深圳市建筑工务署工程管理中心 广东深圳 518000
一、概况
该项目为改扩建工程项目，项目位于深圳市某医院建成区内，周边环境敏感。为保证周边建筑、道路和地下管线安全，基坑支护工程紧邻营养食堂和地下连廊部分采用咬合桩+一道内支撑的支护形式。由于该项目施工现场施工场地狭窄，加上此项目为重大民生项目，工期紧任务重。为了既快又好地进行咬合桩施工，确保基坑支护安全，该项目采用无套管旋挖成孔+水下砼的施工方法进行咬合桩施工。
二、咬合桩施工方法
咬合桩是一种桩与桩之间相互咬合排列的基坑支护中常用的结构，在目前的基坑支护工程中已经广泛采用。咬合桩施工一般是采用全套管成孔+超缓凝砼施工以及无套管旋挖成孔+普通水下砼施工两种方法。
（一）全套管成孔施工方法的特点
全套管方法施工，是采用机械成孔、套管下插、套管内抓斗取土成孔及后续浇灌砼成桩的工艺及工序。桩的排列方式一般为素砼桩、钢筋砼桩（又称荤桩）间隔布置，施工时先施工素桩，后施工荤桩。为保证套管安装质量，要求必须在素砼桩的砼初凝前完成钢筋砼桩，所有素砼桩必须采用超缓凝砼。传统全套管方法施工具有如下特点：
１、需要磨孔、下压安装套管和拔起拆除套管，单桩施工进度慢。安装套管需要磨孔、下压分节安装，安装过程中如果遇到孤石，会影响桩的垂直度，拆除卸除套管需要拔起分节拆除，拔管时容易发生带动钢筋笼的情况，如不能及时拔起拆除，容易造成套管不能拆除而放弃的情况，则使造价提高。因此传统全套管方法施工不但费时费力，会对基坑后续作业工序产生影响；成孔垂直度难以较精确保证。
采用超缓凝砼。超缓凝砼凝固时间由于地下条件变化不容易得到有效控制，存在荤桩施工时的素桩凝固问题，易于造成施工停滞的情况；桩身质量虽然新老砼在没有凝固时结合得比较好，但是凝固后拔管时产生的光滑面，会影响新老砼到结合，截水效果难以保证。
传统全套管成孔施工咬合桩的方法，必须尽量保证连续施工，如果暂停时间太长，素桩凝固后荤桩的成孔将比较困难，影响施工质量。
（二）无套管旋挖成孔施工方法的特点
无套管旋挖成孔+普通水下砼施工的方法，通过调整咬合桩的施工顺序，先施工素砼桩，等到终凝后开始施工荤砼桩，采用旋挖钻机跳孔钻挖的方法，达到了施工进度快，质量可靠和安全可控的效果。
１、不需要安装全套管，采用普通水下砼而不是超缓凝砼。省去了安装与卸除全套管的时间，故施工进度快，生产效率大大提高，同时避免了因为超缓凝砼凝固时间不确定而造成的施工停滞的情况。
2、施工噪音及振动较小，对地层及周边环境影响小，少泥浆作业，有利于施工现场安全文明施工管理。
3、适用地层范围广。该咬合桩适用于的地质有黏土层、粉砂层、粉土层、泥炭质土、卵石层以及强、中风化岩层。本工程为微风化、中风化、强风化及全风化岩层，适应该项目的咬合桩。
4、采用旋挖钻机施工，成孔垂直度能通过长护筒和旋挖机垂直度控制系统自动调整，从而得到保证。同时旋挖机在桩身砼终凝状态下完成切割咬合过程形成的排桩围护结构整体性状好、支护强度高、防渗效果佳。旋挖机可通过驾驶室内的自动操控系统，能很好的控制成桩过程，结合人工测量和监控，能够有效保障工程质量，满足设计要求。
（三）施工工期及造价对比
1、工期
该项目咬合桩共计153根，采用传统全套管成孔施工咬合桩的方法，每天施工3-4根，需要42天才能完成；如果采用无套管旋挖成孔施工咬合桩的方法，每天施工6～8根，20天左右就能完成。可缩短工期20天以上。
工期对比表
2、造价
由于无套管旋挖钻孔成孔施工方法的效率高，可缩短咬合桩施工工期，同时其采用普通水下砼进行灌注，因此可以减少造价约52794.48元。
（四）小结
通过对比上述两种咬合桩的施工方法，我们总结出无套管旋挖成孔施工咬合桩具有以下优势：具有咬合交叉的数据可控，施工进度快，造价低，桩型标准、质量可靠的特点。1、旋挖钻机带有全自动垂直控制器纠偏容易，能准确确保咬合桩的垂直度满足设计要求。
2、本项目土质较好，根据已施工的支护灌注桩，土质好的施工段可以干钻成孔也不会产生塌孔，全部采用泥浆护壁进行咬合桩施工，孔壁有一半已经是素砼，更不会产生塌孔的风险，完全能确保设计施工质量。
3、采用旋挖钻机成孔施工，钻杆旋转过程，孔内泥浆搅动可将附着在素桩砼（切削面）的泥土冼刷干净，有利于砼咬合密实，达到止水效果。
4、水下砼灌注过程，随着砼面上升带有一定测压冲力，使砼浆压入素桩接缝与空隙中，砼与素桩接缝的密实度得到保证。
5、在浇灌砼过程，导管上下拉动，对砼形成侧压力，有利于与素桩之间的接缝更密实、止水效果更佳。
6、采用旋挖成孔方法可节省工期，计划每台每天可施工3～4根桩左右。
三、无套管旋挖成孔施工控制要点
（一）施工流程
1、旋挖机施工咬合桩施工工艺：测量定位→导墙施工→测量定桩位→旋挖机就位→采用旋挖法埋设临时钢护筒（长度2.5M）→测量钢护筒标高→旋挖钻孔挖泥土及石渣→泥浆护壁（土质差的应保护持浆面在钢护筒底口以上）→边钻进、边用泥浆护壁→旋挖至设计桩底→工程师验孔→安放钢筋笼→再次测量孔深(必要时进行二次清孔)→安放砼导管→灌注砼（并做好灌注记录）→拆除砼导管→拨除临时钢护筒。
2、应用后处理技术，拓展钻孔咬合桩施工工法的适用范围。在此方面，已有很多的论述。此处对十分常用的压密注浆的使用做一简单的叙述。压密注浆是指在成桩且桩身达到一定的强度后，用高压注浆泵，使浆液通过透扩径和劈裂加筋的机理在桩端或桩的缺陷处的土体中扩散从而起到加固作用。
（三）纠偏及控制措施
1、采用2台SR280R旋挖机。保证旋挖设备有足够扭矩，确保在素桩上的施工能力。该机械具备电脑全自动垂直度偏差显示和自动调垂功能，当机械移动或桩身偏移时显示器将自动显示偏移的数值（X、Y值）。当垂直度偏差大于0.1度时，机械将进入自动纠偏系统，能确保证垂直度小于2‰（本工程桩长最大19米，垂直度偏差不大于38mm）。
2、A桩浇筑普通水下砼（C20）18～22小时，其强度达到设计值20%左右时（强度数据由试块确定，试块放在与桩体同条件的土体内，达到同条件养护），可以施工开挖B桩，B桩孔由导墙定位，采用长护筒引导，与A孔同样垂直度纠偏措施，但A桩已凝固，B桩孔开挖时容易打滑，当打滑偏移大于0.1度时，机械操作人员提取钻头，重新慢速环切，达到纠偏目的。
3、机械操作人员必须熟悉本机械的性能，掌握本工程要求的技术指标，发现异常情况及时与技术人员联系。
四、结束语
通过对无套管旋挖钻孔机进行咬合桩施工这一专项技术的深入分析，有利于指导项目现场施工。咬合桩施工过程得到了有效控制，施工质量获得较好的效果。同时施工工期也比原设计采用的全套管成孔+超缓凝砼的方法缩短了22天，节省工程造价约5.3万元。
参考文献
[1]李钟主编《深基坑支护技术现状及发展势》
[2]《城市地下铁道施工及验收规范》（GB50299－1999）
[3]杨公正《昆明地铁无套筒普通混凝土咬合桩施工方法》
论文作者:陈仕华
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/14
标签：套管论文; 方法论文; 工期论文; 水下论文; 基坑论文; 泥浆论文; 钻机论文; 《建筑学研究前沿》2018年第30期论文;