填海區深基坑支護中咬合樁的實踐探析

趙德彬

（中建二局第二建筑工程有限公司 山東分公司，山東 青島 266000）

咬合樁屬于一種新型圍護結構，在實踐應用中主要是使樁體和樁體之間以相互咬合形式排列，這一基坑圍護結構具有良好的適用性，應用優點非常突出，目前在很多工程中有著廣泛應用。將這一圍護結構應用到填海區深基坑支護施工階段，可以利用該結構獨特的優勢保證填海區工程基坑穩定性，提升工程質量。為了充分發揮該圍護結構的重要作用，有必要對填海區深基坑支護中咬合樁的實踐進行深入探究。

1 咬合樁的概述

咬合樁圍護結構主要是使相鄰樁體的樁身進行相互切割融合，進而形成一種連續擋土支護結構，這一新型支護結構表現出良好的防滲功能。咬合樁在實踐中的布置形式可以是不同的，可以通過全鋼筋混凝土樁體進行布置，也可以通過素混凝土樁體和鋼筋混凝土樁體以相互間隔形式進行布置。

2 工程案例概況

工程所在地之前屬于濱海灘涂，之后通過人工回填形成目前的施工場地，現有場地標高在3.69～5.28m 區間，高程均值約4.7m。該工程基坑占地面積在3.8 萬m2左右，基坑底相應設計高程是-8.6m，基坑深度在13.5m 左右，長211m，寬181m。基坑東側為沿河道路，西側和北側分別緊鄰市政道路，南側分布有市政道路、地鐵線路等工程。經綜合分析與設計，此工程基坑運用咬合樁圍護結構進行支護施工。

3 填海區深基坑支護中咬合樁的實踐

3.1 工藝流程

此工程咬合樁布置形式是A 樁為不配筋同步使用超緩凝混凝土樁，B 樁為鋼筋混凝土樁，兩樁體間隔布置。該工程的咬合樁以全套管鉆機進行施工，并按照先A 后B 順序開展，在A 樁混凝土實現初凝前開始B 樁施工。B 樁施工期間，利用套管鉆機發揮的切割功能，對與A 樁相鄰的B 樁兩樁體之間實現切割成孔，使A、B 樁體相交部位混凝土通過切割形成咬合效果，完成B 樁施工。此咬合樁施工具體順序可見圖1。

3.2 工藝要點

3.2.1 控制孔口定位誤差

在咬合樁施工期間，底部也要注意進行咬合，并且咬合量需要保持一定厚度。為了保證施工符合這一要求，需要實踐作業期間對孔口定位誤差加強控制，嚴格控制在誤差允許值范圍之內。若樁長在10m 以內，咬合厚度要求是100mm，誤差允許值為±20mm；樁長在10～15m 區間，咬合厚度要求是150mm，誤差允許值是±15mm；樁長在15～30m 區間，咬合厚度要求是200～300mm，誤差允許值是±10mm。為了保證孔口定位更加的精確，可以將導墻設置在咬合樁的樁頂部之上，可以混凝土形式設置導墻，還可以鋼筋混凝土形式設置導墻。導墻設置期間，注意將定位孔設置在導墻上，并且孔直徑要大于樁徑，兩直徑相差最好是30mm。在鉆機安裝完畢之后，要對第一節套管進行嚴格的檢查和調整，在定位孔對應中心部位放置套管，保證定位孔周圍和套管周圍之間保持一致的距離。

圖1 咬合樁施工順序圖

3.2.2 關注導墻施工

該工程中對咬合樁進行鉆孔施工之前，需要先對樁頂上部所設置的混凝土導墻或者是鋼筋混凝土導墻進行施工。施工期間，要先對導墻進行平整作業，保持施工場地的高度平整，之后要側放樁位，結合導墻設計進行相應溝槽的開挖，緊接著進行鋼筋綁扎工作，綁扎結束后開展模板施工，最后實現混凝土的澆筑。

3.2.3 控制好樁體垂直度

咬合樁施工過程是否順利和樁體咬合效果是否良好，會直接受到樁體垂直度的影響，因此，為了保證咬合樁施工順利、高效的推進，并保證咬合施工質量，必須在施工中對樁體垂直度進行嚴格控制。根據相關要求，樁體垂直度標準需要嚴格控制于3‰之下。在成孔作業期間為了確保樁體垂直度符合標準要求，需要嚴格的檢查并校正套管順直度，同時要對垂直度做好監測、檢查及糾偏等。

在對樁的垂直度進行監測與檢查過程中，需要做好兩項工作，一項時地面監測，一項是孔內檢查。地面監測期間，需要先選擇兩個方向線錘，這兩方向線錘為相互垂直關系，以其對地面上套管垂直度進行監測，如果在監測中發現有偏差，需要立即加以糾正。地面監測需要在所有樁體成孔過程中全面貫穿，以保證成孔質量；在孔內檢查期間，安裝好一節套管后，需要在安裝下一節套管之前，先對孔內垂直度進行檢查，若發現垂直度不符合有關標準，需要立即糾偏，在采取一定糾偏措施保證垂直度合格后，才可安裝下一節套管。

在成孔作業期間，若是垂直度偏差存在過大問題，需要采取有效措施實現調整與糾偏，以保證成孔垂直度合格。在成孔作業中進行垂直度糾偏工作，平常使用頻率較高的方法主要有3 種：①利用鉆機油缸進行糾偏。在管套入土深度不大或者垂直度偏差不大的情況下，可以利用鉆機上的兩個推拉油缸及兩頂升油缸對套管垂直度進行調節，以達到糾偏目的；②對A 樁進行糾偏。如果A 樁入土深度不超過5m，此時出現一定程度的偏移，可以先通過調整鉆機油缸形式實現糾偏，若此方法無法達到糾偏目標，可將適量黏土或者砂填入管內，并在填土過程中同步作出拔套管動作，促使套管恢復至上次經檢查合格部位，停止動作，接著繼續調直套管，同步進行垂直度檢查工作，保證套管垂直度合格之后，再重新下壓；③對B 樁進行糾偏。此方法和方法2 基本一致，主要的區別就在于對B 樁進行糾偏操作的時候，需要向套管當中進行混凝土的填入，而非填入黏土或砂，這是因為若此時將黏土或砂填入套管，樁間可能會出現土夾層，影響到咬合樁防水作用的發揮。

3.2.4 關注成孔施工

從附近泥漿池中泥漿引進孔內，靠沖錘強大的沖擊力把巖層沖碎，把大的砂礫破碎，隨漿液運至孔外。當沖孔至設計深度時，在孔底附近上下拉動沖錘，使孔底的巖渣浮起，隨漿液帶至孔口外。在孔口外流動的漿液中觀察巖渣的多少，當泥漿中巖渣很小且很少時，把泥漿池中的泥漿排掉，添加清水換漿，即把孔內的泥漿稠度減小。直至孔內泥漿密度小于1.25 時，停止循環泥漿，拉起錘頭，下安砼灌注管，砼灌注前還必須二次清孔，以確保孔底沉渣厚度滿足設計要求。

3.2.5 嚴格控制沉渣厚度

針對本工程樁孔的特點，為保證沉渣厚度不超過50mm，采取3 條措施：①加強孔口強夯置換層泥漿循環系統排渣，延長循環溝、增加二級沉淀池或增加掏渣次數；②成孔后延長大泵量循環清渣時間，直至孔底沉渣達到設計標準；③由于下導管過程中孔底還可能有淤積沉渣，故開始灌混凝土時，應利用導管進行第二次循環清渣，對于沖孔樁還可利用小掏渣筒進行第二次清渣，直到沉渣達到設計要求。

3.2.6 關注混凝土灌注施工細節

在混凝土灌注施工中，首先要關注導管選擇，導管采用無縫鋼管制作或鋼板卷制焊成，導管壁厚不宜小于3mm，一般采用每節2m，底管長度不宜小于4m。其次，要合理選擇漏斗。漏斗一般采用4～6mm 鋼板制作，漏斗容量不小于1.54m3。保證斗壁光滑，保證混凝土灌注時不漏漿，不掛漿，漏泄順暢徹底。漏斗的容積不小于1.54m3，應滿足初灌量的要求，首灌漏斗采用隔水栓封口。混凝土灌注應保持連續灌注，首灌后孔底導管埋深≥0.8m。首灌量的計算：樁長約35m，樁徑0.8m，導管直徑0.26m，導管距孔底0.5m，導管埋深0.8m，泥漿比重1.25，混凝土比重2.3，計算首灌量。

得出V≥1.54m3。混凝土坍落度應嚴格控制在200±20mm，采用坍落度桶，由專人負責砼坍塌落度的抽測，負責砼試塊的制作。灌注過程中，質檢員、施工員應經常測量混凝土面上升情況，準確計算導管埋深及拆管長度，且導管埋入混凝土面以2～3m 為宜，最深不得超過6.0m，最小不得小于1m，切不可拔空混凝土面。

3.2.7 注意控制混凝土緩凝時間

由于此工程施工場地在填海區，區域內地下水位相對較高，樁身混凝土屬于水下混凝土，并且A 樁是強度為C20 的水下超緩混凝土，B 樁是強度為C30 的水下混凝土，兩樁所使用的混凝土均為商用混凝土。根據咬合樁施工要求，需要在A 樁的混凝土實現初凝前完成B 樁施工，因此，要保證咬合樁可以順利、有序的施工，需要嚴格控制好A 樁混凝土具體的緩凝時間。按照此工程相關設計要求，緩凝時間最短是60h。經過相關試驗，在A 樁混凝土灌注施工期間添加進SP 型的混凝減水劑，可以使A 樁混凝土有效延長初凝時間，大概可控制在約60h，符合工程設計要求，以確保施工過程可以順利進行。

4 結語

填海區工程相比其他普通工程施工難度更大，尤其在基坑施工中，基坑穩定性會受到諸多因素影響，需要優化選擇基坑支護形式，以有效提升基坑穩定性和工程安全性。咬合樁圍護結構應用在填海區工程深基坑支護施工階段，可以有效保障支護質量，增強基坑強度和穩定性，促使工程建設具有堅實的基礎。為了充分發揮咬合樁在填海區工程深基坑支護中的重要作用，需要相關施工部門及作業者深刻認識咬合樁施工工藝，并在施工期間加強重視工藝應用要點。