摘要：钻孔咬合桩是一种新型的基坑围护结构形式。本文结合工程实际对钻孔咬合桩在深基坑工程的应用，在施工过程中采取了相应的措施保证了钻孔咬合桩的施工质量，确保了整个基坑工程的安全施工。
　　关键词：钻孔咬合桩；施工；质量控制
　　1 工程概述
　　工程场地所处地貌单元为滨海漫滩地貌，场地内地层自上而下分别为：人工填土层、第四系海陆交互相沉积层、第四系冲洪积层以及第四系残积层，下伏基岩为燕山期粗粒花岗岩。场地地下水类型主要为孔隙潜水和基岩裂隙水。该工程北侧为购物商场（距离约6m），东侧和南侧为住宅小区（距离约10m和6m），西侧邻近大马路，拟建场地占地约3000㎡，建筑物地面高度约150米，地下拟建4层，地上49层。本工程支护结构采用钻孔咬合桩，桩径 120cm，桩中心距100 cm，桩长18一33m，咬合厚度20 cm。
　　为达到有效咬合，该工程钻孔咬合桩在设计施工上分a 型桩和b 型桩。a 型桩为无筋笼的素桩，b 型桩为有钢筋笼的砼桩，施工时先施工c20素砼桩（a型桩），再施工c30钢筋砼桩（b型桩），a 型桩与b型桩相互交错搭接，如图1所示。
　　a型桩采用超缓凝型砼，要求必须在a型桩砼初凝之前完成b型桩的施工；b型桩施工时，利用套管钻机的切割能力切割掉相邻a 型桩的部分砼，以实现咬合。
　　图1 钻孔咬合桩施工间隔示意
　　该工程钻孔咬合桩采用mz一120和mz一100液压摇头式套管桩机进行施工，单桩施工工艺流程如图2所示。
　　图2 钻孔咬合桩施工工艺流程
　　2 施工方法要点
　　2.1 导墙施工
　　该工程支护桩是在现有场地上施工，为确保文明施工及安全，对施工范围进行围挡隔离，平整场地，做好施工准备工作，并按图纸放出桩的中心位置，根据中心线放出导墙范围线。WwW.11665.COM
　　为保证钻孔咬合桩孔口的精确度，并提高就位效率，依据设计要求及所采用套管机的特点，在钻孔咬合桩顶部设置砼导墙，导墙厚度60cm、宽度800cm，墙顶高于地面20cm，墙内配 14@200mm双向钢筋，砼等级c30。
　　1.测量放线：根据放出的桩位中心线，放出基坑边线，即为导墙的内侧线，再按钻孔咬合桩的直径与钢套管的外径外放20 mm作为导墙的外侧线。
　　2.沟槽开挖：在放出导墙边线并经验收后，开挖沟槽，破除路面结构，用挖机挖除表面土层至导墙底标高5cm以上，下部及两侧用人工修平，开挖后把导墙中心线引人沟槽内，以控制导墙模板施工。
　　3.钢筋绑扎：先制作钢筋，开挖沟槽后绑扎导墙钢筋，采用二级 14@200mm单层双向钢筋，为防止导墙尺寸偏移，沿导墙长度方向每隔lm设一根钢筋拉通两侧导墙，以限制导墙位移，防止导墙内径减少影响套管成孔。
　　4.模板施工：采用自制整体式模板，预留孔直径比套管直径大20mm，定位牢固，严防跑模，并保证轴线和孔径准确，砼施工前检查模板垂直度、中心及孔径，如图3所示。
　　图3 导墙施工示意
　　5.砼浇筑：采用人工与砼输送车配合，两边对称浇捣，确保受力对称均布，防止不均匀受力而跑模，如发现跑模立即停止浇捣，重新加固模板并纠正后，方可继续。
　　6.砼养护：浇捣后做好养护工作，导墙砼强度达到70%后，方可进行咬合桩施工。
　　2.2 成孔施工
　　1.套管检查：在成孔套管使用前，进行套管顺直度的检查和校正，并对各节套管编号，做好标记，按序拼装。
　　2.桩机就位：将钻机中心或定位器中心与桩位中心对齐，调整水平度，保证导杆及套管垂直度，并通过导墙精确定位，反复调整使钻机中心与桩位中心对准。
　　3.安装钢套管：桩机就位后即可安装套管，并用两台经纬仪双向复测垂直度，满足要求后可开始成孔。
　　4.咬合桩成孔：压人第1节套管，用旋挖钻机从套管内取土，边取土边下压套管，始终保持套管底口超前开挖面2.5m以上。第1节套管压人土中后，地面上留1.2 一1.5m，便于接管；检测垂直度，若不合格则进行纠偏，若合格则安装第2节套管并继续下压取上如此重复，直至设计孔底。
　　5.成孔监测：在成孔过程中，采用2台经纬仪或2个锤球双向控制，监测钢套管垂直度偏差小于3%。特别是第1节套管。
　　6.钢筋笼安装及监测（b型桩）：在吊装前对钢筋笼进行检查，内容包括长度、直径、焊接等，检查合格后开始吊装，采用履带吊双勾4点缓慢起吊，严防钢筋笼变形，在下笼过程中逐步倒点下放。该工程桩钢筋

笼分两节吊装，中间采用搭接焊。采用滚轮式高强度水泥砂浆保护块，防止起拔套管时将钢筋笼带上，同时在钢筋笼顶部绑上测绳实时监控钢筋笼的情况。
　　7.安装砼导管：采用中25mm 螺纹钢连接钢导管，各节导管应扣紧，防止漏气堵管，导管底部离孔底30一50cm。
　　8.灌注准备：砼导管安置后，采用拔管机进行拔管检查，起拔量一般控制在10一20cm，检查套管起拔是否畅顺，起拔过程中钢筋笼是否跟管或转动。灌注前的准备包括：上料及贮料斗用水湿润，进行现场砼坍落度试验并制作砼试块，若发现砼和易性变差，坍落度达不到设计要求，严禁直接将水注人砼罐车，该车砼应予退回。检查完毕一切正常后，进行首次上料。贮料斗内的堵头采用圆形钢板，用细钢丝绳悬吊。
　　9.灌注砼：首次上料不得少于初灌量，首次灌注完成时，砼导管处在埋深2m 以上的位置，首斗料下落完成后试拔外套管（起拔量不超过10cm），检查钢筋笼是否跟管上浮，若发现跟管立即进行反压处理，若一切正常，才继续上料作业.每完成一斗或一车砼后均进行起拔检查（起拔量不超过1ocm），一直延续至拆卸第1节外套管。当硷灌注高度超过第1节钢套管3m 以上时，开始起拔第1节套管，拆除后外套管在砼内埋深2m，砼导管埋深2.5m。重复上述过程，进人第2次拔管循环，在最后一节外套管拔出时，砼导管应留在孔内，待外套管完全拔出并拆除后，测量孔内砼面标高，按需要进行硷补灌，灌完后拆除砼导管。砼灌注这一过程需约4h。每次拆除的砼导管马上进行清水冲洗，为下次砼灌注准备。 　　2.3 桩顶冠梁施工
　　该工程桩顶设置c30钢筋砼冠梁。按周边预留0.2m的工作位进行土方开挖，边坡1：0.75，桩基验收合格后整直桩顶预留钢筋，将锈皮、水泥等污垢清扫干净，施作素砼垫层，准确测放出冠梁中心线，中心十字线要标在桩顶面上，标明冠梁的水平标高并弹好尺寸线。绑扎冠梁钢筋，将预埋件预先插人冠梁内，并与冠梁面筋焊接、安装四周模板，分层浇注砼并进行振捣，砼终凝后开始洒水养护7d。
　　3 质量安全控制措施
　　钻孔咬合桩是通过相接桩体之间互相咬合，从而达到结构自防水的目的，通过桩体内钢筋不均匀分布而达到在相同配筋量的情况下，获得最大抗弯强度和较好的经济利益。钻孔咬合桩的技术要点可归纳为控制桩身垂直度、保证砼缓凝时间、砼材料的均一性和钢筋笼的定位等。针对该工程的周边环境特点和施工条件，为确保施工过程中基坑安全及良好截水性能。管线及建筑物安全，保证桩身质量和桩墙整体质量及稳定，在施工中采取了如下控制措施。
　　3.1 桩位及垂直度
　　为了保证钻孔咬合桩底部有足够的厚度和咬合量，严格控制孔口的定位误差。为提高孔口的定位精度，在桩顶设置钢筋砼导墙，定位孔直径比桩径大40mm。桩机就位后，将第1节套管插人定位孔并检查调整，使孔口定位误差控制在±10mm。
　　桩机就位后先进行初步对中，采用吊线坠使下压中心支点与桩位中心对中，对中后调节机械各支腿油缸，使操作平面水平。水平调整并再次对中，误差应小于1cm，对中后支起各支腿油缸，对中完成。
　　吊装完第1节套管后，在钻机附近两个90方向设置吊线坠，监测垂直度，在套管下沉过程中监测人员全过程跟踪，起重工随时检查机械操作平面的水平情况，发现问题及时纠正。该工程咬合桩桩长为18一33m，咬合厚度设计为20cm。为保证咬合厚度，控制桩身垂直度非常重要，使垂直度偏差不大于桩长的3%。做好全过程控制从而保证桩体通长范围的咬合厚度不少于10c m。
　　每条桩施工前在平整地面上进行套管顺直度的检查和校正，在地面上测放出两条相互平行的直线，将套管置于两条直线之间，然后用吊线坠和直尺进行检测。先检查校正单节套管，再检查校正全长套管，按照桩长配置的20一30m套管全部连接起来的垂直度总偏差宜小于10cm。
　　在地面选择两个相互垂直的方向采用经纬仪或吊线坠监测地面以上部分套管的垂直度，发现偏差随时纠正，在每根桩的成孔过程中自始至终坚持，不能中断。每节套管压完后安装下一节套管之前，都要用吊线坠检查孔内垂直度，不合格时需进行纠偏，直至合格才能进行下一节套管施工。
　　成孔过程中如发现垂直度偏差过大，必须及时进行纠偏调整，纠偏的常用方法如下：
　　1.利用桩机油缸纠偏：如果套管人土不深（5m 以下），可直接利用钻机的两个顶升油缸和两

个推拉油缸调节套管的垂直度，达到纠偏的目的；
　　2.a 型桩纠偏：如果a 型桩在人土深度5m以上发生较大偏移，可先利用钻机油缸直接纠偏，如达不到要求，可向套管内填砂或粘土，一边填土一边拔起套管，直至将套管提升到上一次检查合格的地方，然后调直套管，检查其垂直度合格后再重新下压。
　　3.b型桩的纠偏：b型桩的纠偏方法与a 型桩基本相同，但不能向b型桩套管内填砂或粘土，而应填人与b型桩相同的砼，否则有可能在桩间留下土夹层，从而影响咬合桩的防水效果。
　　3.2 超缓凝砼
　　超缓凝砼目前尚无标准可循，初凝时间较难控制。水泥和缓凝剂的适应性以及水泥品种对凝固时间影响都很大，缓凝剂掺量一般是水泥用量的3.5%一6%（按缓凝剂类型而异）。超缓凝砼对温度、湿度较为敏感，一般温度越高、湿度越低，砼凝固越快。砼的配合比设计和质量控制在该工程施工中起重要作用，根据施工现场的温度、湿度调整砼配合比，以保证缓凝时间和坍落度要求。
　　该工程使用商品砼，b型桩砼缓凝时间是根据单桩成桩时间来确定的，单桩成桩时间与地质条件、桩长、桩径与钻机能力等有直接的联系。根据施工同类型工程的类比经验，a 型桩砼的缓凝时间应≥ 60h，b型缓凝时间应≥15h。为满足超缓凝型砼初凝时间≥60h 的要求，对砼配合比采取多次模拟现场条件试验后确定。
　　由于该工程咬合桩施工的特点，砼的缓凝时间直接影响到成桩的成败，在施工过程中，对不同批号的水泥及外加剂，都应提前做好配合比试验。
　　由于咬合桩施工工艺的特殊性，要求超缓凝砼的缓凝期必须稳定，不能波动，否则将有可能给工程带来很大的损失，因此要求砼供应商设置专用生产线来生产超缓凝砼，其所用的设备、人员、原材料都相对固定，以减少出错的机会，确保砼的质量。
　　使用过程中严格检查和监控，每车硷在使用前由试验室检查其坍落度及观感质量，坍落度超标或观感质量太差的坚决退回，决不使用。
　　4 结语
　　在深基坑支护工程的设计与施工中，近年来陆续得到应用的钢筋混凝土钻孔咬合桩，在施工方法上既与钻孔灌注桩有相似之处，又与地下连续墙有更多的共同点。从本文的上述内容中可见，钻孔咬合桩施工方法与质量安全控制措施，与地下连续墙非常相似，但也有一些不同点。通过该工程的成功实践，可为钻孔咬合桩的广泛运用提供较好的经验。