浅谈咬合桩在深基坑工程中的应用

浅谈咬合桩在深基坑工程中的应用
摘要：咬合桩属于一种新型围护结构，在实践应用中主要是使桩体和桩体之
间以相互咬合形式排列，这一基坑围护结构具有良好的适用性，应用优点非常突出，目前在很多工程中有着广泛应用。

因此，本文就咬合桩在深基坑工程施工技
术中的应用展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。

关键词：咬合桩；深基坑工程；应用
引言
咬合桩基坑围护结构，最早是应用在国外，我国是从2001年在地铁基坑工
程中应用咬合桩基坑围护结构。

实际上，在深基坑工程中采用的咬合桩围护结构，是在灌注桩和地下连续墙基础上所出现的一种新型施工工艺。

咬合桩围护结构继
承了灌注桩的特点，成孔速度较快，钻头切削能力强，并且能够促使桩与桩之间
形成一个整体，以达到与地下连续墙一般的良好止水效果。

同时对比地下连续墙，咬合桩围护结构又具有造价低、对环境影响小、施工便捷等优势，所以非常适用
于不同环境下的深基坑工程中。

一、咬合桩概述
1.咬合桩基本原理
在钻孔咬合桩施工中，主要是通过机械钻孔的方式，进行桩与桩之间的相互
咬合排列施工，从而形成基坑的围护结构。

施工主要采用“旋挖钻机+超缓凝型砼”方案。

钻孔咬合桩的排列方式采用：素混凝土桩与钢筋混凝土桩间隔，先进
行素混凝土桩施工，然后再进行钢筋混凝土桩施工，需要注意应在素混凝土桩的
混凝土初凝之前完成钢筋混凝土桩的施工，且在钢筋混凝土桩施工过程中，借助
套管钻机的切割能力将相邻的素混凝土桩的部分混凝土切割掉，从而实现咬合。

2.咬合桩施工工艺流程
施工准备（场地平整、放样测量）→咬合桩导墙施工→桩机就位→套管吊装
→垂直度控制→套管压入并复核垂直度→钻进套管→孔深测量→清理渣土并验孔
→钢筋笼吊放并验收合格→混凝土灌注导管下放→混凝土浇筑并依次拔管→测量
混凝土标高→移动桩机
二、咬合桩的工艺特点和优势
对比普通钻孔支护排桩，咬合桩能够有效提升支护结构的安全性和稳定性，
而且截水性能良好。

咬合桩优点主要表现在：
（1）挡土、止水效果良好，且可靠性较高，钻孔咬合桩是连续施工的，桩
间不存在施工冷缝夹杂泥土，表现为可有效利用混凝土从初凝至终凝的时间差，
对先后施工的素混凝土桩与钢筋混凝土桩进行相互搭接咬合，使其成为完整的混
凝土连续墙桩墙，既能够保证咬合面的质量，也能够起到很好的挡土、止水作用。

（2）施工对周围的土体产生的扰动较小，可避免在开挖时，出现周围地铁、建筑变形和沉降的现象；旋挖机入岩效率更高，桩身承载力大，可有效防止基坑
变形。

（3）咬合桩通常是采用“荤素”砼桩排列方式，一定程度上降低了支护结
构的配筋率。

配筋率较低，施工效率高，成本投入低。

（4）施工灵活。

在咬合桩施工过程中，可根据实际需要进行转折边线，所
以也常用在一些平面多变的基坑和圆弧基坑施工中应用。

同时在施工过程中，不
会占用太大的场地，在复杂环境下的深基坑工程中运用，可切实保障深基坑工程
的施工质量。

（5）若场地条件好，可采用超前管套作护壁，不仅能减少泥浆制作、使用
及处理的成本，而且能够降低环境污染，确保施工符合城市文明施工的要求。

三、咬合桩技术在深基坑工程中的应用
1.咬合桩施工垂直度及定位误差的调控
（1）强化桩身垂直度的有效调整。

针对桩身的垂直度参数，只有保证有效
的控制效果，才能维护钻孔咬合桩底部含有充足的咬合量。

结合施工标准与规范，一般需要将桩身垂直度的偏差控制在0.3%以下的水平，同时，桩间的咬合量维持
在250mm的范围。

在成孔阶段，桩垂直度是主要控制指标，一方面，要对其套管
的垂直度进行检测，另外，以成孔为监控期间，对这一阶段桩垂直度进行监督，
强调地面监控与孔内的检测。

除此之外，要落实纠偏工作，一旦发现垂直度出现
问题，要及时纠正，避免扩大。

纠偏方法较多，常见的有集中。

一种纠偏法是在
桩深入土壤超高5m之后，偏移量较大，需要借助钻机油缸实现纠偏目的，直接
进行处理，如果效果不佳，可以借助粘土进行套管的填充，同时拔起套管，直到
其上升到设计标准的位置，再调直套管，此时检查垂直度，在达标之后进行下压
操作。

还有一种纠偏方法是发挥钻机油缸的功能。

一旦套管入土深度不大，可以
使用钻机的两个推拉油缸和顶升油缸，实现对套管垂直度的有效调整，实现纠偏
的目的。

（2）重视孔口定位误差管控。

为了增强钻孔咬合桩位置的精确度，需要将
孔口定位工作落到实处，减少误差。

在施工中，可以在钻孔咬合桩顶部安置钢筋
混凝土导墙，同时，预留定位孔，需要保证其直径大于桩径40mm。

在钻机抵达设
定位置后，在完成第一节套管插入操作之后，及时进行检查，做好调整，保证套
管周围同定位孔间的空隙的均匀性。

2.超缓混凝土的试配及使用
（1）合理进行超缓凝剂的选择。

为了保证混凝土的均匀性，避免因粉状外
加剂的使用而导致的分散问题，一般选择液体水溶性超缓凝剂，发挥超缓凝剂的
作用。

在使用过程中，要保证掺加量适宜，实现增强缓凝的作用。

同时，要保证
掺加范围的科学性，避免对后期强度造成不良影响，保证其强度达标。

一旦缓凝
剂使用量超标，在制约缓凝的同时，使得强度降低，甚至造成长时间无法凝结硬
化的现象。

（2）在进行材料选择的时候，鉴于水下超缓混凝土灌注的连续性特点，要
有效控制坍落度损失问题，保证混凝土粘聚性达到设计要求，维护抗压强度各项
指标的合理性，而这些指标的维护都需要将原材料质量控制作为重点。

（3）科学进行配比。

在配比开始之前，需要进行多次试配，结合结果，选
择最佳配比模式，保证配比而成的混凝土不会出现泌水、离析现象，实现较好的
出机状态，尤其是保证缓凝时间符合施工标准，同时，要保证其拥有充足的强度
富余系数。

针对这类超缓混凝土，要将凝结时间作为重要控制指标，一般需要将
初凝时间控制在60h，强度维持在3MPa以下。

在灌注之前，需要对坍落度进行管控，要维持在180~200mm范围内，同时，其扩展度应高于45mm，目的是提高水下
灌注混凝土的保水性和粘聚性。

3.合理处理钢筋笼上浮与“管涌”问题处理
（1）针对钢筋笼上浮的问题，在处理的时候，鉴于套管内壁与钢筋笼外缘
间隙较小，在拔起套管的时候，很可能引发套管与钢筋笼一起上浮的现象。

因此，可在钢筋笼底部焊接钢板，要小于钢筋笼直径，目的是增强抗浮能力；可以选择
粒径较小的骨料，一般低于20mm，目的是降低彼此之间的摩擦力。

在混凝土灌注
阶段，需要遵循设计要求与标准，避免随意性，合理使用钢筋笼导正器。

（2）针对“管涌”，一般在成孔阶段，源于混凝土未实现完全硬化，处于
流动状态，出现混凝土涌入现象，可以对套管进行加长处理。

在成孔的时候，需
要仔细观察混凝土顶面是否出现下陷，一旦出现，需要立即停止开挖，同时，一
边将护筒尽量下压，在桩内填土，直至制止住“管涌”为止；除此之外，要对坍
落度进行控制，保证其低于14cm，以减小混凝土的流动性。

结语
钻孔咬合桩与传统的基坑围护结构相比，有着十分显著的优越性，因而得以
在城市繁华区域的建筑、地铁、桥梁等工程的深基坑工程中广泛应用。

实践证明，钻孔咬合桩施工效率更高、成本投入更低、环境影响更小、处治效果更好，因而
势必将获得更加广泛推广与实践应用。

参考文献：
[1]武开通,赵小明,黄瑞.咬合桩在强风化砂岩层深基坑中的优化设计与施工
研究[J].四川水泥,2021(07):93-94.。