全钢套管法施工咬合桩在基坑围护工程中的应用周俊

全钢套管法施工咬合桩在基坑围护工程中的应用周俊

周俊

湖州祥生弘景房地产开发有限公司浙江省湖州市313000

摘要：本工程为池州市最大的采用全钢套管法咬合桩施工的案例，采用咬合桩加预应力锚杆的方式，能有效地保证基坑开挖的安全和进度等优点。

关键词：全钢套管；咬合桩；超缓凝混凝土

一、工程概况

绿洲●桂花城工程，位于安徽省池州市长江南路18号以北。该工程分AB、CD、E、F四个组团，其中AB组团已完成建设，CD、E、F组团总建筑面积235140.2平方米，总投资39380万元，本工程为13~22层高层及小高层住宅（地下车库工程），结构类型为钢筋混凝土框架剪力墙结构。其地层透水性好，地下水量丰富。

1.根据工程勘察报告，该区域场地工程地质条件：

地面标高在6.4~7.7m之间，地下水位在2.5m左右，基坑所处土层自上而下依次为：1层杂填土、塘泥-2层砂质粉土、砂质粉土-3层粉质粘土-4层淤泥质粉质粘土-层粉质粘土-6a层含砂粉质粘土。

2.基坑围护设计

基坑深度13~15m，基坑围护设计经过多论方案的比较，围护体系采用咬合桩Φ1000加四道预应力锚杆，结合钢筋混凝土支撑梁体系，配合深井降水，本文主要介绍全钢套管施工咬合桩在本工程中的应用。

围护设计桩采用Φ1000@1500mm咬合桩，两根钢筋混凝土B桩之间采用素混凝土A桩咬合作为止水帷幕，钢筋混凝土与素混凝土咬合250mm，钢筋混凝土强度等级C25，素混凝土强度等级C15，素桩A长14m，钢筋混凝土桩B长21.6m，桩身素混凝土采用缓凝时间为60小时的超缓凝混凝土，抗渗等级为S8。

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咬合桩平面示意图

二、咬合桩施工工艺

咬合桩是利用超缓凝混凝土的特殊性能，采用高精度的全套管钻机通过钢套管切割超缓凝混凝土工艺成孔、成桩的一种特殊桩型，通过桩与桩之间的咬合搭接，可形成挡土截水的连续排桩围护结构或地下防渗墙。咬合桩的排列形式，采用素混凝土（A桩）和钢筋混凝土（B桩）相互间隔法。

1、咬合桩工艺要点和技术措施

本工程采用昆明捷程桩工捷程牌MZ全套管钻机施工咬合桩，钢套筒采用加强型

其单桩施工流程为：导墙施工—桩机定位—套筒钻进和取土，直到达到设计深度—钢筋笼吊放—下导管—浇筑混凝土，同时逐步拔除混凝土导管和套筒—桩体形成。

1.1导墙施工

为确保定位精度和钻机的稳定，浇筑了‘┓┏’形的钢筋混凝土导墙，宽4000mm，厚度300mm，配筋φ12@200双向双排，混凝土强度等级C25。另外，在导墙施工时应清除了地下障碍物，以保证成桩顺利。

1.2钻进成孔

等导墙有足够的强度后，将钻机就位对中，然后套筒开始下压钻进、取土，一节套筒完成后再接下一节（地面以上要留1.2-1.5米，以便于接管）。套筒底始终保持在挖土面以下不少于2.5米，直至达到设计孔深。本工程施工中，咬合桩的基底落在⑤-2灰色粉质粘土，施工过程中要注意地质变化，防止穿透透水层。在成孔过程中要保证套筒下压的垂直度，当垂直度超出标准和设计要求时，应该采取纠偏措施。

1.2.1垂直度控制

为了确保咬合桩底部咬合量，应严格控制桩的垂直度，桩的垂直度要求确定为不大于3‰。

1.2.2纠偏

若成孔过程中如发现垂直度偏差过大，则必须及时进行纠偏，具体可根据套筒入土深度或垂直度偏差大小来选择不同纠偏方法。纠偏的常用方法有以下三种：1）利用钻机油缸进行纠偏；2）A桩纠偏：如果A桩在入土5m以下发生较大偏移，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桩的纠偏：B桩的纠偏方法与A桩基本相同，其不同之处是不能向套管内填砂或粘土而应填入与A桩相同强度的混凝土，否则有可能在桩间留下土夹层，从而影响排桩的防水效果。

1.3钢筋笼制作吊放和防上浮措施

1.3.1钢筋笼制作吊放

钢筋笼在环行、圆形模具上按一节整体制作成型，主筋箍盘焊接成骨架，每隔2m设混凝土保护层垫块，以保证50mm厚的保护层。采用吊机一次吊入孔内就位，确实较长的在一节成型后截为2节吊放，钢筋笼接头采用挤压套筒连接，以加快吊放速度。

1.3.2防上浮钢筋笼措施

为了定位准确，在钢筋笼外侧加焊耳型钢筋。吊放钢筋笼进应合理设置吊点，防止弯曲变形，钢筋笼放下时，应对准孔位中心，采用正、反旋转慢慢地逐步下放，放至设计标高后立即固定。为防止钢筋笼在浇注混凝土时上浮，在钢筋笼底部焊上一块比钢筋笼直径略小厚约3mm的薄钢板以增加其抗浮能力，若遇孔底土层较软时可在孔底垫上约20cm的碎石以防止笼子下沉。

1.4超缓凝混凝土配制和灌注

1.4.1超缓凝混凝土配制

超缓凝混凝土是咬合桩施工工艺所需的特殊材料，主要用于A桩，其作用是处长A桩混凝土的初凝时间，以达到其相邻B桩的成孔能够在A桩混凝土初凝之前完成，这样便给套管钻机切割A桩混凝土创造了条件。由此可以看出超缓凝混凝土是咬合桩施工工艺成败的关键。

1.4.2混凝土灌注

采用φ250钢导管，当混凝土浇捣至一定高度后，即可分阶段拆除各节套筒和混凝土导管。混凝土导管埋在混凝土内的深度，以3~10m为宜，最小不小于2m，每次导管拆除长度一般不超过6m。套筒底始终保持在混凝土面2.5m以下，并专门制定混凝土浇捣过程中的导管和套筒的拆除控制表。

1.4.3防管涌措施

在B桩成孔过程中，往往发生A桩混凝土涌入B桩孔内的管涌现象，为克服和防止管涌。

1）A桩混凝土的坍落度应尽量小一些，不宜超过18cm，以便于降低混凝土的流动性。

2）套管底口应始终保持超前于开挖面一定距离，以便于造成一段“瓶颈”，阻止混凝土的流动，如果钻机能力许可，这个距离越大越好。该工程施工中，套筒底始终保持低于挖土面1.5~2m距离。

三、结束语

综上所述，咬合桩成桩垂直精度高，各桩间咬合防水效果好；成孔时可做到无泥浆作业，并且可保证无坍孔，振动、噪声小，易于文明施工、控制桩身质量、保证安全，可减少对周边环境的影响。与其他基坑支护类型相比具有许多优点，对于地形条件限制较大的基坑或施工场地周边建筑密集的基坑，采取咬合桩结合钢筋混凝土支撑梁体系，可以很好地解决基坑施工中遇到的难题。

参考文献：

[1]周晓宇.全钢套管法施工咬合桩在基坑围护工程中的应用[J].城市建设理论研究：电子版，2013（7）.

[2]李守玺.旋挖硬切割法施工咬合桩在地铁深基坑围护工程中的应用[J].工程技术：全文版，2017（1）：00004-00004.