近年来，随着建筑施工的蓬勃发展，各种类型的建筑物对建筑基坑提出了更多更高的要求。部分深基坑工程，也多有采用咬合桩工艺。目前，我国地下工程技术逐渐深入，理论与实践体系不断丰富。此外，在一些地质条件较差的地段也较为适用。钻孔咬合桩搭建的墙体较为稳定，各墙体之间的连接十分紧密，多无缝衔接，因此对于地下水的拦截效果较好，节约了拦水装置的安装，具有较高的安全性能和经济性。

1 工程概况

本工程作为双鱼岛西岛环卫站的附属工程，位于漳州市龙海区漳州招商局经济技术开发区双鱼岛，拟建场地原始地貌单元为滨海滩涂地貌，后经人工填海造地回填形成现状，整体较为平坦开阔，局部略有起伏，场地东侧距用地红线约 70m 为双鱼岛内湾，内湾与海水有一定联系，水位随潮汐变化，变幅约 2~3m，岸壁在本项目的施工阶段未进行支护，水深约 5~8m，水量较大。

拟建的附属结构工程为一体化泵站。基坑开挖深度为14.56m，基坑总周长约为 64.0m，面积约为 459.00 ㎡，基坑工程侧壁的安全等级为一级 ,侧壁重要性系数取 1.1，设计使用期限为一年。基坑原设计为上部3m采用放坡挂网喷射混凝土+冲孔灌注桩加咬合桩支护，采用φ1200冲孔孔灌注桩支护，桩长为 15.56m 且至少保证进入持力层中风化花岗岩 1.5d，护桩入土深度至少为 5.0m，设置φ1200 咬合桩，咬合宽度为 0.6m。支护桩桩间自下而上设置三道φ609×16 钢管对撑，围檩采用 2 根普通热轧 45b工字钢。

本基坑涉及到的支护桩施工地质条件从上到下为①填砂②全风化花岗岩③强风化花岗岩4中风化花岗岩，本工程基坑支护土方开挖涉及的土层为：①-1 填块石、①-3 填中砂、⑤-1 强风化花岗岩（砂土状）、⑤-2 强风化花岗岩(碎块状)等。

2 咬合桩施工工艺优化及分析

    2.1设计调整

原图纸设计的冲孔灌注桩加咬合桩支护形式，考虑到地质条件，入岩要求，强风化岩层硬度较高，冲孔桩的施工冲击会对周边已施工完成桩产生不利影响，且为满足施工进度要求，需设置3台冲孔桩基。限于施工场地限制，机械无法排开，经项目部组织专家联合会审，报审设计，监理业主同意，成桩方式改为旋挖灌注桩，桩径不变。

   2.2咬合桩施工顺序

咬合桩采用旋挖灌注桩，桩与桩之间相互咬合排列的一种基坑围护结构。施工主要采用“旋挖桩机成孔+超缓凝砼”方案。钻孔咬合桩的排列方式采用：第一序桩素砼桩（A 桩）和第二序钢筋砼桩（B 桩）间隔；先施工 A 桩，后施工 B 桩，A 桩砼采用超缓凝砼，要求必须在 A 桩砼初凝之前完成 B 桩的施工，B 桩施工时，利用旋挖桩机的切割能力切割掉相邻 A桩的部分砼，则实现了咬合。

本项目咬合桩施工顺序如下图采用旋挖桩机预先跳桩施工第一序桩(A1、A2......),在第一序桩灌注C30 水下混凝土素桩未缓凝前（初凝时间不得小于 70h，终凝时间不大于 80h），第二序桩(B1、B2......)跟进完成旋挖并浇筑混凝土，使二序桩的混凝土融合在一起呈嵌入咬合状态而形成一个连续、整体的排桩结构。

2.3施工设备

2.3.1施工技术预备

工作人员应当在施工前做好详尽的施工技术交底，了解工程设计图纸、技术规范、方案、施工条件、质量检验规范、作业要领、资料需求及测试方法、频次等。

2.3.2机器准备

对现场施工机具匹配状况、良好率状况等予以评估，仔细核实机具的重要功能后，选择了型号为SWDM360的旋挖钻机，该设备最大成孔直径2500/3000 mm，最大钻孔深度：96/102 m，满足本项目的需求，旋挖机械设备操作人员确保持证上岗。

2.3.3 作业前安全教育

施工作业人员进场就施工设备，作业周边情况，安全用电，施工作业特点，安全隐患风险等对施工作业人员进行安全教育及安全技术交底，提前进行安全隐患风险识别，保障作业作业人员人身安全。

3  咬合桩的关键施工技术

3.1测量放样

施工中所用的计量器具如全站仪、水准仪必须经过计量部门检验并登记注册，没有计量合格证不得使用。有专人检查各种桩位的定点，定期派专人校核基准点，各种测量检查均需认真填写成果记录及附图，测量结果应准确可靠。

3.2成孔作业

成孔开始前应充分做好准备工作，桩机定位应准确水平、稳固，旋挖钻头与护筒中心的允许偏差应不大于±20mm，护筒直径应比桩孔直径大200mm，长度应满足护筒底进入黏土层不少于0.5m 的要求，护筒顶端高出地面0.3m，护筒埋设的倾斜度控制在1%以内，护筒埋设偏差不超过30mm，护筒四周用黏土回填，分层夯实。

钻机在就位时应重新测量、定位，在成孔过程中采用泥浆护壁。利用钻进过程中钻头对泥土的搅拌作用自然造浆，根据实际需要可对泥浆的比重进行调节，在施工过程中泥浆比重一般控制在1.2～1.3 之间，泥浆在循环过程中在孔壁表面形成泥皮，它和泥浆的自重对孔壁起到保护作用，防止孔壁坍塌。通过成孔施工，泥浆护壁效果比较好，完全可以满足施工的需要。可通过掏渣筒掏渣以及给孔内加清水的方法来调节泥浆的比重，根据实际施工需要，泥浆比重一般控制在1.3 以上，这样有利于钻进和孔壁的稳定。成孔施工应一次不间断地完成，不得无故停机，施工过程应做好施工原始记录。

3.3确保桩的入岩深度

当冲击至持力层岩面。经过取样鉴定为持力层岩面（报监理、设计或勘察单位认可），再钻至设计入岩深度，必须满足设计要求入中风化1.5D的要求，得到监理工程师或勘察单位验收合格后方可终孔。

3.4桩的垂直度控制技术

钻机安装必须平稳、牢固，钻进中不得有位移，底座应垫实，在钻进中经常检查，在成孔检测过程中还必须对套筒的顺直性和桩的垂直性加以监督和检验，套管内垂直性误差通常限制为0.1%~0.2%。若出现的垂直性误差过大，则应当及时予以纠偏。

调节方式：只要误差不大或套筒入土不深（5 m以内），则可直接通过钻机的二个顶升式工程油缸或二个推挽式油缸调整垂直性。桩在入土深度5 m以内出现的位移，应首先通过

钻机油缸进行矫正，要是达不到要求，应往管内填充沙子或泥土，一边填土一边可拉套筒，直到把套筒提升到上一个正确的位置，然后调整套筒，在其垂直角度符合要求后进行下一个施工。

3.5超缓凝混凝土的缓凝时间控制

超缓凝混凝土是咬合桩施工工艺所需的特殊材料（因为其缓凝时间特别长，所以称为超缓凝混凝土），这种混凝土主要用于 A 桩，其作用是延长 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 桩混凝土终凝之前完成，这样便给桩机切割 A 桩砼创造了条件。

本施工中使用与制造该混凝土的关键：（1）要保证素桩缓凝时限不低于35h；（2）规定混凝土坍落度为16±2 cm；（3）规定混凝土各性能都符合设计施工条件。

先浇筑桩的桩体凝结时间要长，其3 d强度不能超过3 MPa，以确保能被后浇筑桩的钻机套筒在下降时切割，并且混凝土的28 d强度能满足工程设计强度等级。一体化泵站咬合桩中的素桩采用C30超缓凝混凝土，荤桩为C30钢筋混凝土桩，通过试验确定的配合

比和基本技术参数见表1。

表1 桩超缓凝混凝土配合比

为了满足咬合桩的施工工艺的需要，超缓凝混凝土必须达到以下技术参数的要求，具体见表2。

表2超缓凝混凝土技术参数表

（2）成桩时间（t）测定。

1）单桩成桩所需时间t应根据工程具体情况和所选钻机的类型在现场作成桩试验来测定。试验结果t为8~10 h，取上限值t=10 h。

2）确定A桩混凝土的缓凝时间：T≥35h

根据下式计算A 桩混凝土的缓凝时间：

T=3t+K

式中：T——A 桩混凝土的缓凝时间（初凝时间）

K——储备时间，一般取 0.5t，t——单桩成桩所需时间

（3）如果在施工中遇到意外情况拖延了时间，以致于在A桩混凝土终凝后才施工B桩。由于混凝土早期强度不高，使B桩咬合部分混凝土处理起来方便。

 3.6 桩内“混凝土管涌”的控制技术

   在B桩切割两侧的A桩成孔流程中，因为A桩混凝土没有固化，还处在软塑阶段，所以A桩混凝土可以在A、B桩相交处进入B桩孔内，成为“混凝土管涌”。一体化泵站泵坑的工程建设进程中曾发生了轻度涌砂的情况，但有效地采用了下列方法，避免了“钢筋管涌”情况出现。

（1）限制A桩钢筋的坍落度，不得大于18 cm，从而减少混凝土的流动性，避免混凝土涌入桩相交处。

（2）采用泥浆护壁方法，即增加B桩桩孔内加大泥浆的稠度，使其具有足够的反压力来均衡A桩混凝土的压强，防止“管涌”产生。

（3）B桩成孔流程中应注重检查邻近两边A桩混凝土顶面，如出现A桩混凝土下陷，则必须暂停B桩施工，同时还要向B桩内回填土或灌水，直到彻底遏制住“管涌”。

4.支护桩支撑体系施工

旋挖咬合桩支护内支撑采用采用三道∅609×16 钢管对撑，采用 2 根普通热轧 45b 工字钢围檩。按设计图纸要求安装支撑体系并施加预压力。

4.1 支撑应在基坑达到架设高度后及时进行，严禁超挖。邻近不同标高的钢围檩须设置搭接，搭接长度 2m。

4.2 在支撑安设时，应准确定位支撑轴线在设计标高处，保证支撑轴线与承压板的垂直，千斤顶要及时预加顶力，预加力达到设计要求。

4.3 千斤顶必须有计量装置，且应定期维护校验，使用中发现异常现象应重新校验。

4.4 支撑安装完毕后，应及时检查各节点的连接状况，经确认符合要求后方可施加预应力，预应力的施加在支撑的一端进行。预应力设计值为 100 KN。

4.5 预应力应分级施加，重复进行。并同时防止围护结构的外倾、损坏和对坑外环境的影响。

4.6 预应力加至设计要求的额定值后，应再次检查各连接点的情况，必要时对节点进行加固，待额定压力稳定后予以锁定。

4.7 钢支撑端头设置钢板作封头端板及加劲肋，端板、加劲肋及支撑构件应满焊。

4.8 支撑构件长度的拼接采用高强螺栓连接或焊接，拼接点的强度不低于构件的截面强度。且拼接点应设置在纵横向支撑的交汇点附近。

7）钢支撑拆除时应逐步释放预应力，拆撑前填槽砼应达到设计强度的 80%以上。

5.开挖后涌水问题处理

   基坑开挖至-6.9米深位置，发现A19，B19桩底部没有咬合，存在约30cm宽空隙，地下水涌入基坑内部。经排查原因，为B19素桩垂直度控制不到位，施工过程中出现偏差。

    项目部结合该工程深基坑施工情况、周边环境以及地质条件，对深基坑施工支护方案进行分析，引水堵漏与双液注浆两种止水措施在深基坑桩间漏水问题上有很好的止水效果，是目前深基坑围护间漏水处理的有效措施，项目部研究了以下两种堵漏方式，并简单分析如下：

   5.1引水堵漏

用麻袋或棉絮将支护桩间漏水部位填塞密实。主要作用是阻止泥沙流失，起到滤水的作用。将漏水位置两侧支护桩表面的泥土和杂质清理干净，露出混凝土面。封堵漏水点，漏水缝隙较小时，使用速凝水泥拌制混凝土,封堵缝隙;漏水缝隙较大，则使用速凝水泥砂浆砌砖墙封堵缝隙，砖墙厚度视漏水缝隙大小而定封堵时在缝隙中合适位置安放导水管，堵漏后让清水通过导水管流出，以减小水压。缝隙封堵结束后，在堵水点外打膨胀螺栓，挂钢筋网片:然后喷射速凝混凝土。

5.2双液注浆

为保证基坑围护结构漏水位置周边范围形成完整止水帷幕，基坑引水堵漏同时，在基坑围护结构外侧漏水处相应位置做双液注浆处理。 (1) 钻孔在基坑顶部渗漏点对应的止水桩外侧钻孔，成孔后插入直径30 ~ 2.5 的注浆管到孔底用清水洗孔。成孔深度超过渗漏点 1米。配置浆料。注浆材料采用 P.032.5 普硅水泥和水玻璃双液浆，水泥浆水灰比 1:1;水玻璃浓度为 25 玻美度;水泥浆与水玻璃体积比1:0.5。 (2) 注浆注浆管选用普通无缝钢管，在孔口进行Y型连接，两种浆液分罐搅拌，注浆时用两个泵分别压浆。注浆量应根据实际情况确定注浆时先注入水泥浆，当有水泥浆从渗漏点流出时，停止注入，开始注入水玻璃溶液。为增强封堵效果，在渗漏点堵住后还要继续注入水泥浆，同时缓慢往上拔管，直到注浆孔口向外翻浆方可停止注浆。

    由于本泵坑涌水原因为咬合桩桩间脱开约30cm，原有地下室水位较高，漏水区域为沙砾状强风化岩，具有高透水性，已从脱开处形成地下水管涌。从施工成本及便利性方面考虑，最终决定采取引水堵漏的方式进行施工，首先使用麻袋将漏水口部塞实，主要作用是阻止泥沙流失，起到滤水的作用。后采取在两侧支护桩上植Ф18 @ 200双层钢筋，最上排钢筋高出漏水点50cm，内外侧钢筋之间支设模板，底部安装直径100的PVC套管作为引流，在模板加固到位后，使用速凝水下混凝土浇筑桩间间隙。地下水引流至基坑底部的积水坑位置，使用水泵及时将水抽出，待混凝土终凝后，封闭导管，此方案较为圆满的解决了基坑渗漏水的问题。

3 结语

钻孔咬合桩在深基坑建设，特别是部分市政设施基础建设方面有着较丰富的实际应用案例，并且相比于以往的地基围护结构而言，该施工技术具有较明显的优势。对双鱼岛西岛一体化泵站基坑施工进行研究，提出了咬合桩的关键施工控制技术，以及工程质量缺陷的治理经验和建议，保证了工程顺利实施，反映出钻孔咬合桩的施工质量更高、投资成本更少、施工环境污染更小、处治效果更佳，势必将得到越来越多实际运用。

参考文献：

[1] 黄乃科.钻孔咬合桩在深基坑围护结构施工中的应用[J].法制与经济(中旬刊),2011(09):183.

[2] 卜林,曾华健,吴传清.全套管钻孔咬合桩防渗支护结构在深基坑工程中的应用[J].土工基础,2010,24(04):10-13.

[3] 唐琦龙.钻孔咬合桩在深基坑围护施工中的应用[J].住宅科技,2003(09):29-31.

作者简介：

姓名：秦鹏    性别：男    民族：汉族    出生日期：1983.6.25    籍贯：河南   

学历：本科    研究方向：林业发展