浅谈咬合桩围堰施工技术

池平平

中铁二十一局集团第三工程有限公司

【摘 要】随着我国国民经济及城市建设的飞速发展，城市轨道、高速铁路、高速公路等交通基础设施建设迎来了前所未有的高潮。深基坑围堰施工技术的发展，对城市轨道、桥梁建设起到了关键性的作用。本文以新建海南西环铁路海口特大桥连续梁桥施工的实际情况，结合咬合桩工艺与设备，简要阐述了咬合桩围堰施工工艺及控制要点和渗漏水处理等注意事项。

【关键词】深基坑；围护结构；咬合桩

1.引言

咬合桩为近年来在国内外新出现的一种桩型，钻孔咬合桩作为一种新型的围护结构，由于桩心相互咬合，解决了传统的桩心相切桩防水效果差的毛病，切具有对环境影响小、质量可靠、造价低等优点，具有推广价值。

该工艺适用于富水砂层地质条件下地下工程深基坑围护结构的施工。

咬合桩使用常规桩机即可施工，工艺简单，可操作性强，最为主要的是，通过合理调配，可以与主桥桩基交叉施工，缩短整体工期。

2.工程概况

新建海南西环铁路是海南省为打造国际旅游岛，完善交通旅游基础设施而新建的高速铁路。海口双线特大桥全长1371.64m，桥跨组合为（5×24+13×32+（32+56+32）+21×32）

m预应力砼连续梁桥。其中连续梁跨越省道海榆西线和排涝渠。连续梁18#、19#、20#、21#桥墩位处河道且邻近既有西环货线。

3.咬合桩施工

3.1咬合桩围堰布置

海口双线特大桥连续梁桩基基坑围堰采用咬合桩施工，现就咬合桩施工工艺介绍如下：

选用1.2m直径桩，C30水下混凝土灌注，桩内配钢筋笼。采用内外排交错相接排列方式，内排桩心距2.05米，外排桩心距2.05米，具体详见后附桩位平面布置图，外排桩和内排紧挨相接，每个承台布置96根桩。

桩基长度根据现状水位、河床深度及承台深度确定，采用15m（深入承台底持力层）+（承台厚度）+（水深）+1.5m（露出水面）=桩长。

考虑承台开挖深度较深，采用内支撑，支撑高于承台顶面1.5m，支撑布置方式经设计计算确定。

详细数据经过专门机构人员复核计算，以确保结构的安全。

咬合桩围堰布置图见图1-1

3.2咬合桩围堰施工工艺

咬合桩施工根据施工经验及作业平台大小，选用冲击钻成孔方案，在桩与桩之间相互咬合，桩的排列为一个内排和一个外排间隔布置，施工时先施工内排桩，后施工外排桩。

施工工艺为施工准备→测量定位→埋设钢护筒→配制泥浆→安装钻机→钻进→终孔→清孔→钢筋笼制作与安装→安装导管→二次清孔→灌注水下混凝土。

本绍论文仅详细介施工不同之处和常规施工需要注意的施工事项。

3.2.1施工放样。

平面位置采用全站仪放样，水准高程采用水准仪测量。

3.2.2钻孔施工准备。

（1）在平台和岸边之间设置泥浆池循环、沉淀和储备池。

（2）场地平整后，钻机要求平稳，成孔位置准确，误差应控制在5cm以内。

（3）护筒采用1.5m直径钢护筒，采用挖埋法施工就位。护筒顶标高高出施工作业面0.3m。内排桩钻孔时采用整体式护筒，外排钻孔时采用组合式护筒。

（4）钻进过程中应经常观察复测，发现位移应及时调整。成孔過程中，按规定的施工表格填写钻孔记录。记录的内容包括护筒顶标高、桩尖设计标高、桩尖实际标高、钻机型号、地层记录、停机时间和原因等，发生如坍孔、斜孔、护筒下沉、串孔等情况应及时报告总工程师，采取合理的措施进行补救。

3.2.3终孔、清孔及桩间处理。

终孔，清孔自检合格后，需要进行以下步骤处理，以增强桩排间横向联系，避免漏水。

（1）孔深达到设计要求之后，移动钻机向已施工完毕的内排桩基靠近5cm左右，上下全程升降桩锤，摩擦掉内排桩侧身的泥皮，露出桩身混凝土。

（2）再使用高压水枪，对交接界面进行冲刷处理，保证外排桩灌注时混凝土与内排桩结合良好，起到止水作用。

3.2.4钢筋布置。

（1）直径1.2m桩，内排桩配12根HRB335Φ22钢筋，保护层厚度150mm；外排桩配15根HRB335Φ22钢筋，保护层厚度为50mm。

（2）箍筋采用HPB235φ10钢筋，在内支撑以上按照30cm间距布置，在内支撑以下按照20cm间距布置。

（3）加强箍筋采用HRB335Φ22的钢筋，1.8m间距布置。

3.2.5砼灌注。

砼灌注同一般桩基灌注相同，不做详细说明，注意一下几点。

（1）计算好灌注方量与设计高程，灌注完成后不做桩头处理，以免造成浪费。

（2）发生孔口坍塌时，可立即拆除护筒并回填钻孔，重新埋设护筒再钻。

（3）孔径和孔深必须符合设计要求，否则必须重新下钻。

（4）成孔后，必须采取规定措施对相邻桩间进行处理，确保不漏水。

（5）清孔后，测量沉渣厚度，确认满足设计要求后，再灌注水下混凝土。

（6）水下混凝土应连续灌注，严禁有夹层和断桩。

3.2.6围堰内上层土层开挖。

围护桩施工完毕后，可以施工承台的开挖。可以考虑采用挖机和人工结合的方式进行。

注意产生土方严禁堆放在围堰周围，应立即用自卸车运往弃土场废弃处理。

3.2.7内支撑施工。

由于基坑开挖较深，所以考虑增加内支撑。

内支撑采用型钢结构。内围囹采用3根I63a工字钢并排设置，斜撑、内支撑采用3根φ351×12钢管并排支撑。围堰支撑见下图1-2

3.2.8围堰内下层砂砾层及灰岩开挖。

下层围堰内主要以粉细砂、粗粒砂、泥灰岩为主，挖机开挖后，采用人工开挖清理的方式进行。

下层开挖时，注意对已经开挖出来的排桩进行处理，同时，增加集水井和排水沟，及时把渗透入基坑的水用水泵排出。

3.2.9封底混凝土施工。

开挖达到设计高度后，先进行封底作业。

封底作业施工的时候，在后排桩和前排桩空间内，留设集水井和排水沟。

3.2.10承台施工。

承台施工注意一下几点：

（1）本次施工兼做承台模板，所以考虑增加工业毛毡，避免桩体和承台连接。

（2）后排桩至承台边之间的空隙，可在承台边用砖块砌筑，砖后填碎石，以利排水。

（3）利用后排桩和前排断面处空隙处，增设加排水设施和集水井。以保证后期墩身干作业施工。

3.2.11围堰拆除。

围堰拆除需要在施工完毕之后，在洪水期来临之前先进行筑岛土石方清理，在承台、墩身及后期支架拆除后，进行对围堰的拆除。

在咬合桩施工过程中，在桩心预埋声测管，以便于围堰拆除时使用膨胀剂对桩基进行破碎，破碎后用履带式挖机进行挖除，破拆至河床面以下1米。

4.施工注意事项

4.1开挖工程中咬合桩应力应变监控

深基坑在开挖过程中要全程进行应力应变观测，在数据的基础上分析结构的安全性，以保证后期开挖施工正常进行，同时对临近既有西环货线挡墙和海榆西线进行观测，随时掌握变形情况。

4.2开挖过程中咬合桩渗漏水的处理

在基坑开挖过程中，对可能出现的咬合桩渗漏水要制定排堵方案，保证开挖过程顺利进行。

4.2.1渗水处理。

基坑在开挖过程中出现局部渗水现象，采用止水条、堵漏王及加木楔子等方式进行处理，处理过程中须一次性处理到位，避免出现重复渗水现象。

4.2.2漏水处理。

当咬合桩出现漏水情况时，即为咬合桩在钻进过程中咬合不到位，在外部水压力下导致直接大量漏水，此情况作如下处理：

a 采用土工布强行塞入漏缝中，此目的是为了使漏水不形成明水，只是以渗漏的形式冲击土工布；

b 在漏縫相邻两根咬合桩上用手动冲击钻植入斜插钢筋；

c 在咬合桩漏缝底部埋入打孔波纹管或打孔钢管；

d 以植入钢筋作为支撑，插入木板，浇筑混凝土；

此方法以堵水、排水相结合，使漏水疏排到基坑内的暗沟内。

5.结论

（1）本工程采用冲击钻成孔方案，在桩与桩之间相互咬合，桩的排列为一个内排和一个外排间隔布置，施工时先施工内排桩，后施工外排桩，符合设计要求，成孔质量好。

（2）对基坑进行开挖后，基本没有渗漏水现象，咬合桩起到了很好的止水作用。

（3）对基坑开挖后对周围地表沉降、位移等进行监测，结果在设计值以内，说明基坑稳定性较好。

（4）围堰拆除方便，提高施工效率，降低施工成本。

综上所述，咬合桩围堰施工技术对深基坑开挖是一种较有效的技术，咬合桩围堰施工主要表现在：配筋率低；抗渗能力强；施工灵活等优点，可降低工程造价，提高施工速度，切实保证支护结构质量，有利于施工场地的文明整洁。通过对施工原理的分析及咬合桩施工的优点，可确定咬合桩围堰对深基坑施工方案可行，具有推广价值。

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