咬合桩在深基坑围护结构中的应用

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1、咬合桩在深基坑围护结构中的应用张亚峰吴祥郭振华摘要深圳地铁9号线海上世界站基坑采用旋挖钻和冲击钻配合施工咬合桩，通过对硬咬合施工技术原理、主要施工工艺、控制要点、以及质量控制措施对比分析，取得了咬合桩围护结构施工经验，可作为类似工程施工借鉴。关键词基坑咬合桩技术原理经验借鉴1工程概况深圳地铁9号线海上世界车站基坑总长为386.2m，标准宽度为20.10m，深度17.1～18.0m，支护安全等级为一级。现有地面高程4.57～5.25m之间，低洼地段覆盖残积物、冲洪积物，且大部分地段已被城市开发整平。地层自上而下依次为：上

2、覆第四系人工填土层、全新统冲洪积层、上更新统冲洪积层，下伏基岩为燕山期粗粒花岗岩，岩石出露面比较高，局部埋深1～2m。基坑主体围护结构选用咬合桩的结构形式，由钢筋砼桩+素砼桩相互咬合组成，桩中心距700mm，相邻两桩咬合300mm。2工艺原理主要采用旋挖钻机和冲击钻机配合施工，冲击钻施工素桩，旋挖钻施工钢筋混凝土桩，在素砼桩达到一定强度后，施工钢筋混凝土桩，使钢筋混凝土桩与素砼桩咬合，形成具有防渗效果的基坑围护结构。咬合桩的具体成桩顺序，先施工A1素砼桩，再施工A2素砼桩，后施工B1桩（钢筋混凝土桩），形成桩间咬合，成

3、桩顺序：A1—A2—B1—A3—B2—A4—B3......如此循环,如图1所示。图1咬合桩施工顺序图3施工工艺流程及操作要点3.1施工工艺流程咬合桩施工工艺具体见图2。图2咬合桩施工工艺流程图3.2主要施工要点（1）咬合桩施工前，完成车站周围三电及建筑拆迁、管线迁改和交通疏解工作，并探明施工范围内管线埋深及走向，按照要求做好试桩试验。根据围护结构平面图，核对无误后方可施工。围护结构施工放线时，按照相关规范适度外扩，以保证限界和结构厚度。（2）按照设计图纸要求，在咬合桩桩位沿轴线方向设置C20钢筋混凝土导墙，导墙厚度为

4、200mm，高1500mm，宽度大于桩径4～5cm，保证钻孔沿导墙进入孔内不产生偏移；导墙具备足够强度、刚度，施工过程中，根据需要在桩孔混凝土浇筑前采用对撑保证导墙稳定。导墙示意图见图3。图3导墙示意图（3）埋设整体式钢护筒，埋深2.0m，护筒上设2个溢水口，该项目咬合桩护筒直径有两种类型，分别为直径1020mm，和1220mm，反铲配合人工开挖护筒基坑，直径比护筒大20mm；护筒顶面略高于导墙面，以方便溢水口沉淀返出孔口。（4）咬合桩施工采用膨润土泥浆进行护壁。具体泥浆性能指标见表1。表1护壁泥浆性能指标项目比重粘度

5、/s含砂率参数1.2～1.518～22不大于4%测定方式泥浆比重计漏斗粘度计含砂率测定仪（5）素砼桩采用冲击进行钻孔，钢筋桩采用旋挖钻机进行钻进。旋挖钻机钻进过程中，中、微风岩层采用牙轮钻进行钻进，土层及全、强风化岩石采用截齿钻进行钻进，钻进过程中，不断的注入新鲜合格泥浆，进行护壁，泥浆面不低于护筒顶下0.5m，根据现场情况适当调整泥浆比重，成孔时做好记录，并采用雷达测斜仪时刻检查钻孔的垂直度。（6）咬合桩施工设计高程后，分两次清孔，在钢筋笼下入孔内前，进行第一次清孔，第二次清孔安排在钢筋笼、导管下放之，浇筑混凝土之前

6、进行。旋挖钻孔时，采用孔内钻斗来掏除钻渣，清孔时采取免压慢转；冲击钻孔则，采用泥浆循环进行清孔，必要时，将砂石泵下放至孔底，配合浆循环将孔底沉淀抽排至沉淀池。（7）钢筋笼采用全自动滚焊机现场集中加工制作，分段制作的钢筋笼，其接头采用焊接或机械式接头（钢筋直径大于20mm），焊接采用CO2保护焊进行焊接，主筋与螺旋筋点焊连接。为满足盾构机始发条件及结构要求，盾构端区间洞门采用玻璃纤维筋代替钢筋。（8）提前对钢筋笼加工质量进行检查，成孔检查合格后，人工配合25t汽车吊车安装钢筋笼，吊装时严格控制钢筋笼垂直度。为避免混凝土浇

7、灌过程中钢筋笼上浮、下沉，应设置钢筋笼定位固定器，由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，反复核对无误后焊接定位，具体见图4。图4钢筋笼吊放示意图（9）钢筋笼下入孔底并完成二次清孔后，采用导管法浇筑咬合桩灌注混凝土。坍落度控制在18cm～22cm之间，初盘混凝土浇筑量保证将灌注导管埋入不小于1m，每根桩的浇筑时间按照初盘混凝土的初凝时间控制，灌注必须连续作业，尽量缩短时间，控制桩顶标高超出设计标高60～80cm。4质量控制（1）施工中，严格控制施工导墙的中心位置，保证导墙中心和桩心偏差在1cm以内，导墙宽度与桩径允许偏差为

8、0～20mm。（2）成孔时，钻杆中心、钻头中心、护筒中心三者应在同一铅垂线上，并及时调整钻进垂直度，用侧锤及经纬仪在相互垂直的方向上进行检测，以保证钻进的垂直度；成孔施工过程中，利用设备自带的垂直度显示仪表和自动纠偏装置控制成孔垂直度；成孔后采用超声波成孔检测仪进行检测，如垂直度不满足要求，进行二次修孔。遇有孔壁坍塌事故发生，应及