浅谈咬合桩在天井湖初期雨水调蓄池项目中的应用

吴其荣

摘 要：本文作者结合多年的工作经验，对咬合桩在天井湖初期雨水调蓄池项目中的应用进行了详细的探讨，以供参考。

关键词：咬合桩;天井湖;雨水调蓄池;应用

1 工程简介

1.1 项目概况

天井湖初期雨水调蓄池项目位于铜陵市天井湖公园，场地西侧为滨湖路，余侧紧邻天井湖，距离天井湖岸边最近5.4 m，距离滨湖路人行道外边线约13.5 m，距离滨湖路人行道下雨水管约17.8 m，距离滨湖路东侧住宅楼约50 m。调蓄池为正方形，边长为23.7 m，拟开挖基坑长26.9 m，宽26.8 m，深12.0 m～15.4 m，调蓄池的有效调蓄量为3 000 m3。

1.2 地质概况

（1）填土（Q4wml）：灰黄色及灰褐色，湿～饱和，松散状态，主要成分以黏性土为主，局部含较多碎石，含植物。该层在场地范围内普遍分布，层厚0.5 m～2.50 m，层底标高9.68 m～11.52 m，层底埋深0.5 m～2.50 m。（2）粉质粘土（Q3al+pl）：褐黄及棕黄色，硬塑状，稍湿，含铁锰结核、氧化铁条纹及灰白色高岭土条纹。层厚2.40 m，层底标高7.72 m，层底埋深3.80 m。（3）层强风化闪长岩：该层为燕山期侵入体。灰黄及褐黄色，密实，稍湿。以强风化为主，局部夹薄层中风化薄层，原岩组织结构大部分被破坏，含较多次生矿物。岩芯破碎，呈散体状、少量块状，捻碎后呈粗砂状，为软岩，岩石质量指标差，岩体基本质量等级为Ⅴ级，镐可挖掘，干钻钻进困难。该层在场地范围内普遍分布，层厚5.50 m～5.70 m，层底标高-0.08 m～2.48 m，层底埋深9.60 m～11.60 m。（4）层中风化闪长岩：该层为燕山期侵入体。

1.3 地下水情况

拟建场地浅层地下水为第四系孔隙性潜水，主要含水层为第（1）层填土。稳定水位埋深约1.30 m～2.00 m，水位标高9.38 m～11.32 m。场地紧邻天井湖，勘察期间天井湖水位标高约9.30 m，地下水补给来源主要为大气降水、侧向地下水以及天井湖水侧向补给，水量较大。场地地下水水位年变化幅度约1.50 m。

2 咬合桩的功能

调蓄池距天井湖边很近，而且井湖水位较高，水位变化较大，基坑较深（最深达15.40 m），因而，在调蓄池外围施工一圈A、B型咬合桩，确保调蓄池项目安全有序号施工。其主要作用有：一是起到止水帷幕的作用;二是起到安全围护的作用。即咬合桩+冠梁+内支撑，形成一个相当于半封闭式的箱体，作为基坑支护及止水帷幕，达到止水的目的，防止天井湖的水渗入，保证了工程安全施工。

3 A、B型咬合桩施工

A型桩为C30超缓混凝土素桩，直径D1000，B型桩为C30钢筋混凝土桩，直径D1000。

（1）施工顺序：清理表层—场地平整—测量放线—砼导墙施工—桩轴座标定位—螺旋钻孔机钻A型桩孔—清孔—复测—施工素桩（A型桩）—螺旋钻孔机钻B型桩孔—清孔—复测—钢筋笼制作吊装—施工钢筋混凝土桩（B型桩）—养生。

（2）施工工艺技术。钻孔灌注桩工艺流程：在前期阶段，先统一进行导墙的施工。当导墙混凝土强度达到设计强度70%后，再分两序分别施工两型桩。第一序C30超缓混凝土素桩（A型桩）和第二序C30钢筋混凝土桩（B型桩）间隔，先施工A型桩，后施工B型桩。

4 咬合桩施工的质量控制

（1）砼导墙施工和咬合桩平面轴线定位准确。混凝土导墙施工的质量对咬合桩施工质量会有很大的影响，导墙的施工质量符合施工规范要求，咬合桩施工质量保证会更高，同时咬合桩定位准确，止水功能会更强、更好，更有利于止水目的实现和围护功能的提高。采用全站仪进行放线定位。

（2）成孔精度控制。因受本工程地理位置限制要求，为避免施工时造成对周边水域的污，采用旋挖桩，干成孔;为控制咬合桩的成孔精度达到规范要求，采用成孔精度全过程控制的措施。本工程采用的是在成桩机具上悬挂两个线柱控制南北、东西向护筒外壁垂直度并用两台测斜仪进行孔内垂直度检查，发现有偏差时及时进行纠偏调整。

（3）咬合桩采用钻孔灌注桩。桩身及冠梁的混凝土等级均为C30，围护桩主筋及加强筋采用HRB400钢筋，主筋混凝土保护层厚度为50 mm。加强筋应设置在主筋内侧。围护桩主筋顶部锚入冠梁长度700 mm，冠梁应一次性浇筑完成。

（4）施工桩位偏差在轴线和垂直轴线方向均应不大于10 mm，垂直度偏差应不大于0.3%，孔深不少于设计深度。

（5）A桩混凝土缓凝时间的确定：在测定出单桩成桩所需时间;钢筋笼吊放时应防止产生变形，放钢筋笼安装完毕，必须校正桩位及垂直度;对于B桩，成孔检查合格后进行安放钢筋笼工作，此时应保证钢筋笼标高正确。

（6）素混凝土桩应掺入缓凝剂，施工前应做超缓混凝土实验配合比，要求2天内的抗压强度不应超过3 MPa，初凝时间不小于60 h。

（7）相邻咬合桩应先施工素混凝土桩、后施工钢筋混凝土桩的顺序进行;钢筋混凝土桩应在素混凝土桩初凝前，通过成孔时的切割部分素混凝土桩身形成与素混凝土桩的相互咬合，但应避免过早切割。

5 基坑支護（咬合桩及冠梁）的检测

（1）监测内容。监测项目的设置取决于工程本身的规模、施工方法、地质条件、环境条件等。根据本工程设计资料的相关要求，参照相关规范，本着经济、合理、有效的原则，遵守工程施工的规律，选择可靠的监测方法与合理设置监测项目。本工程拟对以下内容进行监测：1）冠梁水平位移监测;2）冠梁竖向位移监测。

（2）监测基准网布设及精度要求。为保证所有监测工作的统一，提高监测数据的精度，使监测工作有效的指导整个基坑工程施工，本次监测工作采用由整体到布局的原则。即首先布设统一的监测控制网，再在此基础上布设监测点。

1）水平位移监测网。水平位移基准网控制采用两层次布设，共布设4个基准点。第一层由2个基准点构成，编号为K1、K2，采用独立坐标系;第二层由2个工作基点组成，编号为K3、K4，监测期间基准点与工作基点应定期联测校准;2）垂直位移监测网。垂直位移基准点可选用已布设的水平位移基准点，如果条件不具备，也可采用钻机钻孔的方式埋设，基准点底部埋设深度应至相对稳定的土层，钻孔底封堵厚度宜为360 mm，基点底厚度宜为1 000 mm。本项目在距离基坑30 m范围以外布设3个稳固水准基准点，采用假定高程系统，并定期检验基准网的稳定性。

（3）监测点布设。冠梁水平、竖向位移监测点基坑边坡顶部的水平及竖向位移监测点应沿基坑周边布置，周边中部、阳角处布置监测点。监测点水平间距不宜大于25 m，基坑每边监测点数目不宜少于3个。监测点宜设置基坑坡顶或桩顶上。水平及竖向位移监测点采用同点布设。

（4）监测方法及精度。1）水平位移监测。本工程监测点水平位移测量按二级监测标准执行。初始值在基坑开挖前应测定二次，并同时对初始观测值进行相对稳定性的判别，取其平均值作为初始值;2）竖向位移监测。本工程竖向位移变形监测是通过工作基点间联测一条水准闭合线路，采用中视法测量各監测点的高程，各监测点高程初始值在基坑开挖前测定二次，同时对初始观测值进行相对稳定性的判别。正常监测时由两次高程的差值计算竖向位移量，本次高程减初始高程的差值为累计竖向位移量。

（5）监测周期。监测频率确定应根据工况合理安排监测时间间隔，做到既经济又安全。结合《建筑基坑工程监测技术规范》GB 50497-2009、《建筑变形测量规范》JGJ8-2016和设计要求，本项目监测周期按以下要求执行：1）每层土方开挖后监测一次;2）雨后监测一次;3）变形加速且不收敛时加密观测次数;4）基坑开挖至设计标高后，2天监测一次，基坑底板浇筑完成一周后，7天监测一次，半个月后每15天监测一次。

6 结语

基坑开挖围护结构采用钻孔咬合桩这种新的围护结构型式，达到了基坑支护及止水帷幕预期的目的;采用这种形式的围护结构，挡土和止水效果好，取得了可观的社会效益和经济效益，在类似的项目中将会有广阔的应用前景。

参考文献：

[1]齐明.城市初期雨水调蓄池布局优化和功能强化研究[D].哈尔滨工业大学，2020.