全套管全回转钻孔咬合桩施工技术

全套管全回转钻孔咬合桩施工技术

发表时间：2018-10-10T09:23:37.633Z 来源：《防护工程》2018年第11期作者：陈志刚[导读] 水库加固挡水墙等，施工顺序为先施工钢筋砼桩（B桩）两侧的两根素砼桩（A桩），然后利用全套管全回转钻机的切割能力切割掉相邻素砼桩相交部分的混凝土，浇筑混凝土后形成咬合桩。陈志刚

中铁二十二局集团第五工程有限公司 400700摘要：全套管全回转钻机是一种可以驱动套管做360度回转的全套管施工设备，全套管全回转钻孔咬合桩是近年来在我国应用和发展起来的一项新技术，主要应用于地铁站、地下车库等深基坑围护结构、水库加固挡水墙等，施工顺序为先施工钢筋砼桩（B桩）两侧的两根素砼桩（A桩），然后利用全套管全回转钻机的切割能力切割掉相邻素砼桩相交部分的混凝土，浇筑混凝土后形成咬合桩。关键词：全套管全回转钻孔咬合桩工法 1、工程概况

大连地铁东～海区间起止里程为DK0+355.8～DK1+073.566，左线含长链1.702m，短链0.32m，区间全长719.236m。区间左右线线间距为13～5m，区间起点段设有交叉渡线。DK0+710.000里程设联通门，DKO+960.000处设人防段线路。区间从海之韵站到东海站一路上坡，纵断面最大纵坡坡度为14.137‰，最小纵坡坡道为2‰，区间结构最大覆土厚度为9.1m，最小覆土厚度为3.4m。

1.1、围护结构设计概况

区间采用明挖顺筑法施工，围护结构采用Φ1200全套管咬合桩，兼做止水帷幕，标准段A桩与B桩交错布置，相互咬合，咬合厚度250mm，桩中心间距950mm，最大深度30.94m，最小深度为10.92m，共计1530根，其中A桩769根，B桩761根。

1.2、工程地质情况

桩基穿越地层主要为人工堆积素填土、淤泥、淤泥质粉质粘土、粉质粘土、粉砂、强风化板岩，桩底位于强风化板岩。

1.3、水文地质情况

场地内按赋存条件分为空隙水及基岩裂隙水，场地地下水类型为潜水。孔隙水主要赋存于素填土、粉砂中。素填土成分不均匀，渗透性差异较大，略具承压水。同时，本场地为填海区，距离海岸线较近，贯通性较好，孔隙水为海水，水量丰富。

2、全套管全回转钻机施工工艺原理 2.1、咬合桩施工原理

钻孔咬合桩采用机械钻孔施工，桩与桩之间相互咬合排列的一种基坑围护结构。施工主要采用“套管钻机+超缓凝砼”方案。钻孔咬合桩的排列方式采用：第一序A桩和第二序B桩间隔；先施工A桩，后施工B桩，A桩砼采用超缓凝砼，要求必须在A桩砼初凝之前完成B桩的施工，B桩施工时，利用套管钻机的切割能力切割掉相邻A桩的部分砼，则实现了咬合。

2.2、施工流程

采用全套管桩基预先跳桩施工第一序桩(A1、A3......)，在第一序桩灌注C15水下混凝土素桩未初凝前（初凝时间不得小于60h，终凝时间不大于70h），第二序桩(B1、B2......)跟进完成钻进并浇筑混凝土，使一、二序桩的混凝土融合在一起呈嵌入咬合状态而形成一个连续、整体的排桩结构，钻孔咬合桩施工工艺如图所示。全套管全回转钻孔咬合桩施工工艺流程图 3、全套管全回转钻机施工方法 3.1 测量放线

采用导线与三角测量相结合的方法，沿设计线路的两侧建立控制网，经监理工程师复测，并签字同意后方可使用。每个控制点都作好精心保护，在施工中每10天要进行一次复测，一旦出现偏差及时进行修正恢复。

场内使用的临时水准点，依据业主提供的基准点和高程引入场内并认真加以保护，临时水准点和高程的引入需经监理工程师复核，并签字同意后方可使用。

依据设计图纸计算各桩位的坐标，并确定每个桩孔与相邻控制点的位置关系。经复核无误后在施工现场内实地放出，同时以桩中心为交点，在纵向和横向埋设好护桩，桩位经监理工程师复核并签字同意后方可进行下步施工。

3.2导槽施工

导槽采用C20砼，翼板全宽1.7m，厚0.5m，将导槽范围地面平整及夯实完成后，采用定型弧形模板，加固完成后，浇筑翼板混凝土，导槽平面图如图5-3、5-4所示。

导槽平面示意图

导槽模板示意图

导槽采用Φ12钢筋，纵、横向间距均为200mm。

导槽采用商品混凝土，人工入模，插入式振动棒振捣。在混凝土强度达到70%后拆模，拆模后立即加设对口撑，保证导槽在施工中保持稳定。混凝土养护期为7天，冬季注意覆盖保暖，不得洒水，养护期间严禁在导槽上堆放材料及机具设备，严禁任何车辆通行。

3.3钻机就位

钻机安放前，将桩孔周边地面夯平，确保钻机机身安放平稳，钻机就位时确保钻头中心及桩位中心在同一铅垂线上，其对中误差小于10mm；钻机就位后，测量护筒顶标高。同时填写报验单，经监理工程师对钻机的对中、钻杆垂直度检查验收合格后，方可钻进。正式钻孔前，钻机要先进行运转试验，检查钻机的稳定和机况，确保后面成孔施工能连续进行。具体如图5-6所示。

全套管钻机就位示意图

3.4成孔、取土

定位后，在导槽孔与钢套管之间用木塞固定，防止钢套管端头在施压时位移。吊装安放第一、第二节套管，埋设第一、第二节套管的垂直度是决定桩孔垂直度的关键，在套管压入过程中，用全站仪或测锤不断校核垂直度。当套管垂直度相差不大时，固定钻机下夹具，利用钻机上夹具来调整垂直度；当套管垂直度相差较大时，一般应拔出套管来重新埋设，有时也可将钻机前后左右移动一下使之对中。取土成孔先压入带刃尖的第一节套管（每节套管长度为8m），压入深度约2.5～3m，然后用抓斗从套管内取土，一边抓土，一边下压套管，要始终保持套管底口超前于取土面且深度不小于2.5m；第一节套管全部压入土中后（地面以上要留1.5m，以便于接管）检测成孔垂直度，如不合格则进行纠偏调整，如合格则安装第二节套管。下压取土，直到设计孔底标高。

3.5吊装钢筋笼

咬合桩钢筋笼主筋采用套筒连接，加强箍筋采用双面搭接焊，螺旋筋和主筋连接采用电弧点焊焊接。为防止钢筋笼在灌注混凝土过程中上浮，在加工钢筋笼时预先在钢筋笼底部焊接抗浮钢板。

钢筋笼焊接完成后，经自检合格后，报监理验收。验收合格并经监理许可，才能进行钢筋笼吊装。用100T履带吊机主副钩三点起吊、人工扶笼入孔、缓慢下放入孔。

3.6混凝土灌注

本工程咬合桩采用厂拌商品C30（C15）混凝土,水下混凝土法灌注施工，灌注方式采用25t汽车吊+导管系统。开始灌注混凝土时，应先灌入2～3m3混凝土（约2m深），然后将套管搓动后提升20～30cm，以确定机械上拔力是否满足要求。不能满足时，则应采用起重机辅助起吊。灌注过程中应确保混凝土高出套管端口不小于2m，防止上拔过快造成断桩事故。

⑴水下混凝土灌注准备

首先安设导管，位置保持居中，导管下口与孔底保留30～50cm左右。灌注首批混凝土之前在漏斗中放入隔水喉塞，然后再放入首批混