钻孔咬合桩基坑围护施工技术探究

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1、钻孔咬合桩基坑围护施工技术探究摘要：以沪宁城际苏州站改造工程南北联系通道深基坑为例，介绍了钻孔咬合桩的特点、施工工艺流程；对钻孔咬合桩施工技术进行研究，将这种围护结构形式应用在深基坑围护中具有一定的指导作用。关键词：钻孔咬合桩；基坑围护结构；施工技术钻孔咬合桩是一种新型围护结构形式，目前在围护结构中尚属新技术、新工法、新工艺。该围护结构是指桩身密排而且相邻桩桩身相割而形成的具有防渗作用的连续挡土支护结构，即可全部采用钢筋轻桩，也可采用素混凝土桩与钢筋混凝土桩相间布置。钻孔咬合桩一般采用套管钻机施工，实质上是一种冲抓斗跟着套管钻进的施工方法。钻机上装有液压驱动的抱管、晃管、压拨管机构

2、。成孔过程是将套管边晃边压，进入土壤以后，并使用锤式抓斗在套管中取土。抓斗用自重插入土中,用钢绳收拢抓瓣。这种特殊的单索抓斗可在提升过程中完成向外摆动、开瓣卸土、复位，并开瓣下落等过程。成孔后，在灌注混凝土的同时，逐节拔出并拆除套管，最后将套管全部取出。1•钻孔咬合桩特点(1)钻孔咬合桩成桩精度和超缓凝混凝土是决定桩间能否有效咬合的关键因素。其施工的关键技术是桩身的垂直度和混凝土缓凝时间的控制。前者主要与施工机械和施工工艺有关，后者受诸多因素影响，特别是60h左右的超缓凝混凝土配比，需要施工前反复试验后确定，与其他桩型比，咬合桩的施工技术难度较大。(2)与常用的围护结构形式相比,钻

3、孔咬合桩施工工艺单一，便于施工组织；此外，由于咬合桩采用连续咬合施工，基坑土方开挖时围护结构变形协调性大为增强，接缝抗渗能力强，因此，近年该围护结构钻孔咬合桩施工技术在许多地下工程中得到应用，具有极大的推广应用价值。(3)与连续墙相比，咬合桩施工灵活。由于钻孔咬合桩施工时可以根据需要容易转折变线，所以咬合桩施工时非常适合于平面形状复杂或弧形平面基坑。(4)钻孔咬合桩一般采用全套管桩机施工，成孔深，振动小，澡声低，无需泥浆护壁，成桩质量稳定，施工现场整洁文明。由于钢套管护壁，避免孔壁坍塌、缩颈、断桩、混凝土离析等质量问题，可紧邻建筑物、地下管线成桩，特别适用于周边建筑保护等级较高、对

4、基坑变形控制要求较严的工程。(5)全套管钻机施工除岩层以外，可适用于任何土层，尤其适用于有淤泥、流砂、地下水丰富等不良条件下沿海地区软土地层。另外，当地下水位下有厚细砂层时，由于摇动作业使砂层压密,造成压进或拉拔套管困难，故应避免在厚砂层的土层中使用。(6)由于咬合桩的全套管钻机需要配置多种直径的钢套管，首次投入费用较传统设备略高，但考虑普通钻孔桩混凝土超增量、泥浆的制作和处理费用、扩孔系数、土方外运、基坑外放值、桩体混凝土凿除、文明施工费用以及成桩市场价，实际比普通灌注桩更经济。2.工程概况南北联系车道是连接苏州火车站南广场和北广场的地下行车通道，横穿整个苏州站。车道分3段施工，

5、即城际场段、过渡场段和普速场段。城际场段已施工完成，苏州站城际场已正式启用。普速场待过渡场施工完成并迁至过渡场运营后，再进行施工。本次围护结构的施工范围就是过渡场段的南北联系车道。该施工段位于苏州站城际场和普速场的夹心地带，两侧均为既有线。图1苏州站改造工程平面示意图图2南北联系通道基坑围护平面示意图苏州站所在区域为太湖冲积平原，地下水富集；地下20m内地质为黏土、淤泥、粉土、流沙；地面以上有雨棚、接触网高压线等；南北两侧分别是京沪铁路和沪宁高铁。本次围护基坑深8.5m。基坑边至既有线铁路中线最近距离6.lmo一般的工法桩、拉森钢板桩、钻孔桩+旋喷桩止水等基坑围护形式无法适应现场条

6、件。而钻孔咬合桩具有围护强度大、桩机高度矮、对场地要求小、防水效果好、噪音低、施工快、对周围土体没有挤压等优点。所以过渡场的基坑围护设计采用钻孔咬合桩围护，咬合桩桩长18m,桩径为800mm,相互咬合200mm,导墙采用宽度1500mm、厚度300mm的C25混凝土，基坑围护设两道钢支撑。3.钻孔咬合桩施工工艺流程钻孔咬合桩，就是桩与桩之间相互咬合排列的一种基坑围护结构。施工大多采用'套管钻机+超缓凝型混凝土'方案。钻孔咬合桩的排列方式有两种，一种为一个素混凝土桩(A桩)和一个钢筋混凝土桩(B桩)间隔，如图3(a),苏州站就是采用这种形式；另一种排列方式为一个钢筋笼为矩形的混凝土桩

7、(A桩)和一个钢筋笼为圆形的混凝土桩(B桩)间隔布置，如图3(b)。两种排列方式在施工时均先施工A桩，后施工B桩，A桩混凝土采用超缓凝型混凝土，B桩必须在A桩混凝土初凝前完成施工，：B桩施工利用套管钻机的切割力切割掉与A桩相交部分的混凝土，则实现了咬合,如图3所示。(a)(b)图3钻孔咬合桩平面示意图图4钻孔咬合桩施工工艺流程图3.1导墙施工为了提高钻孔咬合桩孔口的定位精度并提高钻孔咬合桩垂直度，在桩顶上部施工钢筋混凝土导墙，导墙采用宽度1500mm、厚度300mm的