鉆孔咬合樁施工工藝原理與質量控制探討

王曉明 張 明

1 河南省交通運輸廳少新管理處高速公路濟洛運管中心（454650） 2 河南工程學院土木工程學院（451191）

鉆孔咬合樁施工工藝原理與質量控制探討

王曉明1張 明2

1 河南省交通運輸廳少新管理處高速公路濟洛運管中心（454650） 2 河南工程學院土木工程學院（451191）

介紹了鉆孔咬合樁主要施工工藝流程及各流程施工注意事項，提出了鉆孔咬合樁施工主控項目和一般項目的施工質量控制標準及具體指標，對于鉆孔咬合樁用于基坑圍護結構施工具有重要指導意義。

鉆孔咬合樁；施工工藝；質量控制；導墻施工

鉆孔咬合樁，是相鄰兩樁互相咬合排列的一種基坑圍護結構。樁的排列方式為一序樁A（素混凝土樁、水泥土樁、水泥攪拌樁、矩形或異性鋼筋籠的混凝土樁）和一序樁B（鋼筋混凝土樁）間隔布置，先施工樁A，后施工樁B，樁A采用超緩凝混凝土，樁B施工須在樁A混凝土初凝前完成。樁B施工時，利用液壓全套管鉆機的切割能力切割掉樁A相交部分的混凝土，互相咬合，施工順序如圖1所示，施工流程為:A1→B1→A2→B2→A3→B3→A4→B4…。其中樁B1需二次成孔，預留為砂樁。

圖1 咬合樁施工順序圖

1 鉆孔咬合樁施工工藝流程

鉆孔咬合樁施工工藝流程:

施工準備、場地平整→樁位測量放線→施工咬合樁頂混凝土導管→套管機就位其中→吊裝安裝套管→控制垂直度→壓入套管、校核垂直→抓斗取土套管鉆進→測理孔深；驗孔簽認→清除虛土、檢查孔底；制作鋼筋籠及安設測斜管；隱蔽簽認→吊放鋼筋籠;導管拼裝檢查→放入混凝土澆筑導管;混凝土運輸;制作混凝土試塊→澆筑混凝土、逐次拔→測量混凝土標高→套管機移位。

鉆孔咬合樁施工工藝步驟如下:

1.1 平整場地，測設樁位

鉆孔咬合樁成孔前，應清除地下障礙物，平整場地，確保無地下障礙物影響套筒鉆進，保證導墻底面平整。鉆機工作面向外形成一定坡度，防止積水，使鉆孔作業有良好的環境。根據設計要求放出軸線及起始樁位線，考慮到抵消樁孔自身垂直度的偏差，以及圍護結構在基坑開挖時外側土壓力作用下向基坑內位移和變形等因素，樁位可適當外放，避免減小基坑內結構凈空間。

1.2 樁頂混凝土導墻施工

咬合樁成孔前，為了提高孔口的定位精度并提高就位效率，樁頂上部應施作混凝土導墻，使咬合樁準確定位，確保鉆孔平穩并承受部分施工荷載。導墻平面布置示意圖和剖面配筋圖如圖2所示。導墻施工應注意如下事項:

1）導墻宜用混凝土現場澆筑，并必須筑于堅實的土面上，如遇軟弱地面需夯實或者換填處理使地基承載力滿足施工荷載要求后再澆筑。在咬合樁中心線左右側2.0 m范圍內施作4.0 m寬鋼筋混凝土導墻。導墻厚度應根據土層情況、地基承載力、上部施工荷載來確定，一般為0.5～1.0 m；導墻上定位孔直徑宜比樁徑大20 mm,圖3中咬合樁直徑為1.0 m。

2）導墻應根據設計圖紙、施工誤差以及樁體變形情況定位，以保證主體結構限界要求。

3）為了保證咬合樁全長達到有效咬合，應對導墻孔口的定位誤差進行嚴格控制。導墻墻面不平整度應小于5 mm。

4）為了保證導墻孔口的定位精度，導墻施工后需要用細砂將導孔填實，提供孔內支撐，防止旋挖鉆機施工過程中引起導墻跑位，如圖4。

1.3 樁機就位

樁機就位前應整平夯實原地面，如遇軟弱地面進行換填處理，再進行碾壓夯實或鋪厚30 cm的塊石再碾壓。在成孔、套管使用前，應進行套管順直度檢查和校正:首先檢查和校正單節套管的順直度，然后檢查按樁長配置的全長套管的順直度，并對各節套管編號、做好標記，按序拼裝。由技術人員在導墻上放出樁位中心線，拉好十字線，位置確認后主機就位，啟動主機進行自動水平調整，確保整臺機器在水平位置進行作業施工。

1.4 取土成孔

圖2 導墻平面布置示意圖

圖3 咬合樁導墻孔口細砂填實

取土成孔分為如下步驟:

1）套筒鉆進。吊裝第一節工具節套管，插入鉆機內安裝就位，用平面正交方向上的兩臺經緯儀對套管進行垂直度檢驗，如有偏差，及時調整，此為精調。之后，即可啟動液壓系統夾緊套管進行工作，慢速低轉。在下壓過程中，用兩臺經緯儀沿兩正交方向同步跟蹤觀測樁管垂直度，如垂直度正常，可繼續沉管，直到套管沉到接管高度。開鉆或穿越軟硬不均勻土層交界處時，應緩慢鉆進，并保持套筒垂直、機身水平。

2）取土。套筒壓到接管深度后停止鉆進，即可開始吊放抓斗在套管內取土。套管內取土要準、穩，避免取土抓斗撞擊套管，防止產生不必要的偏斜。

3）連接套管。套筒內取土完畢后，取土抓斗移位，進行機上下節套管的吊裝。套管安裝完成后，即應進行垂直度檢查并檢查套管螺絲是否扭緊，滿足要求后方可繼續鉆進。如此往復，依此類推完成各節套管的安裝、鉆進、取土，直至取土至設計孔底標高。在鉆進中，如施工方鋼筋籠樁A，可適當快轉、快進，如施工圓鋼筋籠樁B，則需輕壓、慢轉，控制進尺速度，應確保套筒有1.5 m以上的超深，防止樁A內混凝土從樁B內管涌。取土時嚴禁超挖、超過套筒深度。

1.5 清孔、測量

成孔完成后，對內套筒邊緣附著土，應及時進行清孔，以保證鋼筋籠安放質量，避免起拔套筒帶出鋼籠。清孔完成后，[1]用測繩測量孔深及垂直度，同時作好吊裝鋼筋籠的準備工作。自檢無誤后報相關部門復檢并報驗。

1.6 鋼筋籠制作、吊裝

1）鋼筋應妥善保存，防止銹蝕。鋼筋加工使用切、彎筋機下料，主筋連接采用閃光對焊接長，從已加工好的鋼筋籠上取樣檢驗焊接質量，箍筋與主筋連接采用點焊，焊縫滿足設計要求。

2）鋼筋籠制作。[2]鋼筋籠制作允許誤差應滿足表1要求。主筋接口應互相錯開，保證35倍主筋直徑范圍內的接頭數目不多于主筋根數的50%。相鄰主筋接頭錯開距離及主筋焊接形式應符合規范要求。加強筋尺寸應滿足鋼筋籠的直徑要求，將主筋位置用紅油漆準確畫于加強筋上，每條主筋均焊接于加強筋標出的主筋點位上,鋼筋籠矩形框形成后，箍筋按設計間距點焊于主筋上。為保證樁的保護層厚度及鋼筋籠位置，采用加焊Φ16鋼筋和塑料泡沫塊固定。

3）鋼筋籠吊放入孔。下籠前樁底放入混凝土環形塞餅，使樁底標高滿足設計要求，且籠底加焊抗浮鋼板。利用鉆機的鉆架和25 t吊車將整條鋼筋籠一次性吊起垂直放入孔中，鋼筋下至設計高程后，利用鋼筋籠周圍Φ16定位鋼筋與套管相貼，保證鋼筋籠軸線與樁孔中心線重合，確保主筋的凈保護層滿足設計，保護層的允許偏差按±20 mm控制。[2]對于方形鋼筋籠，加工時應加強籠本身的剛度，四周加焊桁架筋。籠內間隔加焊豎向鋼板，增加接管時的抗扭轉能力，確保其不發生扭動而影響二序樁的施工。

表1 鋼筋籠允許誤差表

1.7 安裝混凝土導管

2.消極式面對。協解以來，部分協解人員自始至終積極應對，學知識，找出路，勤奮斗，并且通過自己的踏實和拼搏展現了價值，提升了素質，創造了財富，贏得了尊重。然而大多數協解人員一直在怨、鬧、等、靠等消極心理下生活，內心深處始終認為協解是“上當受騙”，協解政策不合理，感覺油田“欠”他們的，應該補償和遷就。十年間，油田各級領導和部門積極努力做了大量的再就業服務和幫扶工作，提高福利待遇，提供再就業崗位，增加再就業收入，解決協解人員生活中各類實際困難。但是，大部分協解人員并不認可，更不感激，他們依然沒有脫離委屈、怨恨、消極對立的心理狀態。

混凝土導管采用螺紋聯接鋼導管，鋼筋籠內徑應大于導管連接處外徑100 mm以上,確保拔管時鋼筋籠不上浮。各節導管應扭緊，防止漏氣、漏水、堵管，混凝土導管底部離孔底約50 cm。首次使用前應進行導管的試拼裝及測漏。用完后，需對導管及時進行逐節清洗、絲扣上油。

1.8 套管內灌注樁混凝土

1）混凝土導管安置完畢后，應進行試撥套管檢查，目的在于檢查套管起拔是否暢順，起拔過程中鋼筋籠是否跟管上浮,起拔量一般控制在10～20 cm。

2）由于成孔全套管到底，隔斷了地下水，有可能形成干孔，為保證混凝土密實度，澆筑混凝土時應下灌清水，形成水下灌筑混凝土。[3]

3）灌注前的準備。包括上料斗及貯料斗用水濕潤，進行現場混凝土坍落度試驗，如發現混凝土和易性變差、坍落度達不到設計要求，可在現場采用外加劑后摻法進行調整。后摻法的操作嚴格按有關超緩凝混凝土級配要求進行。

4）檢查完畢一切正常后進行首次上料。貯料斗內的堵頭采用圓形鋼板，用細鋼絲繩懸吊。下料后，檢查鋼筋籠是否跟管上浮，如發現跟管，應立即進行反壓處理。如一切正常，可繼續上料。當混凝土澆搗至一定高度后，即可分階段拆除各節套筒和混凝土導管。起拔套筒應注意始終保持套筒底高于混凝土面3 m以上。在拆除咬合樁套管過程中，可以同步拆除混凝土導管。拆除過程中，必須控制混凝土導管埋設在混凝土內的深度，以3～10 m為宜，最小不少于2 m，[4]一次拆管一般不超過6 m。導管埋入混凝土中不宜過深，以防止混凝土澆搗困難堵塞導管。

1.9 回填樁孔、鉆機移位

拔完混凝土導管、樁孔澆完混凝土后，需向孔內灌黃砂至導墻面，并澆水濕潤、分層回填、振動密實。這樣防止因為套筒拔出后，導墻下、孔口附近的土塌落到樁孔內，從而導致導墻塌陷、樁機傾斜、樁身不垂直。[5]完成該樁后，樁機退出樁位，按預定順序進入下一根樁樁位。

2 質量控制驗收

2.1 主控項目

1）咬合樁所用原材料、鋼筋焊接必須符合設計文件和規范規定。檢查數量應分批次檢驗，檢查原材料生產許可證、質量保證書及復驗報告、鋼筋焊接試驗報告。

2）成孔用鋼套管內徑應不小于設計樁徑。

3）超緩凝混凝土和普通混凝土的坍落度應滿足施工工藝的要求。

4）需進行樁基超聲波檢驗和抽芯法檢驗的工程，檢測結果應滿足設計要求。超聲波檢測采用高應變動測儀，檢驗不少于總樁數10%，且不少于3根;抽芯法檢驗采用鉆芯機,檢驗不少于總樁數2%，且不少于3根。

5）咬合樁主控項目允許偏差應符合表2規定。

2.2 一般項目

咬合樁一般項目允許偏差應符合表3的規定。

3 結語

鉆孔咬合樁是由相鄰樁互相咬合排列的一種基坑圍護結構，介紹了咬合樁的施工工藝流程及施工注意事項，針對成孔、成樁、鋼筋籠制作等施工工序，提出了主控項目及一般項目的質量檢測項目、檢測方法、檢測頻率及施工允許誤差，對于鉆孔咬合樁用作基坑圍護結構施工具有重要實踐指導意義。

表2 咬合樁主控項目允許偏差

表3 咬合樁一般項目允許偏差

[1]章偉,陳超.鉆孔咬合樁施工技術[J].浙江建筑,2006,23(3) :39～42.

[2]李昌寧.杭州地鐵車站深基坑圍護結構—鉆孔咬合樁的施工[J].巖土工程界,2005,8(1):44～46.

[3]石偉國,邵正俊.鄰近地鐵的深基坑咬合樁結合內支撐支護體系施工及監測[J].建筑技術,2013,44(5):430～434.

[4]趙鵬力,陳衛華.灌注咬合樁支護技術在工程中的應用[J].浙江建筑,2010,27(11):42～44.

[5]黃天寅,陳崗,侍大衛.全回轉全葷樁鉆孔咬合樁施工技術[J].施工技術,2006,35(2):52～54.