4 咬合桩施工本工程基坑围护结构部分选用1000mm钻孔咬合桩，共计22根，桩长约23.7m，桩中心间距1500mm，咬合250mm。咬合桩A序桩采用素混凝土灌注桩，B序采用C30钢筋混凝土灌注桩。钻孔咬合桩采用全套管钻孔桩机施工，施工方法为全套管施工法（即跟管取土钻进法），其工艺原理为：采用全套管钻孔桩机的液压摇动装置并辅以加压，使钢套管反复边做圆周摇动边压入，从而较大幅度地减少钢套管与土层间的摩阻力，同时锤式抓斗不间断地取土，如此钻至设计深度。然后，测定孔深，放入钢筋笼，再按适宜的工艺要求灌注砼即可成桩。本工程采用旋挖钻机与套管钻机组合施工的施工工艺，施工设备配备表2-4-1 钻孔咬合桩施工机械配备表。表2-4-1 钻孔咬合桩施工机械配备表序号设备名称型号数量备注1磨桩机VLM2000型1下压力80t、上拔力300t、扭矩300t.m2履带吊神钢5501起重量55t3旋挖钻机SD205-214冲锤重量3t具体施工方法为：采用磨桩机压管，旋挖钻机取土。根据旋挖钻机钻头提升高度及作业半径，在套管钻机旁搭设作业平台，将旋挖钻置于平台上，旋挖钻机可在作业平台上行走就位。平台顶高度应满足套管接长时套管顶与旋挖钻钻头间的最小作业空间。如图2-4-1 旋挖钻孔与套管钻机相对位置示意图。 图2-4-1 抓斗与套管钻机相对位置示意图采用旋挖钻配合套管钻机施工后，成孔速度大大提高，单桩成孔时间约为7小时。一字形咬合式钻孔灌注桩见图2-4-2 一字形咬合钻孔灌注桩。图2-4-2 一字形咬合式钻孔灌注桩钻孔咬合桩，是桩与桩之间相互咬合排列的一种基坑围护结构。为便于切割，桩的排列方式设计为一个A桩（素砼桩或矩形钢筋笼的钢筋砼桩）和一个B桩（钢筋砼桩）间隔布置，施工时先施工A桩，后施工B桩，A桩采用超缓凝砼，要求必须在A桩砼初凝前完成B桩的施工。钻孔咬合桩采用液压全套管钻机施工，B桩施工时，利用套管钻机的切割能力切割掉相邻A桩相交部分的砼，实现咬合。钻孔咬合桩平面布置见图2-4-3所示，咬合桩施工顺序见图2-4-3 钻孔咬合桩施工顺序示意图。图2-4-3 钻孔咬合桩施工顺序示意图桩位施工测量放线时，考虑桩体的垂直施工误差及孔位变形，为保证基坑净空，结合我单位施工水平，桩位中心外放4厘米，施工中桩墙顶中心线偏差30mm，桩体垂直度偏差3。4.1工艺流程见图2-4-4 单桩施工工艺流血图 图2-4-4 单桩成桩施工工艺流程图4.2 施工方法导墙施工在补勘及管线探查完毕，且管线改移后，进行钻孔咬合桩施工。钻孔取土前，应沿咬合桩墙面两侧构筑导墙，其孔径应大于咬合桩设计直径1525mm。导墙厚度不应小于300mm，顶部高出桩顶设计标高不应小于100mm，导墙不得移位或变形。咬合桩两侧导墙宽度应不小于1.5，混凝土强度不应低于C20。若地基承载力较差时导墙混凝土强度等级不应低于C30，配筋应满足构造要求。为确保钻孔咬合桩准确定位，由测量放样定出钻孔咬合桩中心线，导墙可分段施工，导墙加早强剂，导墙砼养护时间为7天，为保证钻孔咬合桩的垂直度，每一结构施工段导墙顶面处于同一水平面。导墙施工允许偏差应符合下列规定：导墙圆心与桩心允许偏差为10mm；导墙直径与桩直径允许偏差为025mm；内墙面垂直度5。导墙顶面平整度5mm。机械钻孔成孔采用全套管施工，套管钻头及套管厚度根据土质选用。确认桩位准确及孔位垂直，桩机就位：导墙施工完毕后，移动调平支稳钻机，使钻机钻头中心准确对准桩位中心。为保证桩与桩之间的咬合，确保围护结构的截水效果，设计要求钻孔咬合桩桩身垂直度偏差小于3。控制桩身垂直度必须做好全过程控制。在砂层及粉砂层中摇管成孔时，在套管外涂抹润滑油脂，并超前挖掘，钻进中，丈量套管顶至地面的长度，准确计算套管的入土深度，套管入土深度须确保超过设计孔深20厘米以上。进入桩底持力层时，谨慎振作抓斗，不得超挖，以免造成持力层松动，影响承载力。当确认套管入土深度达到设计要求后，停止摇管及放入抓斗，等待1520min，使沉碴沉落孔底后，再轻放抓斗，慢慢抓取，并采用泵吸反循环清孔，确保孔内沉渣厚度不得大于10厘米。成孔后孔的垂直度检测：使用一公斤重垂球检查桩孔垂直度，垂直度要求小于3。清孔成孔深度允许误差为100mm。成孔后套管内壁不得有泥块或其它杂物。当孔内有水，且为砂质地层时，成孔后应处理孔底沉渣，沉渣厚度应小于100mm，以防止沉渣厚而造成桩体内夹裹泥砂。钢筋笼制作及吊装在钢筋笼制作时，主筋接头须相互错开，保证35倍主筋直径范围内的接头数目不多于主筋根数的50%。对焊完成的主筋在下料时满足设计长度，主筋采用搭接焊，其焊缝长度单面焊大于10d，双面焊大于5d。对于桩的保护层厚度及桩的钢筋笼位置，采用主筋加焊6钢筋保护层定位环固定，定位环外侧绑扎竹片，减小钢筋笼定位筋与钢套管之间摩擦力。钢筋笼制作保证钢筋笼长度、大小、规格符合设计要求。钢筋笼起吊入孔前，桩底放入砼环行塞饼或小片石，使桩底标高满足设计要求。采用吊机将整条钢筋笼一次或分两次吊起垂直放入孔中，钢筋直接放于砼塞饼（片石）上，钢筋下至设计高程后，利用钢筋笼周围6定位钢筋环与套管相贴，保证钢筋笼轴线与桩孔中心线重合，确保主钢筋的净保护层满足设计要求。钢筋笼入孔定位工作完成后，暂不进行砼导管安装，上拔套管检查钢筋笼是否上浮。砼水下灌注钢筋笼吊装就位完毕，采用直升导管法浇注水下混凝土，导管口距桩底高度在0.3m左右，混凝土为商品混凝土。混凝土要求具有良好的和易性，塌落度在1622cm范围内。在开始灌注砼时灌注速度不宜过快而使钢筋笼产生上浮。每根桩初灌量根据桩径计算确定，保证埋管深度大于1m。首次浇注砼不上拔套管，速度较慢。随着混凝土面的上升，要适时提升和拆卸导管，导管埋入混凝土面以下保持在2米左右，并不得小于1米，避免造成断桩。水下混凝土灌注连续进行，不得中断，施工过程中作好机具故障、停电或导管堵塞的应对措施（备用设备）。成桩工艺见图2-4-5 套管钻机成桩工艺图浇注砼达到设计标高后，在剩余空桩段（约3米高）中回填砂石保证导墙稳定。单桩施工时间控制见表2-4-2表2-4-2 钻孔咬合桩单桩施工时间控制表 项目使用时间测放桩位0.5小时压入第一节套管及校核垂直度1小时钻孔6小时清孔检查0.5小时B桩吊放钢筋笼1小时放入混凝土导管0.5小时浇注砼2小时拔出套管0.5小时累计12小时缓凝时间控制要确保桩与桩之间咬合，必须在确保桩身砼强度的前提下，严格控制桩身砼的配合比，确保砼的缓凝时间，防止砼早凝后，出现不能咬合或咬合困难的质量事故。咬合桩的施工工艺要求控制A桩在B桩坍落度降为0时初凝之间拔套管浇混凝土，保证A桩的混凝土不管涌到B桩，同时保证A、B桩混凝土凝结为一整体和顺利拔出钢套管。结合施工顺序及套管钻机的成桩效率、流水作业时间，得出A、B桩的砼技术要求见表2-4-3表2-4-3 钻孔咬合桩施工技术要求一览表 强度等级坍落度（cm）时间（小时）A桩C3018260B桩C3020210特殊情况下的处理措施桩孔偏斜：在本标段工程所处的软土地质条件下，桩机在成孔过程中可能出现孔位偏斜。施工中应随挖随测套管是否竖直，一旦套管倾斜就要拔出套管，并重新将钻机调平下管。成孔后套管随砼浇筑逐段起拔，起拔套管须视起拔状况而精心操作，阻力过大须采用多转动套管慢拔，保证套管起拔的垂直，在任何情况下严禁强行起拔。砼管涌：在施作第二序桩的过程中，由于相邻的第一序桩处于未初凝状态，随着钻孔的加深，第一序桩有可能出现砼管涌现象。克服管涌的技术措施：A、合理配制第一序砼的坍落度，一般控制在182cm，降低砼的流动性。B、依据套管的最大切割下压能力，做到套管始终超前，抓土在后，抓土面离套管底的最小距离必须保持在1.0米以上，使孔内流足一定厚度的反压土层，防止管涌产生。C、遇见地下水或穿越砂层时须随时观察孔内动态，按少取土多压切的原则操作，发挥全套管跟进的钻孔工艺特点，达到套管超前。D、一旦发生管涌，迅速下压套管，增加反压土层的厚度，同时向孔内注水，抑制管涌的发生。如咬合桩流水作业中断，迅速移机对末端成桩进行切割单侧咬合面成孔，然后在孔内灌砂拔管形成砂桩，待后续施工至该桩位时重新成孔。4.3钻孔咬合桩施工质量控制钻孔咬合桩作为深基坑围护结构，其质量控制的关键在于确保咬合质量，主要表现在成孔质量和砼灌注质量控制等方面。4.3.1成孔质量控制开孔定位根据咬合桩施工顺序所对应的导墙孔位编号进行钻机就位，使保管器中心对应定位在导墙孔位中心。由于100厘米桩径咬合桩所使用的钢套管钻头外径为100厘米，管身外径为98厘米。为方便套管入孔，导墙孔直径一般应大于套管钻头外径，其直径为102厘米。即孔口定位误差可导致咬合量出现最大达4厘米的误差。因此，第一节套管入孔后，应严格控制孔口定位误差，尽可能使套管中心与导墙孔中心重合，以免影响咬合量。详见图2-4-6 图2-4-6 钻孔咬合桩导墙孔位示意图垂直度控制与检验为确保咬合桩底部有足够的咬合量，除对其孔口定位误差严格控制外，还应对其垂直度进行严格控制，这是成孔质量控制的关键，咬合桩的垂直度控制标准为3。在成孔过程中要控制好桩的垂直度，必须抓好以下两个环节工作：A、套管的顺直度检查和校正钻孔咬合桩施工前应在平整地面上进行套管顺直度检查和校正，首先检查和校正单节套管的顺直度，然后将按照全桩长配置连接整根套管，进行整根套管的顺直度检查和校正。单节套管(8m)的顺直度偏差宜小于5mm，整根套管（2535mm）的顺直度偏差宜小于10mm。检测方法：在地面上测放出两条平行直线，将套管置于两直线之间，然后用吊线锤和直尺进行套管顺直度的检测。B、成孔过程中桩的垂直度监测和检查在成孔过程中通常采用以下两种方法，对套管垂直度进行全程监控，以便及时发现和纠正偏差，确保垂直度偏差在规定范围以内。地面监测即在地面选择两个相互垂直的方向采用经纬仪或吊线锤监测地面以上套管的垂直度，发现偏差及时纠正。这项工作在成孔过程中应自始至终坚持，不能中断；孔内检查每节套管下压完成后，安装下一节套管之前，采取人工进入孔内用吊线锤测量孔口与孔底垂直度偏差的方法，或采用“测环”进行孔内垂直度检查，不合格时需进行纠偏，直至合格后才能进行下一节套管施工。垂直度偏差的纠正方法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。施工中常遇的垂直度偏差主要有以下三种情况，其纠偏方法如下：套管入土较浅时的纠偏方法如果套管偏差不大或套管入土深度不超过5m时，可直接利用磨桩机的顶升油缸和推拉油缸调节套管的垂直度，以达到纠偏的目的；A桩的纠偏方法由于A桩先行施工，其成桩过程对邻近桩无影响。因此，当A桩入土5m以下发生较大偏差，且利用磨桩机油缸纠偏达不到要求时，可向套管内回填砂或粘土，同时起拔套管，直至将套管提升至上一次垂直度检查合格的位置，然后调直套管，检查其垂直度合格后再重新下压；B桩的纠偏方法B桩的纠偏方法与素砼桩基本相同，不同之处在于不能向套管内填砂或粘土，而应填入与A桩相同的砼，否则将在桩间留下土夹层，从而影响排桩的止水效果。压管钻进与开挖取土