硬咬合桩施工质量控制要点

硬咬合桩施工质量

控制要点

[摘要] 本文以南京市城西干道综合改造工程-水西门隧道工程为例，主要介绍了基坑支护结构采用360度全回旋切削钻机（全套管机）进行咬合桩施工的工艺、质量控制要点。

[关键词] 360度全回旋钻机硬咬合桩隧道基坑支

护施工工艺控制要点

1引言

南京市水西门隧工程施工面临的地质环境、水文环境、周边环境比较复杂，开挖深度大，有城市排水、给水、燃气、电力等影响人民生活和生产的各种管线，工程施工的技术难度大，工期紧，地基中有大量原有城市地下设施基础的条形块石、岩块、木桩、废弃老涵洞及混凝土块等障碍物，地质条件非常复杂，采用怎样的支护方式，对工程的影响非常大。本文主要就水西门隧道基坑支护的施工控制进行介绍，供同行借鉴和参考。

2 工程概况

2.1 工程概述

水西门隧道是南京市城西干道综合改造一期工程的一部分，横穿建邺路、水西门大街等地段及路口，北起罗廊巷，下穿建邺路、水西门和西水关，南至顺河桥，隧道全长1280m，为双向六车道，结构为单层双跨矩形框架结构，混凝土采用P8C35，隧道采用明挖法施工，开挖宽度为27～28m，局部开挖深度达21.6m。

2.2 地质情况

工程范围内主要为人工杂填土，层厚0.6m～15.7m，素填土0.2m～10.2m，淤泥质土1.0m～6.7m，粉质粘土0.7m～8.9m，淤泥质粉质粘土1.0m～19.8m，粉质粘土加粉土5.2m～34.4m，粉细砂9.6m。同时含大量的砖块、条石、岩块和人工夯实填土，局部含有木桩。

工程范围地下水主要孔隙潜水和孔隙微承压水，孔隙潜水主要赋存于淤泥质粉质粘土中，土层渗透性较小，富水性、渗透性较弱，稳定水位埋深0.8-2.8m，水位受大气降水和河深影响明显。孔隙微承压水主要赋存粉质粘土加粉土下部的砂性土孔隙中，富水性较好。场地沿线地表水为秦淮河河水，主要接受上游来水及大气降水的入渗补给，水位受季节性变化影响明显。

2.3 工程特点

1）地基复杂

工程范围有大量的砖块、条石、岩块和人工夯实填土，局部含有木桩。其中西水关桥及西水关箱涵工程围护桩范围内地下含有木桩用黄土填充，木桩顶铺砌块石，为原码头铺砌条石，局部有废弃老涵洞及混凝土块，东侧围护桩下城墙基础为丁顺白灰砌筑的条石，层厚为1.5m～15m，维护结构施工非常困难。同时还有废弃人防设施，局部有废弃的城墙基础、老涵洞、码头铺砌条石、基础木桩及混凝土块等障碍物影响，更增加了基坑支护结构施工的难度。

2）周边水环境复杂

沿着隧道的西边是秦淮河，西水关排水箱涵与隧道立体交接，局部水位高于基坑10m，加上周边有居民住宅、商铺等用房，建设时间都在90年代初期，工程基础比较差，地下止水的难度非常大。

3）地下管网复杂

工程范围内有较多既有雨污水、自来水及天然气管道、电力及通讯电缆、军用光缆等管线布设，不但在支护结构施工时排查的难度大，而且严重影响围护桩的施工。

4）基础开挖深度大

隧道基础开挖深度平均15m,泵房基础最大开挖深度达

21.6m，同时周边主要为90年代建设的住宅，离开挖面距离小于10m，保护周边环境的难度大。

3 支护的形式及施工工艺

3.1 支护形式选择

当前基坑支护主要有排桩加止水帷幕、地下连续墙、水泥土墙及SMW工法等，但由于本工程地基复杂、地下管网多，障碍物多，这些支护结构均不能满足本工程基坑支护的要求，而360度全回转套管机进行硬法咬合桩的支护，具有回旋切削能力大，切削直径为1～2m；克服地下障碍物的能力强；成孔垂直精度高，可达1/300。可适用于城市地铁、深基坑围护等，特别适用于地下障碍物比较复杂的工程，能够解决常规工法在泥浆难以护壁的

软弱地层、含承压水的流沙和流塑地层、易塌孔埋钻地层、松散地层和卵砾石层以及地下障碍物等中无法钻进成桩的难题。因此本工程采用360度全回转套管机进行硬法咬合桩的支护结构形式，止水和支护合二为一，不但解决支护结构和止水问题，而且克服了地下障碍物多施工难大的难题。

3.2 施工工艺

360度全回旋套管咬合机械施工的硬咬合桩支护结构，其止水和支护的功能与地下连续墙的相似，但施工工艺区别比较大。本工程硬咬合桩是采用360度全回旋套管咬合机械对已有素混凝土桩进行切入咬合，本工程咬合桩的桩长大多在15m～40m、桩径1200mm～1500 mm之间，其中桩径为1200mm和1500mm的硬咬合厚度分别为200mm和250mm。其施工工艺为导墙放线→导墙施工→钻机就位→咬合成孔（咬合成孔过程中钢筋混凝土B桩必须咬合素混凝土A桩，而且咬合厚度应符合设计要求，一旦偏位及时纠偏）→咬合成孔质量检查→吊安钢筋笼→灌注混凝土。咬合桩有素混凝土A桩和钢筋混凝土B桩两种。

5.1 导墙控制要点

对于全套管咬合桩的施工，首个关键工序就是导墙的施工，导墙起锁口和导向作用，直接关系到钻孔咬合桩成孔质量；360度全回转套管机吨位大，要保证导墙的稳固，咬合桩机在就位、移动及钻孔过程中不至于产生变形、损坏。因此重点控制以下要点：

1）导墙孔口位置准确，导槽孔口定位偏差控制在10mm之内；

2）导墙墙面垂直度小于等于3‰，内墙面平整度小于等于

3mm，导墙顶面平整度小于等于5mm；

3）导墙基础必须按设计要求进行处理，导墙的钢筋规格和数量、主体混凝土强度等符合要求后才能钻机就位。

5.2 咬合钻机套管控制要点

1）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，然后检查按桩长配置全部链接起来套管的顺直度，套管顺直度偏差控制在1‰～2‰，符合要求后对各节套管编号，做好标记，以后按序拼装；

2）套管安装后的检查。桩机就位后，按事先做好的记号顺序安装钢套管，钢套管安装好后，应进行垂直度复测，采用固定锤球或经纬仪双向复测，满足要求后方可开始钻孔。

5.3 钢筋笼控制要点

1）钢筋笼的垂直度。钻孔咬合桩对钢筋笼制作精度要求较高，每节笼的垂直度必须满足设计和施工要求，因此将钢筋笼放在平整度≤5mm的钢筋混凝土（C20，厚150mm）平台上加工，来保证钢筋笼的顺直度，防止局部弯曲、变形；

2）防止钢筋笼下沉及上浮。为防止钢筋笼安装就位后下沉，预先在首节钢筋笼底部应加设5毫米厚的钢板或100mm厚钢筋砼预制托盘；由于套管内壁与钢筋笼外缘之间的空隙较小，因此在上拔套管的时候，钢筋笼将有可能被套管带着一起上浮。为防止