咬合樁施工技術研究

史恒飛

摘要：咬合樁是一種深基坑的支護結構，具有防滲止水和基坑擋土支護的雙重作用，在深基坑的支護工程中被廣泛使用。該文通過對咬合樁施工技術的研究，進一步了解和探討咬合樁的施工方法，以及咬合樁技術在基坑支護方面的應用，積累咬合樁施工的質量控制方法和施工技術經驗，為今后類似工程中的咬合樁施工提供施工方法選擇的依據和經驗。

關鍵詞：咬合樁??施工技術??工藝流程??基坑支護??排樁圍護

中圖分類號：TU753.3????????文獻標識碼：A

Research?on?the?Construction?Technology?of?Occlusal?Piles

SHI?Hengfei

（China?Railway?First?Group?Fourth?Engineering?Co.，Ltd.，?Xianyang，Shaanxi?Province，712000?China）

Abstract：The?occlusal?pile?is?a?kind?of?supporting?structure?of?deep?foundation?pits，?which?has?the?dual?functions?of?anti-seepage?and?water?sealing?and?foundation?pit?retaining?and?supporting，?and?is?widely?used?in?the?supporting?projects?of?deep?foundation?pits.?Through?the?research?of?the?construction?technology?of?occlusal?piles，?this?paper?further?understands?and?explores?the?construction?methods?of?occlusal?piles?and?the?application?of?occlusal?pile?technology?in?foundation?pit?supporting，?and?accumulates?the?quality?control?methods?and?construction?technology?experience?of?occlusal?pile?construction，?so?as?to?provide?the?basis?and?experience?for?the?selection?of?construction?methods?for?occlusal?pile?construction?in?similar?projects?in?the?future.

Key?Words：?Occlusal?pile;Construction?technology;?Technological?process;?Foundation?pit?support;?Pile?row?enclosure

咬合樁是以有鋼筋籠的鋼筋混凝土柱樁和無鋼筋籠的素混凝土柱樁相互間隔并搭接咬合而構成整體性的排樁墻體。墻體體系以鋼筋混凝土柱樁承受剪力起支撐作用，同時又整體作為防水帷幕起防滲止水作用，成為一種基坑支護形式。在咬合樁墻體結構中，素混凝土柱樁為Ⅰ序樁或A樁，也稱素樁，鋼筋混凝土柱樁為Ⅱ序樁或B樁，也稱葷樁。

咬合樁由于A、B相間的結構形式，使其具有配筋率較低的優點，大大降低了基坑支護結構的配筋率，從而節約了基坑圍護工程的成本。其次，由于咬合樁是AB樁相互搭接咬合并連續施工，因此墻體沒有施工冷縫，消除了滲水薄弱點，使得墻體的抗滲能力更強，極大地提高了圍護墻體的防滲止水作用。同時，由于樁體施工相對比較靈活，這也使得咬合樁作為基坑圍護結構更適合一些平面形狀多變不規則的基坑。

1咬合樁的施工

咬合樁施工采用樁身全套管施工，在施工定位導墻施作完畢且具備足夠強度后，先使用套管鉆機將分節鋼套管壓入土層一節，然后使用沖抓斗挖除套管內的土石方，再續接鋼套管，使用套管鉆機再次下壓入土層，沖抓斗挖除套管內土石方，循環往復，直至設計標高。在鉆孔過程中，要持續控制鋼套管的垂直度，確保樁身的成樁垂直度滿足設計要求。成孔后，采用導管法灌注混凝土，并在灌注過程中逐步拔出鋼套管，直至混凝土灌注完成，鋼套管完全拔出，完成單樁施工。

咬合樁樁位布置圖如圖1所示，施工順序為A1→A2→B1→A3→B2→A4→B3……。施工時先施工A樁，A樁采用超緩凝混凝土灌注。在左右兩側A樁的樁身混凝土未初凝前，施工中間的B樁。利用套管鉆機下壓鋼套管的切割能力，切割掉兩側A樁與B樁相互咬合部分的混凝土。B樁鉆孔成孔后，下鋼筋籠，導管灌注混凝土，實現A、B樁相互咬合[1]。

隨著經濟發展大幅躍升，工程機械也隨之快速進步發展，各類先進的工程機械在國內工程市場逐漸普及，原有的施工方法也隨之發生變化。

1.1咬合樁的施工方法

目前咬合樁的施工主要有兩種方案。

1.1.1旋挖鉆機配合全套管鉆機施工

這種施工方案的本質還是咬合樁傳統全套管施工的方法，與傳統施工方法相比，只是改變了咬合樁成孔的機械設備。相較于沖抓斗成孔，旋挖鉆機的成孔效率更高，垂直度也更容易控制。而且工程項目的地基處理基本上都有旋挖鉆機施工的內容，使用旋挖鉆機成孔可以避免租賃過多的機械設備，提高機械使用效益，降低施工成本。旋挖鉆機配合全套管施工咬合樁在施工中還有以下一些特點。

（1）由于采用旋挖鉆機配合全套管施工，施工過程中鋼套管全程作為樁孔護壁，超前入土一定深度，能有效防止孔內出現涌泥和流砂，不易發生塌孔。而且采用套管內利用導管灌注混凝土，可以更好地控制樁身混凝土的質量，樁身的質量、成樁效果和完整性都比較好。

（2）旋挖鉆機配合全套管施工，樁孔的成孔精度檢測更為方便和直觀，樁身成孔孔位精度高，垂直度也比較好。

（3）孔位控制精確，施工時對周圍土體的擾動小，有利于在建筑物和地下管線比較密集的區域進行施工。

（4）在施工B樁位時，采用全套管作為護壁對兩側A樁進行切割，再挖除孔內土石進行鋼筋混凝土的灌注，A、B樁的咬合更為緊密，墻體結構的整體性和連續性更好，擋土作用和止水效果也更好。

（5）以鋼套管全程作為樁孔護壁不需要使用泥漿做泥漿護壁，對施工現場沒有污染，有利于環保和文明施工。

（6）全套管的施工方案在一些高地下水位和地層土質緊密的地段，鋼套管不易下壓進入土層，施工有一定難度，影響工程進度。

（7）旋挖樁機的入巖能力更強，適用的地層范圍更廣泛，可以極大地拓展咬合樁圍護結構的適用范圍，施工具有入巖要求的咬合樁。

1.1.2旋挖鉆機施工

此施工方案完全采用旋挖鉆機施工，在導墻施工完成并達到強度要求后，按照旋挖鉆機進行鉆孔灌注樁的施工工藝，使用泥漿護壁先施工兩側A樁，在A樁的樁身混凝土終凝后，樁身強度達到1.2～3MPa時，再使用旋挖鉆機配備的土層短螺旋鉆頭采用中低速旋轉鉆進方式，對兩側A樁與B樁相互咬合部分的混凝土進行切割，鉆斗取土，循環作業最終成孔，然后安放鋼筋籠，下導管灌注混凝土，完成B樁施工[2]。在施工過程中，可根據地層土質特征和地下水位情況選擇使用泥漿護壁或全程采用鋼擴筒作為護壁進行施工。在采用鋼護筒作為護壁施工時，A樁直接使用旋挖鉆機下鋼護筒作業，B樁在使用短螺旋鉆頭分段完成對A樁的預切割后，配合分段下放鋼護管。旋挖鉆機施工咬合樁還有以下一些特點。

（1）B樁施工是在A樁樁身混凝土終凝后，且已經達到一定強度后進行，可以避免在切割A樁時破壞A樁與B樁咬合處的樁身混凝土，避免因損壞A樁樁身的完整性從而影響A樁的止水效果[3]。

（2）完全采用旋挖鉆機施工，減少了機械交叉循環作業的過程，大幅提升了施工作業效率。同時避免了過多的機械投入，而且旋挖鉆機的國產型號較多，也比較普及，可以節約施工成本。

（3）由于B樁施工是在兩側A樁終凝后，樁身強度達到1.2～3MPa時，施工時對施工工序安排的緊湊性和連續性的要求降低，因此A樁施工不再需要使用超緩凝混凝土灌注，可以節省施工成本。同時由于B樁的施工時間變得更充裕，使得咬合樁在施工時更加靈活，不再拘泥于傳統工法的A、B樁施工順序，可以分段單獨連續施工A樁或B樁，有利于施工現場的資源整合利用。

（4）鉆孔作業采用泥漿護壁時，會對施工現場的環境產生一定的污染，需要做好環保及文明施工措施，及時清理施工現場。采用鋼護筒作護壁時，受旋挖鉆機自身機械能力所限，鋼護筒對周圍土層的切割效果相較于套管鉆機稍差一些。

1.2咬合樁施工工藝流程

1.2.1咬合樁工藝性試樁

咬合樁施工前須按要求進行工藝性試樁試驗，試驗應選擇在施工場地內具有代表性工程地質條件的位置進行。要根據施工場地的地層特征和工程規模確定試樁數量，試樁數量不應少于1組，每組不少于3根。試樁過程中要對施工設備情況、工藝參數、承壓水和成孔時間等做詳細記錄[4]。根據試樁效果確定施工工藝及相關工藝參數。

超緩凝混凝土緩凝時間確定：A樁超緩凝混凝土緩凝時間的確定需要在試樁測定出?A、B樁單樁成樁時間t以后，根據下式計算：

T=3t+K

T為超緩凝混凝土緩凝時間。

K為施工儲備時間，一般取1.5t。

1.2.2旋挖鉆機配合全套管鉆機施工工藝流程：

施工準備→測量放樣→導墻施工→套管鉆機就位→安放壓入套管、鉆孔取土→檢測孔位垂直度→接套管循環施工至設計標高→驗孔→B樁吊放鋼筋籠（A樁無此工序）→下導管灌注混凝土（A樁為超緩凝混凝土）→邊灌注混凝土邊拔出套管至樁頂→鉆機移位。

（1）施工準備：規劃布置施工場地，清除施工場地內的地表雜物，并進行平整碾壓。對原材料進行進場檢驗，確保施工中所用原材料質量合格。施工機械機具進場拼裝報驗，審驗合格后方可用于施工。按成孔樁長提前準備充足的鋼套管，并檢查和校正鋼套管的垂直度。

（2）測量放樣：使用全站儀測量放樣出計劃施工段落的導墻中軸線和咬合孔樁位中心點，并做好外引樁和護樁，作為控制導墻施工的依據。

（3）導墻施工：根據測量放樣的施工樁點人工開挖清理導墻溝槽，并對導墻基槽進行必要的整平夯實，將導墻中心軸線及咬合樁孔位中心點恢復到基槽內。安放預留定位孔和導墻模板，定位孔直徑為套管直徑外擴2～3cm，導墻厚度為30?cm，高出地面10?cm。綁扎導墻鋼筋，澆筑導墻混凝土?；炷翉姸冗_到75%以后拆除定位孔和導墻模板，恢復或重新定位咬合樁孔位中心點，并在導墻上區分A、B樁標記樁號。導墻尺寸可參考圖2。

（4）套管鉆機就位：套管鉆機移動至施工孔位位置，將鉆機回轉盤的中心對準施工孔位的導墻預留孔位中心，并校正鉆機垂直度。

（5）安放并壓入套管、鉆孔取土：鉆機就位后，將第一節套管吊裝進鉆機回轉盤內，校正套管垂直度后，磨樁下壓套管，壓入土層2.5m～3.5m深度后，使用旋挖鉆機從套管內旋挖取土，取土和下壓套管交替進行，并保持套管底口于取土面2.5m。套管全部壓入土中后，套管頂口要外露1m～1.5m以便接管[5]。

（6）檢測孔位垂直度：一節套管施工完畢后，要檢查孔位的垂直度，垂直度不合格時要進行調整糾偏。

（7）接套管循環施工至設計標高：一節套管鉆孔檢查合格后，安拉下一節套管進行接長，循環作業至設計孔深位置。終孔時，套管要深入土層1.5m。

（8）驗孔：成孔后，要對孔位位置、垂直度和沉渣厚度等進行檢查報驗，不合格時應進行校正和清理，經驗收合格后方可進行下道工序。

（9）B樁吊放鋼筋籠（A樁無此工序）：施工B樁時，在成孔驗收合格后方可安放鋼筋籠，鋼筋籠的制作和安放要符合規范和設計要求，鋼筋籠的安放標高要正確。

（10）下導管灌注混凝土（A樁為超緩凝混凝土）：鋼筋籠安裝驗收合格后，下導管灌注混凝土。A樁使用超緩凝混凝土。灌注混凝土時如果孔內有水，則采用水下混凝土灌注法施工，如果沒有水，則采用干孔灌注法施工，干孔灌注混凝土時要注意振搗。

（11）邊灌注混凝土邊拔出套管至樁頂：混凝土灌注過程中要保持鋼套管底口低于混凝土面至少2.5m，并且邊灌注混凝土邊拔出鋼套管，直至混凝土灌注完畢。

（12）鉆機移位：單孔施工完畢后，鉆機移出孔位，按照施工計劃移至下一孔位，進入下一施工循環。

1.2.3旋挖鉆機施工工藝流程

施工準備→測量放樣→導墻施工→鉆孔至設計標高→驗孔（清孔）→B樁吊放鋼筋籠（A樁無此工序）→下導管灌注混凝土至樁頂→鉆機移位。

（1）施工準備：規劃布置施工場地，清除施工場地內的地表雜物，并進行平整碾壓。對原材料和施工機械機具進行進場檢驗報審。使用全套管施工時要檢查并校正鋼套管。使用泥漿護壁施工時，要檢查并校正鋼護筒，設置泥漿池。

（2）測量放樣和導墻施工：測量放樣、導墻施工的方法和步驟與套管鉆機施工工藝相同。

（3）鉆孔至設計標高：

（5）驗孔（清孔）：使用全套管施工時與套管鉆機施工工藝相同。使用泥漿護壁施工時，還需要測量泥漿比量，并進行清孔。

（6）B樁吊放鋼筋籠（A樁無此工序）：與套管鉆機施工工藝相同。

（7）下導管灌注混凝土至樁頂：使用全套管施工時與套管鉆機施工工藝相同。使用泥漿護壁施工時，需在灌注混凝土前進行二次清孔，按照旋挖鉆機鉆孔灌注樁灌注水下混凝土的方法進行施工，并且沒有拔出鋼套管的步驟。

（8）鉆機移位：單孔施工完畢后，鉆機移出孔位，按照施工計劃移至下一孔位，進入下一施工循環。

2?咬合樁施工注意事項

（1）使用鋼套管施工時，取土時遇承壓水、特殊地質等影響時，應根據試樁結果確定取土面高于套管底口土體的高度。

（2）全護筒施工，護筒較長，護筒的下放與起拔阻力大，會造成護筒下放與起拔困難。當旋挖鉆機下、拔護筒能力不足時，需要借助全回轉機，搓管機。松動鋼套管可有效減少孔壁與套管之間的摩擦力，因此鋼套管作業時，先旋轉套管，再進行套管下放與上拔。

（3）導墻施工是為了滿足咬合樁施工對平面位置的控制精度，并作為施工平面使用。因此，在施工導墻時，要注意導墻的施工質量和預留孔位的精度，澆筑混凝土時要兩邊對稱交替澆筑并振搗，同時要防止跑模。

（4）使用套管鉆機施工時，在B樁成孔過程中，由于A樁混凝土尚未凝固，還處于流動狀態，因此A樁混凝土有可能從A、B樁相交處涌入B樁孔內，這種情況稱為“管涌”。為了防止發生“管涌”，?A?樁混凝土的坍落度要盡可能小一些，以降低其混凝土的流動性，同時B樁套管底口要始終保持超前于開挖面一定距離，埋于土體內，以阻止A樁混凝土的流入。在B樁施工過程中，要時刻關注兩側A樁混凝土頂面，一旦發現A樁混凝土面下陷，應立刻停止B樁開挖，并一邊將套管盡量下壓，一邊向B樁孔內填土或注水，直到完全制止住“管涌”為止[6]。

3?結語

咬合樁作為一種綜合了防滲止水和擋土功能的排樁基坑圍護體系，在各類基坑工程中被廣泛應用。而且隨著各類工程機械的發展和普及，咬合樁的施工工藝也在不斷進步改變，相較于傳統施工工法，有著較大變化。因此，清楚地掌握并熟悉目前咬合樁的各種施工方法、施工工藝流程、施工注意事項、各類易出現的問題及處理措施對以后的工程施工會有很大幫助。

參考文獻

[1]潘憲強.全回轉套管轉孔咬合樁基施工方法分析[J].大眾標準化，2022（13）：100-102.

[2]尚海龍.上海地區咬合樁施工工藝探究[J].建筑科技，2022，6（3）：150-152，173.

[3]要國飛.徐州地鐵6號線建設中的套管咬合樁支護施工技術[J].廣東建材，2022，38（2）：?55-57.

[4]卜璟.南京地鐵鉆孔咬合樁的施工技術分析[J].四川水泥，2021（9）：?79-80.

[5]謝欣，羅文升，周俊，等.混凝土咬合樁止水圍護體系在基坑支護中的應用[J].建筑技術，2021，52（11）：?1297-1299.

[6]周石喜.全套管全回轉咬合樁在拋填塊石地層深基坑中施工工藝研究[J].現代城市軌道交通，?2020（12）：74-78.