不断完善与优化。

4.1  钻孔咬合桩支护施工方案设计

明确地铁工程基坑规模，要求基坑长度应当为455.2m，宽度为12.0m，基坑深度为17.0m[3]。在开展钻孔咬合桩支护施工期间，要求桩身垂直度应当小于3%，确保桩身结构具有挡土与截水两种功能。

控制钻孔咬合桩支护施工技术参数。通过分析本地铁工程地理特征与施工要求，选择使用钢筋混凝土桩与素混凝土桩相咬合方式。要求不同钻孔咬合桩支护结构的直径、长度以及钢筋笼直径应当专项设置，从根本上保障钻孔咬合桩支护施工质量。

对钻孔咬合桩支护施工设备进行选择。本工程钻孔咬合桩支护设备没有使用双驱动力驱动套管钻机，而是使用了我国自主研发的大孔径液压摇动式全套管钻机。该钻机主要有，冲抓斗、十字冲锤、打水筒等结构组成，实际运行效果更加显著，后期施工设备维护成本较低。

4.2  钻孔咬合桩支护施工流程

在使用钻孔咬合桩支护施工技术过程中，需要首先做好施工现场整平工作，按要求设置施工定位导墙[4]。测量桩体结构垂直度，重复抓斗取土、套管钻井工作，确保桩体能够紧密咬合在一起。为从根本上提升钻孔咬合桩支护技术施工水平，需要合理控制咬合施工时间，要求在桩体混凝土结构初凝前开展要和施工作业。结合施工现场场地要求，采用科学的水下挖土以及套管超前钻进手段，从根本上保障钻孔咬合桩支护整体施工水平。要求做好残留土内孤石处理工作，利用十字冲锤击碎孤石后，才可开展后续挖土作业，从根本上提升钻孔咬合桩支护结构的施工质量与施工效率，保障地铁工程整体建设水平。

5  总结

总而言之，为确保钻孔咬合桩支护技术能够在提升地铁工程建设水平中发挥出重要作用，需相关施工单位细致分析钻孔咬合桩支护技术在实际应用过程中存在的各类问题，合理设置钻孔咬合桩支护施工流程，从根本上保障钻孔咬合桩支护技术实际应用水平。

参考文献：

[1] 董文龙. 青岛地铁盖挖半逆作车站基坑变形特征及变形预警研究[D].北京交通大学，2015.

[2] 李险峰. 钻孔咬合桩在环形深基坑保护高层建筑物中的应用[J]. 工程与建设，2014（3）：394～396.

[3] 朱芝同，宋志彬，冯起赠，和国磊.全套管钻孔咬合桩在临近地铁基坑工程中的应用[J].探矿工程（岩土钻掘工程），2014（7）：65～69.

[4] 廖德武，程娟，张君恺，杜艳松，许启松. 钻孔咬合桩在卵石层基坑支护设计中的应用[J].地下空间与工程学报，2017（S2）：805～811.