全套管咬合灌注桩在基坑工程中的应用

全套管咬合灌注桩在基坑工程中的应用
摘要：深基坑支护设计，除要满足基坑本身的安全要求，还要考虑基坑开挖
过程对周边环境的影响。

当场地下存在地下障碍物时，优先考虑支护桩避让障碍物；如无法避让时，应采取可靠的施工工艺，保证支护桩的成桩质量。

咬合灌注
桩是排桩围护墙支护形式中一种特殊形式，由钢筋混凝土桩与素混凝土桩切割咬
合而成，桩与桩之间排列构成相互咬合的桩墙，桩与桩之间一定程度上可传递剪力。

由于相邻素混凝土桩与钢筋混凝土桩相互咬合，因而其整体性较好且具有可
靠的止水功能，适用于场地紧凑、施工空间有限的情况。

在一些大城市的深基坑
项目中已有成功应用案例。

咬合灌注桩施工时，常采用全套管灌注桩机进行施工，该施工工艺适用于除填石、漂石和基岩之外的各种地层；但在有地下障碍物存在
情况下的应用案例较少。

关键词：咬合灌注桩；基坑工程；应用；
引言
随着建筑工程数量的增多，类型的复杂，建筑工程施工中深基坑支护问题逐
渐成为了人们关注的重点，其施工环境复杂、难度大、工程量大，需要工程单位
科学分析。

但是当前深基坑支护施工还无法满足施工实际要求，主要因为设计和
实际情况不符导致，对此需要工程单位加以重视，科学分析深基坑施工的特点和
要求，以此制定科学的施工方案，并在施工过程中加强控制，有效保证工程质量。

1咬合桩施工技术与基坑支护结构设计
咬合桩围护结构作为新型的连续排桩支护，是一种桩身相互切割融合形成的
具有防渗作用的连续挡土支护结构，近年来由于其造价相对较低、防水性能较好
的特性被广泛应用于一些防渗要求较高的工程中，并在国内外的各大工程中都取
得了较好的效果。

结合基坑开挖深度、场地土质情况及周边环境，确定基坑工程
安全等级与基坑支护设计使用年限。

为保证支护桩体及止水帷幕避开坡脚范围，
同时防止桩体施工时对东侧现状泵站的底板造成破坏，拟采用钢套管咬合灌注桩
支护形式，支护桩体兼做止水帷幕；施工时如遇地下障碍物，仍可顺利进行。

由
于咬合灌注桩具有桩身刚度大、变形小的优势，可最大程度减小对周围环境的扰动。

根据相关工程的实践经验，采用咬合灌注桩作为支护结构，在基坑开挖至坑
底时，素混凝土桩身往往会产生裂缝，此时素混凝土桩对支护刚度的贡献率较低；因此，基坑支护结构设计时不考虑素混凝土桩的支护作用，素混凝土仅起止水帷
幕作用。

图1咬合灌注桩平面布置
2咬合桩在基坑支护中运用的优点
这种施工方法利用振动(或旋转装置的旋转)使钢管与土壤之间的摩擦阻力大
大降低,使侧面振动(或侧面旋转)向土壤拉伸,同时用铲斗挖土,直到套管到达桩
端的承重层。

挖掘完成后,立即确定挖掘深度,然后清除空地。

形成孔后,将钢芯
插入,然后将管道敷设在钻孔的中心,最终将混凝土注入塔中。

使用相同的方法,
灌注桩相互咬合,形成一个连续的立柱壁。

高质量的基坑壁具有良好的防渗性能,
特别适用于有停水要求的基坑壁的保护,可有效保证基坑开挖的安全顺利进行。

钻孔锅炉的高垂直度钻孔锅炉的高垂直度钻孔锅炉的高垂直度锅炉高正常外观
与管道成套施工时,随后施工的保护壁相对安全。

灌浆桩配筋率低,穿越弱水富层
时填充率低,不需要额外的辅助措施,以保证灌浆桩的质量和施工速度快。

全套钻
孔方法有效地防止了钻孔中沙子和泥土的流动,可以保证钻孔的质量。

施工噪声
比较小□施工速度比较快振动也比较小,适用于干井作业,无污泥更有利于现场
文明施工管理,能较好地满足环保要求。

3基坑支护施工技术
支护结构一般用于较深的基坑，其作用是承受基坑土方卸载时所产生的土压力、水压力和附加荷载，起到挡土和止水作用，防止基坑坍塌，确保坑内施工作
业的安全，避免对周边建筑物和设施的危害。

深层搅拌水泥土桩和水泥旋喷桩是
通过机械设备将地基原状土和水泥强制拌和固化，使软土硬化成水泥土柱状加固体，形成具有一定强度和整体性的水泥土墙。

其利用自身重力维持支护结构在侧
向土压力和水压力作用下的整体稳定，又兼作止水结构，可采用壁式、块式或格
栅式灵活布置，桩长可长短结合，适用于不大于6m的基坑。

施工时应严格按配
合比拌制水泥浆，严格控制桩长和标高，取28d的试块强度，可采用轻型触探法
检测桩身强度。

根据开挖深度和工程地质水文条件，排桩一般选用悬臂式或设有
抛撑的支护结构。

钢板桩通过带锁口结构连接和咬合形成挡墙，除挡土外还有一
定止水作用，可反复使用且施工简便，但其刚度小，变形大，一般开挖深度4m～
6m就需设置支撑或拉锚结构，适用于开挖深度不大的软土地区。

在水泥土搅拌桩
中插入H型钢，即SMW工法，形成的支护结构挡墙同时具有受力和止水功能，其
刚度更大，在软弱土中开挖深度更大，适用于8m～10m的基坑。

混凝土灌注桩是
一种较为常见的支护结构，通常采取间隔式排列，深层搅拌水泥土桩和加压密水
泥旋喷桩等组合方式，既有挡土又有止水。

此多用于软弱土层两层及以下地下结
构的深基坑支护。

地下连续墙既可作为支护结构挡土和挡水，又可作为地下承重
结构，其整体性好，刚度大、变形小，适用于高水位软土地区，或可用于基坑开
挖深度大，且与建筑物、道路较近的深基坑支护。

4钢套管咬合灌注桩施工
1）咬合灌注桩采用钢筋混凝土桩与素混凝土桩交叉排列的形式。

2）施工前
应沿基坑边线设置导墙，以确保钻机施工期间平整度。

3）由于场地下现状废弃
构筑物的平面范围无法精准定位；因此应控制钢套管成孔速度及钢套管垂直度。

咬合桩的定位误差应＜2cm，垂直度偏差＜0.5%。

施工过程中应连续监测钢套管
的垂直度，根据监测结果随时纠偏。

4）拔出钢套管前应清除钢套管内障碍物。

5）灌注桩浇筑时应先浇筑素混凝土桩；素混凝土桩初凝前，施工素混凝土桩之间的
钢筋混凝土桩。

施工期间应对基坑支护结构、地下水位及基坑周边环境进行监测，确保基坑施工过程中，基坑及周边环境安全、稳定。

5有关基坑安全的施工管理
在地下结构基坑工程施工作业前，工程施工人员要根据已编制审批的施工组
织设计和基坑边坡防护和支护专项设计图纸，结合基坑工程的施工特点，科学合
理地编制有关基坑土方开挖、支护和降水工程专项施工方案，指导后续的施工作业。

在施工专项方案中需对施工工艺流程、边坡防护和基坑支护施工方法、土方
开挖方法、基坑降水和排水方法、基坑监测等进行明确，并考虑基坑施工质量和
安全保障措施、环境保护和文明施工等因素，保障施工方案的合理性;必须建立
应急救援预案，发挥各方面的主动性和力量，形成统一高效的救援指挥部，一旦
有事故发生，能迅速启动救援机制，迅速有效地实施救援，尽可能避免伤亡事故
发生。

对于开挖深度不小于5m的基坑土方开挖、支护、降水工程，应组织专家
对其施工专项方案进行论证。

主要论证施工专项方案内容是否完整、可行;计算
书和验算依据、施工图是否符合有关标准规范，是否满足现场实际情况需要，是
否能确保施工安全。

地下结构工程的基坑安全事关工程建设能否顺利进行。

主要
应在基坑边坡防护、基坑支护、基坑降水排水和截水、土方开挖和回填，以及有
关地基承载力分项上做好施工管理。

结束语
经实践检验，深基坑支护技术是施工中的重要技术，为了使其发挥应有的功能，必须综合考虑各种因素。

全套管咬合灌注桩工法在周边环境复杂、地下存在
障碍物的情况下，成桩质量稳定，桩体之间咬合牢固；整个建设期内，桩身变形
值未超过计算值，未对东侧现状储水构筑物主体结构产生不利影响；同时基坑内
未发生渗水现象；汛期施工时，河道大堤主体保持安全、牢固的状态。

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