咬合桩硬咬合工艺施工工效与时效研究

彭利军

上海市工程建设咨询监理有限公司   上海市  200082

摘要：本文对咬合桩硬咬合工艺施工工效与时效展开了研究，硬咬合这种工艺手段常用于基坑支护工程施工上，通过成桩质量控制，改善施工参数，可以很好地适应各类地质施工需求，施工速度快、成本低，建设刚性和强度符合现代施工需求，同时抗渗能力比较强，稳定性程度较高，在未来具有比较广阔的适用空间。

关键词：咬合桩；硬咬合；施工工艺

前言：咬合桩施工工艺在地下水控制施工中发挥着重要作用，目前在经济社会高速发展的背景下，传统的施工工艺手段已经不能保障地下水控制工程的刚度和稳定性。考虑到施工质量、效率以及成本，使用咬合桩的设计展开施工，有效保障了工程在限制周期内完成了施工，在节约施工成本上也发挥着显著效果。

1硬咬合施工工艺施工工效

1.1工艺原理

硬咬合桩施工工艺手段能够解决地下存在卵石层、风化岩、砂岩时，地下水蔓延等问题，可以高效地完成止水作业。在施工过程中需要优先确定素桩的凝固状态，按照咬合桩施工工序，做好施工前准备，对施工区域的土地进行平整，然后确定桩位，测量放线，在桩基安装完成后，采用旋挖转机进行钢筋混凝土桩钻孔，为确保工程施工质量需要确定咬合桩咬合的紧实性，同时成孔的过程中需要切削素桩形成良好的咬合面。

钻孔咬合桩施工工艺在我国经济高速发展的背景下，经过大量的工程实践，发展至今应用范围不断扩大，当前在高铁、高层建筑和地下施工中发挥着重要作用，目前这种成孔工艺手段在施工中已经非常成熟，且地层的适应性比较强，在施工中不会造成过多的成本支出，解决了很多不同地质条件下的止水问题，为地下水资源的保护和施工的顺利进行奠定了良好基础。

在基坑围护工程结构施工中，将钻孔咬合桩施工分为硬切削咬合和软切削咬合两种，无论是哪种施工工艺，在应用过程中都能够达到良好的止水效果，在施工期间控制好混凝土的强度和加水量，成孔作业的过程中不会造成水分的流失，能够保证施工安全，对周边环境影响较小，整体的凝结时间比较长，具有良好的经济效益和社会效益。

1.2施工工艺流程

咬合桩硬咬合工艺施工具有一套完整的应用流程，如图1所示。

图 1 咬合桩施工工艺流程图

在工程施工正式开始之前需要先破除路面，做好施工前期准备，然后就现场施工情况进行桩位的测量放线、导向墙开始施工、钻孔及其就位、起吊安装套管、套管垂直度调整、抓斗取土、验槽确认、清除孔底沉渣并检查孔底，钢筋笼制作、运输、安装、隐蔽验收及吊放钢筋笼、混凝土运输、制作试块，导管安装、浇灌混凝土、砼灌注高度测定、导管及套管拆除，完成单个桩机咬合施工并移机到下一根桩。

全套管施工工艺在施工过程中需要使用全回转钻机对套管进行施压，一边旋转一边进行压入，可提高成桩功效，利用挖掘设备在套管内进行取土，可以减少全套管与土层之间的摩擦力，直到下压高度与标高一致，才能进行成孔记住，整个施工流程绿色环保，对各种复杂地层的适应性较强，承载力与止水效果俱佳。相邻的两个咬合桩分为A桩和B桩，其中A桩为混凝土灌注桩也称为素桩，B桩为钢筋混凝土灌注也称为荤桩，浇筑后A桩与B桩咬合，重复交替，形成一个整体的排桩结构，如图2所示。

图2  全套管跟进钻孔咬合桩成桩顺序图

1.3咬合桩施工类型

单桩施工工艺在施工期间首先要将护筒放置在固定位置，应确保其所在位置不会影响到施工操作。利用转钻机对套管的平直性进行检查，在导墙混凝土结构上也要做好质量测定，至少要达到70%以上。在施工期间一切存在方向性问题均需用吊车展开调整，保证对应施工材料就位，在初始施工阶段尤其要注意保持主机抱管器中心与导墙中心孔在同一线条上。其次，在桩机就位后，需要将第一节管道找准中心点并将其固定在桩机的钳口位置，然后进行套管的下压，等到下压

深度在2m左右时，从套管内取土。第一节管套全部压入土中后，要检查其垂直度是否符合施工标准，确定合格后科技展开第二节套管的安装，按照第一节施工秩序重新进行施工即可，在压管取土过程中，需要保障桩机与设计孔底标高一致，如果在检查中出现不合格的情况，则需要进行纠偏，直至合格后才能展开后续施工，需要注意成孔垂直度应精确到0.05%。

1.4钢筋笼加工和吊放

在建筑工程施工中对钢筋笼的受力能力有一定要求，一般采用三级钢HRB400，构造钢筋应采用HPB300。在材料选购过程中一定要做好质量检测，对于钢材来说要确定好型号，成批量订购的情况下需要将不同型号的钢筋按照次序堆放在固定位置，以便于为后续施工提供便利，在放置钢材期间需要确定钢筋拉直、局部没有弯折情况，在骨架制作中需根据需求确定尺寸，以避免难以放入孔中[1]。

钢筋笼吊装及下放在施工过程中，先是要钢筋笼安放标高，由套管顶端处的标高来计算,安放时必须保证桩顶的设计标高，允许误差为±100mm；钢筋笼下放时，应对准孔位中心。钢筋笼安装入孔时和上下节笼进行对接施焊时，钢筋笼保持垂直状态,对接钢筋笼时两边对称施焊；为防止钢筋笼在浇注混凝土时_上浮，在钢筋笼底部焊上一块比钢筋笼直径略小的薄钢板以增加其抗浮能力。钢筋笼吊放施工图如图3所示。

图 3 钢筋笼吊放施工图

2硬咬合工艺施工技术质量控制要点

2.1孔口定位误差控制

在咬合桩整个深基坑施工期间，为避免施工工艺存在问题对周边建筑为和地表造成沉降影响，保持良好的咬合效果，需要做好质量控制要点。在孔口定位误差控制上，一般会在钻孔咬合桩桩顶位置设置混凝土导墙，然后进行测量放线，确保桩底和装桩顶的垂直度，同时还要对桩位进行检验，确保导墙上定位孔是精确的，将误差控制在20㎜之内，导墙施工图如图3所示，桩位和导墙孔口定位偏差如表1所示。

图 3 导墙施工平面图

表1 桩位和导墙孔口定位允许偏差

序号	项目	允许偏差（㎜）	检测方法
1	孔径	±10	尺量
2	孔位	±10	尺量
3	墙面平整度	＋5	尺量
4	导墙平行位置	±10	尺量
5	导墙顶面标高	±20	水准仪

具体施工中，钻机对中后，需要控制套管，保障管道的垂直程度，一般桩和桩之间需要准备至少两个测斜仪和两台经纬仪进行校对核实，确定位置没有误差后才可开钻。在成孔过程中使用套管进行正反向的扭动，完成取土、下切，直到达到设计高度。孔口定位误差的控制需要进行多次检测，因为误差控制关系到咬合桩成孔质量，进而影响到素混凝土桩和钢筋混凝土装的咬合量。常见的成孔误差控制检测方法有触探式测试仪法、超声波测试仪法，在具体检测过程中需要结合工程实际选择适宜的检测方法。以触探式检测仪为例，在使用过程中测腿需要与桩基壁贴合，探头负责信号的接收并将信息传递至地面，可以根据探测长度和角度进行孔口误差控制。

2.2接头质量

咬合桩硬咬合施工在施工的具体过程中会使用到多种机械设备，其中钻孔机是本技术应用中最关键的设备，其他设备的投入使用需要与钻孔机相互配合。在具体施工中，不同机械设备需要做好接头，桩体结构凝结后，则无法进行切割处理，因此要把控好时机。进而导致出现裂缝等情况，需设置结构灌注混凝土，将砂桩结构周围区域夯实。

2.2超缓混凝土质量管理

硬咬合工艺施工中需确保全程使用的材料质量性能指标与工程设计的要求相符，只有这样才能确保钻孔咬合深度达到标准，并结合实际情况对其中混合料的剂量进行调整。施工之前需要在实验室构建一个拟态场景，通过实验确定材料配比调整是否科学，这样才能确保施工质量。在硬咬合工艺具体施工的过程中，针对材料的质量控制，主要重点在素桩的混凝土凝固时间控制上，单桩成桩时间指数控制在12-24小时。其影响因素主要有桩的垂直度、长度以及孔口定位误差，桩基越长在垂直度控制上难度越大，相应的咬合量的取值也比较大。基于此，在施工过程中应把控好风险点，尤其是要加强对渗漏想象的防治，一旦出现地下水渗出这种状况，首先，如果渗透点比较小，可以采用堵漏性能良好的材料进行封堵；如果渗透点比较小，但是水量比较大，可以采用深孔注浆的方式进行封堵；如果渗透点比较大且渗水量也比较大，则需要再次对施工区域进行开挖和回填，并沿着斜向下的方向进行铺设，然后再采用深孔注浆的方式进行加固封堵，同时还要将基坑内存水排出。渗水过程中若是存在少量的泥沙这种情况要高度重视，现场需要立刻停止施工，并进行深孔注浆封堵处理，立即回填土方，避免发生大量水渗透[2]。

2.3垂直度质量管理

在垂直度质量管理中，首先，要借助高精度的导向槽维持整体结构的垂直度，其误差应该控制在10㎜以内，导向槽的应用能够起到导向和锁口的作用，对咬合桩成孔精确度具有直接影响，因此利用其做好导墙顶面平整度的控制十分重要，当内墙面区域结构的垂直度在2%以内，平整度误差不超过5㎜，即可确定符合施工要求[3]。其次，在实际施工中，需要严格检查导管顺直程度，钻孔咬合桩结构在施工之前必须做好校准工作，此环节需要在平整的场域下进行，偏差控制在2%以内，应优先确定单节导管的情况，确保其平直度符合施工标准后，再将所有导管连接到一起。最后，在成孔阶段，需要检测咬合桩体的垂直度，只有做好垂直度的控制，才能保证不会影响施工质量，一旦发现存在严重偏差的情况，必须要采取合适的措施及时展开纠偏工作，完成之后需再次进行校准，直至达到设计要求。此外，强化孔内的检验力度也是非常重要的环节之一，能够影响到工程施工质量，在检测期间也要针对性地对其进行检验，每一节孔径和导管都需经过垂直度验证，合格之后才能展开后续施工[4]。

就纠偏施工过程展开来说，如果咬合桩的倾斜比较严重，需要立刻停止施工，对咬合桩的倾斜度进行校正才可展开后续施工，在当前阶段深基坑咬合桩纠偏中常见的方法有利用钻机自带功能进行纠偏、上拔套管进行纠偏，其中前一种纠偏方法适用于倾斜度小的桩基以及套管入土较小的桩基，后一种则刚好与其相反，当套管如图较深且垂直度偏差较大。纠偏工作在排桩灌注混凝土之前，需要对已成孔孔径、垂直度、孔深、桩位分别进行检查，成孔允许偏差及检测方法如表2所示。

表 2 成孔允许偏差及检测方法

编号	检测内容	允许偏差（㎜）	检测方法	检测频度
1	孔径	±30	检查套管直径	全数检查
2	垂直度	1/300	测斜仪或超声波测井仪
3	孔深	±300	核定钻头和钻杆高度、测绳
4	桩位	±10	对照轴线钢尺检测

3咬合桩硬咬合施工应用时效研究

3.1健全围护结构施工方案

在本项目施工中，施工人员展开了全面的勘测工作，对地质环境和特点展开分析发现整体条件比较良好，在选择围护结构的过程中，需要根据本工程需要对施工要求进行拟定，具需要考虑地质特点、水文特点与埋深特点等因素。在施工期间需要选择质量较好的施工材料，同时选择合适的技术手段，在施工前还需建立安全准则，确保整个施工流程顺利。设计整体施工方案计划的过程中应该注意，使用全套的适当技术执行咬合桩建设的任务，可以保障工程良好建设。

3.2科学掌控施工细节

对施工过程中的细节掌握尽全，结合项目工程特点和状况不断完善施工技术，可保障工程安装施工规划展开施工，有效保障了施工效率。咬合桩施工具有连续性特征，在具体应用的过程中，被咬合的混凝土已经有一定强度，套管在压入过程中会受到很大阻力，为更好地将其压入到咬合位置，需要使用机械设备将混凝土结构破除，然后将咬合桩按照排列顺序做好组合，如果其表层接头处有混凝土层覆盖，还需用铁锤将其震碎，进而再执行压管操作。在施工期间如果使用了多台机械设备，需要将设备固定在特定范围内，在共同操作下，强化桩结构的咬合效果。如果是在混凝土强度达到要求的情况下，需要使用抓斗机超挖，大致距离在50㎝，一定程度上能够避免出现渗透现象，可以提高围护结构的质量，挡土和挡水的效果比较好，通过对施工细节的把控，取得了良好的建筑效果[5]。

3.3做好钢筋笼制作质量控制和吊装工作

钢筋笼的制作以及吊装是整个项目最为重要的组成部分之一，直接对施工质量形成影响，同时还关关乎着工程施工进度及成本。在钢筋笼制作过程中，应合理运用切割设备执行钢筋切割工作，应确保钢筋平直度符合工程设计标准。弯曲机下料处理时，可采用搭接焊接的方式对材料进行焊接，需要根据现场施工需求确定使用材料的质地、型号、强度等多种参数，尤其要注意焊接缝长度的控制，

过长或过短都不能保障吊装工作的良好有序展开。此外，在钢筋孔接头位置焊接完成后，质检人员应该对逐个钢筋笼进行检查，进一步确保焊接质量，只有经过检测的钢筋笼，才可展开吊装处理，完成吊装工作任务之后即可进行水下混凝土的灌注操作。

结论：综上所述，深基坑咬合桩施工工艺在当前建筑工程中具有重要作用，能够有效保障工程强度和稳定性，结合区域环境特征进行施工设计和精细化管理，在各个技术环节严格审核技术手段的操作，可以进一步确保工程施工质量，发挥该技术本身具有的价值和作用。

参考文献：

[1]洪胤,檀昆,耿彦斌,等.复杂深基坑咬合桩支护的工作性能分析[J].安徽建筑,2023,30(01):129-132.

[2]刘振杰,音俊峰,王昌奇,等.全套管全钻进咬合桩在深基坑支护中的应用分析[J].工程与建设,2022,36(04):1007-1011.

[3]方建新,袁路路,仲喆,等.深基坑咬合桩施工中常见问题分析及对策[J].人民长江,2020,51(08):167-171+208.

[4]王金龙,朱利民,谢毅洋,叶有林.钻孔桩咬合搅拌桩支护在超深基坑中的应用[J].建筑科学,2020,36(S1):174-179.

[5]许明.谈全套管施工工艺在咬合桩施工中的应用[J].山西建筑,2020,46(17):105-107.