工程地质基础知识之第四纪地质与地貌

钻孔咬合桩施工工法及重难点钻孔咬合桩施工工法及重难点1目录

一、什么是钻孔咬合桩

二、钻孔咬合桩主要施工设备

三、钻孔咬合桩施工工法

四、钻孔咬合桩质量控制重点

五、钻孔咬合桩工程事故的预防及处理措施目录目录一、什么是钻孔咬合桩目录2一、什么是钻孔咬合桩１、钻孔咬合桩是指平面布置的排桩间相邻桩相互咬合（桩圆周相嵌）而形成的钢筋混凝土“桩墙”，它用作构筑物的深基坑支护结构。特别适用于有淤泥、流砂、地下水富集等不良条件的地层。车站咬合桩照片一、什么是钻孔咬合桩１、钻孔咬合桩是指平面布置的排桩间相邻桩3钻孔咬合桩较普通钻孔支护排桩、地下连续墙还有以下优点：（１）采用全套管钻机，在施工过程中，始终有超前钢套管护壁，所以无需泥浆护壁，从而节约了泥浆制作、使用和废浆处理的费用，取出的土为原土，有利于搞好工地的文明施工。（２)扩孔（充盈）系数较小，因为在施工过程中始终有钢套管护壁，完全避免了孔壁坍塌，从而减小了扩孔（充盈）系数，减少了砼灌注量。２、施工优点钻孔咬合桩较普通钻孔支护排桩、地下连续墙还有以下优点：２、施4二、钻孔咬合桩主要施工设备１、全套管钻机：主要包括垂直架、抓斗、钢护筒，采用柴油驱动，全液压。钢护筒抓斗抓斗二、钻孔咬合桩主要施工设备１、全套管钻机：主要包括垂直架、抓5２、旋挖钻机旋挖钻机是一种适合建筑基础工程中成孔作业的施工机械。主要适于砂土、粘性土、粉质土等土层施工，在灌注桩、连续墙、基础加固等多种地基基础施工中得到广泛应用，旋挖钻机的额定功率一般为125～450kW，动力输出扭矩为120～400kN·m，最大成孔直径可达1.5～4m，最大成孔深度为60～90m，可以满足各类大型基础施工的要求。其优点是成孔速度快，桩机就位迅速、成桩效率明显高于全套管钻机。

２、旋挖钻机旋挖钻机是一种适合建筑基础工程中成孔作业的施6三、钻孔咬合桩施工工法钻孔咬合桩是相邻混凝土排桩间部分圆周相嵌，并于后序次相间施工的桩内放入钢筋笼，使之形成具有良好防漏防渗作用的整体连续防水、挡土围护结构。咬合桩施工过程中，对于前后工期时间差引起的桩墙不连续，应在先期施工的素桩起始接头处预留砂桩，后期施工时，该砂桩采用钢筋混凝土咬合桩置换，以保证桩墙的连续性；预留接头砂桩应布置于钢筋混凝土桩位置，填砂前其相邻素混凝土桩混凝土应已初凝。因机械、场地限制或其他原因造成连续作业中断时，应于就近钢筋混凝土桩位置施工砂桩，填砂前其相邻素混凝土桩混凝土应已初凝。三、钻孔咬合桩施工工法钻孔咬合桩是相邻混凝土排桩间部分圆周7２、施工方法钻孔咬合桩可采用液压摇动式全套管钻机或旋挖钻机施工，先施工素砼A桩，再在相邻两A序桩间切割成孔施工钢筋砼B桩，其施工顺序见下图。A1B1A2B2A3B3B0A4素桩砂桩钢砼桩２、施工方法钻孔咬合桩可采用液压摇动式全套管钻机或旋挖钻机8３、主要施工工序（１）桩位放样原地面按设计标高拉槽卸土后，现场放线定出桩位，做好桩位的轴线标记和桩位的测量放样，并进行复核报验，作出复核记录，经复核确认桩位的轴线正确无误，开挖探槽探明无管线埋在地下时，方可进行导墙施工。（2）导墙施工:起锁口和导向作用。钻孔取土前，应沿咬合桩墙面两侧构筑导墙，其孔径应大于咬合桩设计直径15~25mm。导墙厚度不应小于300mm，顶部高出桩顶设计高度不应小于100mm，导墙不得移位或变形。咬合桩两侧导墙宽度应不小于1.5m，混凝土强度等级不应低于C20。若地基承载力较差时导墙混凝土强度等级不应低于C30，配筋应满足构造要求；３、主要施工工序（１）桩位放样（2）导墙施工:起锁口和导向作9（3）成孔及清孔。①采用全套管液压钻机施工。在全液压、全套管保护下进行钻孔和砼浇注作业，安全可靠，能防水和泥土进入砼中，保证桩身砼的质量。该机采用上下导向工作平台自动找平，通过作业人员90度的线锤监视，确保垂直度在3‰内。在钢套管保护下，靠抓斗冲击力抓土，钢套管随抓孔深度下压，保护抓土和钢筋笼吊装及砼灌注。该机的套管对砂层以及粒径不大的砾石、卵石层能穿过，若遇大块石可用十字冲击锤冲砸击碎后下压套管；②采用旋挖钻机施工。由于旋挖钻机施工时，不采用全套管施工，因此，为防止塌孔、缩孔等情况发生，在施工时，采用泥浆护壁的形式对孔壁进行保护，然后用螺旋钻斗从孔内一边取土，一边卸土。清孔：当孔深度达到设计要求后，及时清孔并检查沉碴厚度，若厚度大于30cm，则继续清孔使沉渣厚度应小于10cm

。确定孔深后，及时向监理工程师报检，检测孔的沉碴和深度。（3）成孔及清孔。10（４）钢筋笼加工与吊装应满足相关施工规范及规程的要求。（５）桩体混凝土灌注①素混凝土桩(A桩）的三天强度应小于3MPa，单桩成桩时间通过试桩确定，缓凝时间按下式确定。

T=3t＋K

式中T——素混凝土桩的缓凝时间（初凝时间）；

K——储备时间，一般取10～15小时；

t——单桩成桩所需的时间。②孔内无水时，采用干孔导管法灌注；孔内有水时，采用水下混凝土灌注法施工；③水下混凝土灌注应符合相关规范、规程之规定：

a、施工前应先检查沉渣厚度；

b、导管底端距离孔底应保持300~500mm。导管及导管漏斗应光滑湿润。导管宜采用直径为200~300mm的多节钢管，管节连接应严密、牢固，使用前应拼装，并进行水密性试验；

c、导管埋入混凝土深度应保持2m以上，并随提升随拆除；灌注过程中导管内不得有明水；

d、混凝土灌注应均匀连续，钢筋混凝土桩因故中断灌注时间不得超过30min；

f、混凝土灌注宜高出设计桩顶高程300~500。（４）钢筋笼加工与吊装应满足相关施工规范及规程的要求。（５11四、钻孔咬合桩质量控制重点１、孔口定位误差的控制在钻孔咬合桩桩顶以上设置钢筋混凝土导墙,导墙上设置定位孔,其直径宜比桩径大15～25mm。钻机就位后,将第1节套管插入定位孔并检查调整,使套管周围与定位孔之间的空隙保持均匀。往往一台钻机施工无法满足工程进度,需要多台钻机分段施工,这就存在与先施工段的接头问题。处理方法为在施工段与段的端头设置1个砂桩(成孔后用砂灌满),待后施工段到此接头时挖出砂子,灌上混凝土即可。２、桩的垂直度的控制根据我国《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299—1999)及设计要求,桩身垂直度偏差不大于3‰。３、超缓凝混凝土的施工质量控制

A桩混凝土缓凝时间应根据单桩成桩时间来确定,单桩成桩时间与施工现场地质条件、桩长、桩径和钻机能力等因素相关。四、钻孔咬合桩质量控制重点１、孔口定位误差的控制12五、工程事故的预防及处理措施１、防止成孔管涌的措施在施工B桩过程中，由于相邻的A序桩砼处于未初凝状态，随着钻孔的加深，A桩有可能出现砼管涌现象。防止管涌的发生要采取相应的措施：a．要合理配制素砼A序桩C20砼的塌落度。b．依据套管的最大切割下压能力，做到套管始终超前，抓土在后，抓土面离套管底的最小距离必须保持在2～4m以上（具体根据土层的地质情况而定），使孔内留足一定厚度的反压土层防止管涌的产生。（采用泥浆护壁的，要合理配制泥浆，确保孔壁稳定）。c．对于地下水位过高，可以在套管内补水，以平衡套管外的水压力。套管内补水后，采用旋挖机取土。d．在施工过程中随时注意套筒内管涌现象，一旦发生管涌，立即停止抓土并向孔内注水，抑制管涌的发生。五、工程事故的预防及处理措施１、防止成孔管涌的措施13

2、钢筋笼上浮处理由于套管内壁与钢筋笼外缘之间的空隙较小,在上拔套管的时候,钢筋笼有可被套管带着一起上浮。预防措施主要有:①A桩混凝土的骨料粒径应小一些,不宜大于20mm。②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。③必须安装钢筋笼导正器。④混凝土灌注必须按操作规程进行。2、钢筋笼上浮处理14

３、因特殊情况使B序桩切割成孔困难时的处理措施。

a．由于特殊情况造成A序桩砼超过终凝时间较长，砼强度超过10Mpa以上时，B序桩成孔无法切割A序桩，而不能成孔，施工将跳开该桩继续施工其它能切割的桩，最后在桩的外侧补桩，并在补桩两外侧桩缝施工旋喷桩或用双液压浆作堵漏处理。b．如遇咬合桩施工的流水作业中断，迅速移机对末端桩进行切割，然后在孔内灌注中砂拔管形成砂桩，待后续咬合桩施工至该桩时重新成孔完成连续咬合桩的施工。4、分段施工接头的处理方法。采用砂桩接头的方法，在先施工的端头设置一个砂桩，成孔后用中粗砂填满，待后施工段到次接头时重新成孔挖出砂浇注砼，由于砂桩施工会造成砂桩工艺冷缝，为防止砂桩工艺冷缝渗水，咬合桩完成后基坑开挖前须对砂桩冷缝