1、咬合樁圍護結構施工方案1 工程概況2 套筒咬合樁施工技術2.1 工藝原理 套筒咬合樁是采用全套管鉆機套筒施工，在樁與樁之間形成相互咬合 排列的一種基坑支護結構（如圖 1 所示）。圖 1 套筒咬合樁平面示意圖為便于切割，樁的排列方式一般為一條素砼樁（ A 樁）和一條鋼筋砼 樁（B樁）間隔布置， 施工時先施工 A樁后施工 B樁，A樁砼采用超緩凝砼， 要求必須在 A樁砼初凝之前完成 B樁的施工。 B 樁施工時采用全套管 鉆機切割掉相鄰 A樁相交部分的砼，實現咬合（如圖 2 所示）。2.2 工藝流程及操作要點 導墻的施工 為了提高套筒咬合樁孔口的定位精度并提高就位效率，應在樁頂上部 施工砼導墻，這是套

2、筒咬合樁施工的第一步。 單樁施工工藝流程a 鉆機就位：待導墻有足夠的強度后，移動導管鉆機， 使套管鉆機抱管- 12 -器中心對應定位在導墻孔位中心B 樁定位孔A1混凝土導墻混凝土導墻B樁定位孔混凝土導墻B樁定位孔A1A2圖 2 套筒咬合樁施工工藝原理圖混凝土導墻套管底口刃腳b 取土成孔：先壓入第一節套管（每節套管長度約 7-8 米），壓入深度 約 2.5-3.0 米，然后用抓斗從套管內取土，一邊抓土，一邊下壓套管，要 始終保持套管低口超前于取土面且深度不小于 2.5 米；第一節套管全部壓 入土中后（地面以上要留著 1.2-1.5 米，以便于接管）檢測成孔垂直度， 如不合格則進行糾偏調整，如合格

3、則安裝第二節套管下壓取壓直到設 計孔底標高。c 吊放鋼筋籠：如為鋼筋砼樁，成孔檢查合格后進行安放鋼筋籠工作。 安裝鋼筋籠時應采取有效措施保證鋼筋籠標高。d 灌注砼： 如孔內有水時需采用水下砼灌注法施工； 如孔內無水時則采 用干孔灌注法施工。e 拔管成樁：一邊澆注砼一邊拔管，應注意始終保持套管底低于砼面2.5 米以上 排樁的施工工藝流程 總的原則是先施工 A 樁，后施工 B樁，其施工工藝流程是： A1A2B1 A3B2A4 B3 An Bn-1 ，如圖 3 所示。圖 3 孔咬合樁的施工工藝流程圖2.3 關鍵技術 孔口定位誤差的控制 為了保證套筒咬合樁底部有足夠的咬合量，應對其孔口的定位誤差進 行

4、嚴格的控制，孔口定位誤差的允許值可按表 1 來進行選擇。孔口定位誤差允許值 表 1樁咬 合長合厚度10m以下1015m15m以上100mm±10±10±10150mm±15±10±10200mm±20±15±10注：表中孔口定位誤差允許值單位以毫米計為了有效的提高孔口的定位精度，應在套筒咬合樁樁頂以上設置砼或 鋼筋砼導墻，導墻上定位孔的直徑宜比樁徑大 20mm，如圖 4 所示。鉆機就 位后，將第一節套管插入定位孔并檢查調整，使套管周圍與定位孔之間的 空隙保持均勻。鉆孔咬合樁d- 鉆孔咬合樁直徑D- 導墻預

5、留孔位直徑，一般為 d+20cm鋼筋混凝土導墻 樁的垂直度的控制為了保證套筒咬合樁底部有足夠厚度的咬合量，除對其孔口定位誤差 嚴格控制外，還應對其垂直度進行嚴格的控制，根據我國地下鐵道工程 施工及驗收規范規定，樁的垂直度標準為 3 。成孔垂直度的控制：a 套管的順直度檢查和校正套筒咬合樁施工前在平整地面上進行套管順直度的檢查和校正，首先 檢查和校正單節套管的順直度，然后將按照樁長配置的套管全部連接起來， 套管順直度偏差控制在 1 2。b 成孔過程中樁的垂直度監測和檢查 地面監測：在地面選擇兩個相互垂直的方向采用線錘監測地面以上 部分的套管的垂直度，發現偏差隨時修正。這項檢測在每根樁的成孔過程

6、中應自始自終堅持，不能中斷。孔內檢查：每節套管壓完后安裝下一節套管之前， 都要停下來用 “測 環”或“線錘”進行孔內垂直度檢查，不合格時需進行糾偏，直至合格才 能進行下一節套管施工。c 糾偏成孔過程中如發現垂直度偏差過大 ，必須及時進行糾偏調整，糾偏的 常用方法有以下三種： 利用鉆機油缸進行糾偏：如果偏差不大于或套管入土不深（ 5m 以 下），可直接利用鉆機的兩個頂升油缸和兩個推拉油缸調節套管的垂直度， 即可達到糾偏的目的。 A 樁糾偏：如果 A樁在入土 5m以下發生較大偏移， 可先利用鉆機油 缸直接糾偏，如達不到要求，可向套管內填砂或粘土，一邊填土一邊拔起 套管，直至將套管提升到上一次檢查合

7、格的地方，然后調直套管，檢查其 垂直度合格后再重新下壓。 B 樁的糾偏： B樁的糾偏方法與 A樁基本相同，其不同之處是不能 向套管內填砂或粘土而應填入與 A 樁相同的砼，否則有可能在樁間留下土 夾層，從而影響排樁的防水效果。 A 樁砼緩凝時間的確定A 樁砼緩凝時間應根據單樁成樁時間來確定， 單樁成樁時間又與地質條 件、樁長、樁徑和鉆機能力等直接的聯系。根據設計圖紙及現場實際情況， A 樁砼的緩凝時間確定為 60小時以上。 如何克服“管涌”如圖 5 所示，在 B 樁成孔過程中，由于 A 樁混凝土未凝固，還處于流 動狀態，A樁混凝土有可能從 A、B樁相交處涌入 B 樁孔內，稱之為“管涌”， 克服“

8、管涌”有以下幾個方法：a A 樁混凝土的坍落度應盡量小一些，不宜超過 18cm，以便于降低混 凝土的流動性。b 套管底口應始終保持超前于開砼面一定距離，以便于造成一段“瓶 頸”，阻止混凝土的流動，如果鉆機能力許可，這個距離越大越好，但至少不應小于 2.5mm。c 如有必要（如遇地下障礙物套管底無法超前時）可想套管內注入一 定量的水，使其保持一定的反壓力來平衡 A 樁混凝土的壓力，阻止“管涌” 的發生。d B 樁成孔過程中應注意觀察相鄰兩側 A 樁混凝土頂面，如發現 A樁混 凝土下陷應立即停止 B 樁開挖，并一邊將套管盡量下壓一邊向 B 樁內填土 或注水，直到完全制止住“管涌”為止。沖擊抓斗套管

9、混凝土導墻素砼Ax 樁鋼筋砼 Bx樁素砼Ax+1 樁混凝土管涌方向圖 5 B 型樁施工過程中的砼管涌現象示意圖 遇地下障礙物的處理方法 總的來說，套管鉆機施工過程中如遇地下障礙物處理起來是比較容易， 但在施工套筒咬合樁要受時間的限制和防止“管涌”出現，因此在進行套 筒咬合樁施工前必須對地質情況進行認真分析，制定詳細施工方案，做好 造孔試驗，否則會導致工程失敗，對一些比較小的障礙物，如卵石層、體 積較小的孤石等，可以先抽干套管內積水，然后再吊放作業人員下去將其 清楚即可。 克服鋼筋籠上浮的方法 由于套管內壁與鋼筋籠外緣之間的空隙較小，因此在上拔套管的時候， 鋼筋籠將有可能被套管帶著一起上浮。其預

10、防措施主要有：a B 樁混凝土的骨料粒徑應盡量小一些，不宜大于 20mm。b 在鋼筋籠底部焊上一塊比鋼筋籠直徑略小的薄鋼板以增加其抗浮能 力。c 鋼筋籠導正器必須制作。d 砼灌注必須按操作規程進行。 分段施工接頭的處理方法 往往一臺鉆機施工無法滿足工程進度，需要多臺鉆機分段施工，這就 存在與先施工段的接頭問題，采用砂樁是一個比較好的方法，如圖 6 所示 在施工段與段的端頭設置一個砂樁（成孔后用砂灌滿） ，待后施工段到次接 頭時挖出砂灌上砼即可。圖 6 分段施工預設砂樁接頭示意圖 事故樁的處理方法在套筒咬合樁施工過程中，因 A 樁超緩混凝土的質量不穩定出現早凝 現象或機械設備故障等原因，造成套筒

11、咬合樁的施工未能按正常要求進行 而形成事故樁。事故樁的處理主要分以下幾種情況：a 平移樁位單側咬合旋噴樁平移 B樁與緩凝 A樁相切圖 7 平移樁位單側咬合示意圖如圖 7 所示， B樁成孔施工時，其一側 A1樁的砼已經凝固，使套管 鉆機不能按正常要求切割咬合 A1、A2 樁。在這種情況下，宜向 A2 樁方 向平移 B 樁樁位，使套管鉆機單側切割 A2樁施工 B樁，并在 A1樁和 B 樁外側另增加一根旋噴樁作為防水處理。b 背樁補強早凝A 樁 噴射混凝土圖8 咬合樁背樁補強示意圖如圖 8 所示， B1樁成孔施工時，其兩側 A1、A2樁的混凝土均已凝 固，在這種情況下， 則放棄 B1樁的施工， 調整

12、樁序繼續后面咬合樁的施 工，以后在 B1樁外側增加三根旋噴樁作為補強、 防水處理。 在基坑開挖過程中將 A1 和 A2樁之間的夾土清楚噴上混凝土即可c 預留咬合鍥口B1A1B2B1A1B2A2B1A1B2 A2早凝樁 砂樁 早凝樁 砂樁 早凝樁 砂樁圖 9 預留咬合鍥口示意圖如圖 9 所示，在 B1樁成孔施工中發現 A1樁砼已有早凝傾向但還未完 成凝固時，此時為避免繼續按正常順序施工造成事故樁，可及時在A1 樁右側施工一砂樁以預留出咬合鍥口，待調整完成后再繼續后面樁的施工。 3 超緩凝砼套筒咬合樁施工采用“全套管鉆機 +超緩凝砼”方案，超緩凝砼的質量 直接決定套筒咬合樁施工的成敗。3.1 超緩

13、凝混凝土的技術參數 為了滿足套筒咬合樁的施工工藝的需要，超緩凝混凝土必須達到以下 技術參數的要求。 A 樁砼緩凝時間 60 小時，其確定的方法如下：a 測定時間單樁成樁所需時間 t 應根據工程具體情況和所選鉆機的類型在現場作 成樁試驗來測定。試驗結果 t 為1215小時，取上限值 t=15 小時。b 確定 A 樁砼緩凝時間 T根據下式計算 A 樁砼的緩凝時間，可根據下式進行計算。T=3t+K式中： TA 樁砼的緩凝時間（初凝時間）K 儲備時間，一般取 1.0tt 單樁成樁所需時間 砼坍落度： 18±2cm。確定原則： a 水下砼灌注的需要； b 滿足防止“管涌”措施的需要 ; c 為

14、防止“管涌”，混凝土坍落度 d 隨時間 t 的損失曲線應盡量陡一些，即 d 損失得快一些。 砼的 3 天強度值 R3d不大于 3Mpa。 其作用是：在施工過程中遇到意外情況（如設備故障）拖延了時間， 以至于在 A樁砼終凝后才施工 B 樁，這時，由于混凝土早期強度不高，使 A 樁咬合部分砼處理起來方便。 超緩凝砼技術參數見下表超緩凝砼技術參數 表 2強度等級坍落度初凝時間3 天強度滿足設計要求18±2cm60h3Mpa3.2 緩凝砼的生產和使用生產：由于套筒咬合樁施工工藝的特殊性，要求緩凝砼的緩凝期必須 穩定，不能波動，否則將有可能給工程帶來很大的損失，應向砼供應商提 出明確要求，其所

15、用的設備、人員、原材料都需相對固定，以減少出錯的 機會，確保砼質量。 使用：使用過程中我們制定了嚴格的檢查制度和監控措施a 每車砼在使用前必須由試驗室檢查其坍落度及觀感質量是否符合要 求，坍落度超標或觀感質量太差的堅決退回，決不使用。b 每車砼均取兩組試件，監測其緩凝及坍落度損失情況，直至該樁兩側 的 B 樁全部完成為止，如發現問題及時反饋信息，以便采取應急措施。c 按規范要求取試件檢查砼最終強度，砼最終強度必須滿足設計要求。4 機具設備及勞動力配置4.1 機具設備配置套筒咬合樁施工所需主要配套機具設備見下表，其相關配置數量及所 需技術性能根據具體的工程要求選定。主要機具設備表 表 3序號機具

16、設備名稱型號及規格用途1液壓搖動式全套國產 MZ系列套筒咬合樁成孔、 砼管鉆機灌注、鋼筋籠安裝2鋼筋切割機GQ40鋼筋加工3鋼筋彎曲機GW40鋼筋加工4鋼筋對焊機UN100鋼筋加工5電焊機BX3500、AX-300鋼筋加工6反鏟挖掘機土石方清運、挖裝7自卸大貨車土石方外棄8空氣壓縮機清孔及障礙物破除9裝載機材料、土石方等轉運10履帶吊車50t鋼筋籠轉運及安裝11潛水泵20T以上抽排水12清洗機清洗上路車輛5 安全質量5.1 安全 套筒咬合樁施工機械為全套管鉆機，國內無規范可循，現行施工參照 執行我國套筒灌注樁施工的有關安全規定、套管鉆機有關安全操作和安全 防護規定，其它輔助配套設備設施及輔助工作均應