钻孔咬合桩在软土深基坑围护施工中应用研讨

钻孔咬合桩在软土深基坑围护施工中应用研讨

鲍春生

江苏长江机械化基础工程公司江苏南京210046

摘要：钻孔咬合桩技术在建筑工程基坑处理中有着广泛的应用，其有着较多的优点，不但施工速度较快，而且产生的噪音和振动较小，可实现文明施工。应用钻孔咬合桩技术，成桩的质量较高，且垂直度较好，有着良好的防渗效果，可保证软土深基坑开挖的安全性。软土深基坑围护工程有着较大的施工难度，咬合桩施工中会出现各类问题，需要及时处理并合理应用施工工艺，这样才能保证其应用效果。

关键词：钻孔咬合桩；软土；深基坑；围护；施工；应用

1钻孔咬合桩的基本原理

钻孔咬合桩是一种成熟的围护施工技术，随着近年来我国基础设施建设的大规模发展，已被广泛应用于各类地下围护防渗工程中。钻孔咬合桩在施工中通过摇动使钢管套与土层之间的阻力减小，使土层松散，同时利用抓斗冲击取土，直至套管下压到设计桩端为止。挖土完毕后，立即做好孔深测定工作，合格后清除虚土，然后吊放钢筋笼，将混凝土导管竖立于钻孔中心，灌注混凝土成桩。素混凝土桩(素桩)与钢筋混凝土桩(荤桩)是一种最常见的咬合桩类型（如图1）。在基坑开挖时，素桩有着良好的防渗效果，而荤桩与素桩相互协同，可保证素桩荷载的承受能力，降低素桩的弯矩，同时荤桩具有承担素桩弯矩的作用。

为保证孔口定位精度，应在咬合桩顶设置混凝土导向墙。导向墙可以对钻孔咬合桩孔位起到控制测量放样和稳定机台的作用，保证施工的安全性，提升施工质量。导向墙每侧宽度不得小于500mm，厚度不小于300mm，混凝土标号不得低于C20。导向墙顶面高出地面100mm，配置φ8@200×200钢筋网片，达到设计强度后，方可拆模。导向墙定位孔直径大于围护桩直径不得超过40mm。其孔口定位误差应控制在规范内，内墙面垂直度偏差小于3%、平整度偏差小于3mm，其顶面平整度偏差小于5mm。导向墙模板浇筑时，应两边对称交替进行，严防走模。

2.2成孔技术

等导向墙具有足够的强度后，移动套管钻机就位，应将第一节套管放入抱管器装置中，且要使其中心对准在导向墙孔位中心。利用测量仪器将套管的垂直度调整到规范要求范围（≤0.5%），然后通过转动臂使套管在抱管器装置的作用下在一定范围内进行转动下压。此时，套管尤为重要，可以对桩壁进行保护，防止孔径缩小，同时切割相邻素桩相交部分的混凝土，并防止混凝土因切割而流失，保护被切割的素桩。在对套筒进行连接时，施工人员必须保证其垂直度，要不断进行纠正，直至挖到桩底标高为止。此时，利用套管的垂直度对桩身垂直度进行了控制，保证了钻孔咬合桩底部有足够厚度的咬合量，确保了围护施工的质量。

2.3钢筋笼制作和吊装技术

在施工中，施工人员应对钢筋笼进行检查，保证其符合规范。在检查合格后，利用吊机对其进行上吊，在吊直的基础上，将其缓慢放进套筒中，从而降低钢筋笼与套筒之间的摩擦程度，减少对钢筋笼的损害。在钢筋笼进入桩底标高之后，应对其进行准确定位和固定，保证成桩质量。

2.4混凝土灌注技术

钻孔咬合桩内的混凝土采用下导管法灌注，对桩内有水的排桩，桩身混凝土采用水下灌注方法。水下混凝土灌注用导管要根据孔深进行配管，导管的吊放采用吊车吊装，导管的接长加垫圈，防止灌注混凝土时出现漏气漏水，影响桩身混凝土的质量。灌注混凝土时，边灌注边拔导管和套管并控制导管和套管的拔升速度，保持与混凝土的灌注速度相同，且控制好导管和套管埋深，套管的埋深应保持在混凝土面下1m。

3钻孔咬合桩施工问题及对策

3.1管涌问题及处理措施

在荤桩成孔过程中，由于素桩混凝土未完全凝固，处于流动状态，可能从素桩和荤桩相交处涌入荤桩孔内，形成“管涌”。克服“管涌”有以下几个方法：（1）素桩混凝土的坍落度应相对小一些：干孔不宜超过14cm，水下灌注为18～20cm，以便降低混凝土的流动性。（2）钢套管底口应始终超前于开挖面一定距离，不应小于1m，以便造成一段“瓶塞”，阻止混凝土的流动。（3）如遇地下障碍物套管底无法超前时，可向套管内注水，保持一定的水头，通过水压力来平衡素桩混凝土的压力。（4）荤桩成孔过程中注意观察两侧素桩混凝土顶面，如发现下陷应立即停止荤桩开挖，并一边将套管尽量下压，一边向荤桩孔内填土或注水，直至制止住“管涌”为止。待素桩混凝土坍落一段时间后再继续施工荤桩。

3.2高水位成孔涌砂问题及处理措施

在复杂地层中，常常存在淤泥层和粉细砂层，且地下水位较高，土体极易流失。此时钻进成孔后，在灌注混凝土前测孔深时，常发现沉渣的厚度较大，一般在3米到4米之间，甚至可达到8米。如果不能及时处理，围护施工将会出现较大安全质量隐患。此时，必须采取有效措施进行抽砂，控制好沉渣量。经分析，此类现象的出现，是因为孔底在粉土粉细砂层中，且采用套管护壁，抓斗挖土成孔，故孔内水头高度不够，套管内外水头压差较大，导致细砂在地下水作用下涌入孔内。为了防止涌砂，首先，加大套管下沉深度，套管埋深应超前开挖面不小于2m,终挖时套管应超过孔深1m以上；其次，应采用压水措施对抽砂过程进行控制，向套筒进行注水处理，必须使套管内的水位高于地下水位。在施工中，应利用吊车对钢导管进行吊装，使其在套管内转动，均匀抽取底部砂层并在孔内及时注水，提升注水效果，使孔中的水位高度大于地下水位高度。通过采用此类方法，可以更好的处理涌砂问题，提升软土深基坑围护施工质量。

3.3拔桩问题及处理措施

在软土深基坑围护施工中，经常会遇到钻孔咬合桩灌注时出现“拔桩”现象。这种现象主要发生在灌注后期，同时与桩长、灌注时间、混凝土质量和拔导管的时间有关。一般来说，桩长越长，灌注时间越长，出现的几率越大。在施工中，可针对性采取以下措施来预防“拔桩”：（1）混凝土初灌后，即开始提拔外套管，且在灌注过程中随着灌注混凝土顶面的提高，连续提拔外套管，且在混凝土中埋深不大于2m。（2）要对配合比进行严格的控制，在控制整桩的总体灌注时间下，不得拖延每次灌注的时间间隔，间隔不得超过45min。（3）控制好外套管埋深和导管埋深的相互关系，灌注时要多测量，及时拔导管和套管。

4结语

在软土深基坑围护施工中，技术人员应重视钻孔咬合桩技术的应用和施工中出现的各类问题，及时处理、不断探索并进行总结，进而提升钻孔咬合桩在软土深基坑围护中的施工质量。同时，钻孔咬合桩在复杂地层中施工难度较大，必须做好施工中的质量控制，这需要施工人员熟练掌握其施工技术，控制好各工序，这样才能保证钻孔咬合桩的应用效果。

参考文献

[1]张佐汉，刘国楠，胡荣华.深圳地区钻孔咬合桩围护结构施工技术的研究[J].铁道建筑，2010.

[2]贺启鑫，季玉国.钻孔咬合桩技术在基坑围护工程中的应用[J].探矿工程（岩土钻掘工程），2010（8）.