学文网摘要合肥市郎溪路立交工程中下穿桥桩基采用咬合桩，使之形成具有防漏、防渗的整体连续防水、挡土围堰结构。本文就咬合桩的施工工艺、质量控制要点以及事故处理方法进行简单的介绍和梳理。
关键词咬合桩防水挡土质量控制
中***分类号： O213.1文献标识码： A
钻孔咬合桩是采用全套管钻机钻孔施工,在桩与桩之间形成相互咬合排列的一种基坑止水挡土围护结构。桩的排列方式为钢筋（圆笼）混凝土A桩和钢筋（方笼）混凝土或素混凝土B桩间隔布置。施工时,先施工B桩,后施工A桩,在B桩混凝土初凝之前完成A桩的施工。A桩施工时切割掉相邻B桩相交部分的混凝土,从而实现咬合。现以合肥郎溪路下穿桥的咬合桩施工为例，对其施工工艺和质量控制要点做以下简述。
1、导墙施工
为提高钻孔咬合桩孔口的定位精度并加快就位效率，施工前按***纸要求在桩顶上部做了钢筋混凝土导墙，具体步骤：
（1）平整场地，沟槽开挖：施工前先探明地下管杆线位置，如有影响应待管杆线迁移出后方可进行导墙施工。若无影响则清除地表杂物，平整场地后，放样导墙中心线和边线然后进行沟槽的开挖，采用小挖机配合人工方式施工。
（2）钢筋绑扎，模板加固：沟槽开挖结束后绑扎导墙钢筋，钢筋设置根据设计***纸施工，若设计无特殊说明则根据地基情况和桩机重量等因素权衡考虑，确保导墙成品刚度。模板采用自制整体钢模，导墙预留定位孔模板直径为套管直径扩大2cm～4cm。模板加固要牢靠，严防跑模，并保证轴线和净空的准确，
（3）导墙浇注，标高测量：混凝土浇注采用人工浇注，混凝土浇注时两边对称交替进行，严防走模。待导墙初凝后，测量导墙顶标高，作为下一步控制孔深和桩底标高的依据。施工中为了减少工作量，根据线路纵断面坡度和桩顶标高每隔5或10个桩位测量一个点，并同时将所测点桩位编号喷注在导墙内侧面上，其他桩位的导墙顶标高可采用直线内插的方法计算。
参见下***：
2、B桩（超缓凝混凝土）的施工流程
（1）钻机就位：
等导墙有足够的强度后（一般等混凝土强度达到75%以上），拆除模板。移动套管钻机至正确位置，使套管钻机抱管器中心对应定位在导墙孔位中心。
（2）取土成孔：
在桩机就位后，吊装第一节管在桩机钳口中，找正桩管垂直度后，磨桩下压桩管，压入深度约为2.5～1.5m，然后用冲抓斗从套管内取土，一边抓土、一边继续下压套管，始终保持套管底口超前于开挖面的深度不少于2.5m。第一节套管全部压入土中后（地面以上要留1.2～1.5m，以便于接管），检测垂直度，如不合格则进行纠偏调整，如合格则安装第二节套管继续下压取土，如此继续，直至达到设计孔底标高。
（3）吊放钢筋笼（设计为素混凝土桩时无钢筋笼）：
钢筋笼采用在钢筋加工厂集中制作，成孔检测合格后进行安放钢筋笼工作，安装钢筋笼时应采取有效措施保证钢筋笼标高的正确。吊装B类桩钢筋笼时，钢筋笼矩形面需与导墙中心线垂直。
（4）灌注混凝土：
采用导管法浇注水下混凝土灌注，导管连接顺直、光滑、密闭，浇注前先进行导管气密性试验，压强维持在0.2mpa。在浇注中，导管下端埋深控制在2～4m范围，提升套管和导管时，采用测绳测量，严格控制其埋深和提升速度，严禁将套管和导管拔出混凝土面，防止断桩和缺陷桩的产生。
（5）拔管成桩：
一边浇注混凝土一边拔导管和钢套管，应注意始终保持套管底低于混凝土面不少于2.5m，上拔到最后一节套管时须测量混凝土面标高可满足设计要求。
3、A桩切割施工流程
总的原则是：先施工B桩（超缓凝混凝土），后施工A桩。
A桩的施工流程同B桩，不再赘述，但施工中要严格控制A桩的垂直度和切割的最佳时机，其大致步骤：套管钻机就位对中吊装安放第一节套管测控垂直度压入第一节套管校对垂直度抓斗取土,跟管钻进测量孔深清除虚土,检查孔底吊放A桩钢筋笼放入混凝土灌注导管灌注混凝土逐次拔套测定混凝土面桩机移位。
郎溪路咬合桩的施工结合了现场地质、材料、机具等实际情况，采取了以下两种方案进行：
方案一：适用于单桩成桩时间较长和桩长较深的桩基以及桩机故障率较多的情况，施工流程示意***如***所示：
方案二：适用于单桩成桩时间较短和桩长较浅的桩基以及桩机故障率较少的情况，此外该方法可以在一定程度上减少管涌的发生，施工流程示意***如***所示：
砂桩：施工中由于多台钻机分段施工或钻机故障以及其他不可抗拒的原因，造成咬合桩无法连续的施工（暂停时间往往大于60h时），这就需要施打一个砂桩（A桩），即将需要切割的孔位成孔灌砂后预留出来，待不利因素排除再挖砂灌混凝土继续施工。
施工流程示意***如***所示：施工完A3后本应该施打B5，但由于不利因素需要暂停施工且时间大于60h时，则先改钻A4，待A4成孔灌满砂后，拔管等待不利因素排除以后先施打灌注B5，接着再返回来取砂施打A4。
4、施工中的要点控制
4.1导墙施工控制
（1）现场发现导墙最好从一端向另一端施工，当设计有不咬合点时，也可从一个不咬合点开始向两端施工，以免从两头向中间施工时，由于处于曲线上或施工误差等原因，造成相接点不能刚好满足设计的咬合量。
（2）导墙施工要处理并夯实好沟槽地基，确保导墙的强度、刚度及稳定性，否则后期施工中由于桩机来回作业，会导致导墙失稳垮塌，无法顺利的进行后续桩基的施工，一旦施工中发现部分导墙垮塌，可采取在钻机下面垫设钢板来缓解影响。
4.2桩的垂直度的控制
为了保证钻孔咬合桩底部有足够厚度的咬合量，除对其孔口定位误差严格控制外，还应对其垂直度进行以下三个环节的控制。
（1）套管的顺直度检查和校正
钻孔咬合桩施工前在平整地面上进行套管顺直度的检查和校正，首先检查和校正单节套管的顺直度，然后将按照桩长配置的套管全部连接起来进行整根套管的顺直度偏差宜小于10mm。检测方法：于地面上测放出两条相互平行的直线，将套管置于两条直线之间，然后用线锤和直尺进行检测。
（2)成孔过程中桩的垂直度监测和检查
①地面监测：在地面选择两个相互垂直的方向采用经纬仪或线锤监测地面以上部分的套管的垂直度，发现偏差随时纠正。这项检测在每根桩的成孔过程中应自始自终坚持，不能中断。
②孔内检查：每节套管压完后安装下一节套管之前，都要停下来用测斜仪或“测环”进行孔内垂直度检查，不合格时需进行纠偏，直至合格才能进行下一节套管施工。
（3）纠偏
成孔过程中如发现垂直度偏差过大，必须及时进行纠偏调整，纠偏的常用方法有以下方法：
①B桩纠偏：如果B桩在入土5m以下发生较大偏移，可先利用钻机油缸直接纠偏，如达不到要求，可向套管内填砂或粘土，一边填土一边拔起套管，直至将套管提升到上一次检查合格的地方，然后调直套管，检查其垂直度合格后再重新下压。
②A桩的纠偏：A桩的纠偏方法与B桩基本相同，其不同之处是不能向套管内填土而应填入与B桩相同的混凝土，否则有可能在桩间留下土夹层，从而影响排桩的防水效果。
4.3钢筋笼安放的控制
钢筋笼安放的成败直接影响着成桩质量，结合郎溪路咬合桩在施工过程中发现的问题和采取的措施，现列举如下：
（1）克服钢筋笼上浮的方法
由于套管内壁与钢筋笼外缘之间的空隙较小，在上拔套管的时候，钢筋笼将有可能被套管带着一起上浮。预防措施主要有：
①桩混凝土的骨料粒径应尽量小一些，不宜大于20mm。
②为增加钢筋笼抗浮能力，可在钢筋笼底部加焊厚1～1.5mm，约为钢筋底面积三分之一的钢板。在钢筋笼外缘焊上D10mm保护层的耳形筋，减少钢筋笼与套管内壁的摩阻力。
③严格控制成孔垂直度，认真检查钢筋笼加工质量和吊卸中的变形情况，并保持套管摇管起拔均匀、慢速地进行。
④过程中的控制：在下钢筋笼时事先在笼顶系一长细绳自套管接口的螺杆孔中穿出，拔套管和导管时套管拔高多少，则绳子应随着套管收缩相应的长度，若如没有变化或者不同步则可能出现了浮笼的情况（如***所示）。
⑤施工时应经常检查护壁套管的刃脚和冲抓斗的磨损情况，以及套管的弯曲及失圆情况，并及时修复或更换。
（2）钢筋笼下沉控制
因基底土层软弱，成孔过程中土体扰动遇水软化，或因基底超挖回填不密实，钢筋笼易在自重作用下下沉，钢筋笼应预留沉降量50~100mm，桩身混凝土灌注时，若孔内有水，可采用水下灌注工艺。
若孔底超挖则一般的处理方法是对钢筋笼底部主筋进行搭接接长，若接长大于1m则需对该段主筋进行加箍，使其桩顶能够满足设计的要求。
（3）钢筋笼方向的控制
①B桩钢筋笼下孔后的方向不能很好的保证与导墙方向垂直，且位置也容易偏向一侧。所以B桩钢筋笼吊起下孔前，需沿导墙方向在钢筋笼两侧加焊长35cm～40cm的定位钢筋，并在钢筋笼上中下位置设置3道。
②A桩圆笼的也可能是有方向的，一般情况下：主筋较粗的两端面向导墙法线方向（受力挡土方向），主筋较细的两端面向导墙方向。
③灌注B桩在上拔套管时要尤其注意和控制套管来回搓动的节奏和频率，并时刻观察方笼与导墙方向是否正交。
4.4“管涌”现象的控制
有时会出现在A桩成孔过程中，由于B桩混凝土未凝固，还处于流动状态，B桩混凝土有可能从A、B桩相交处涌入A桩孔内，称之为“管涌”，克服“管涌”有以下几个方法：
①B桩混凝土的坍落度应尽量小一些，不宜超过18cm，以便于降低混凝土的流动性。
②套管底口应始终保持前于开挖面一定距离，以便于造成一段“瓶颈”，阻止混凝土的流动，如果钻机能力许可，这个距离越大越好，但至少不应小于2.5m。
③如有必要（如遇地下障碍物套管底无法超前时）可向套管内注入一定量的水，使其保持一定的反压力来平衡B桩混凝土的压力。阻止“管涌”的发生。
④A桩成孔过程中应注意观察相邻两侧B桩混凝土顶面，如发现B桩混凝土下陷应立即停止A桩开挖，并一边将套管尽量下压。一边向A桩内填土或注水，直到完全制止住“管涌”为止。
从施工工艺不难看出咬合桩的优点有：①桩间咬合，防水效果好；②成孔垂直精度高；③套管护壁，干孔作业，无塌孔，无泥浆，利于文明施工。
随着城市化的不断进行,以及地下工程的发展,导致基坑向深、大方向发展成为必然趋势。研究新型的基坑支护形式成为当前研究的热点问题,对于基坑支护形式而言, 钻孔咬合桩作为这样的一种新型围护结构之一，其安全、防水、经济、合理的特点越来越多地被应用到城市建设工程中。
参考文献
［1］益德清等.深基坑支护工程实例［M］.北京：中国建筑工业出版社，1996
［2］左名麒等.基础工程设计与地基处理［M］.北京：中国铁道出版社，2000
［3］中交第一公路工程局有限公司. JTG/TF50-2011.公路桥涵施工技术规范.北京：人民交通出版社，2011
［4］北京市***建设集团有限责任公司. C***2-2008.城市桥梁工程施工与质量验收规范.北京：建筑工业出版社，2008
［5］安徽省交通规划设计院.两阶段施工***设计文件第二册第一分册.合肥：安徽省交通规划设计院，2011
转载请注明出处学文网 » 咬合桩的施工工艺和质量控制要点简述