全套管全回转钻机钻孔咬合桩施工工艺

全套管全回转钻机钻孔咬合桩施工工艺应用推广为全球用户提供无泥浆污染的世界级桩工解决方案！Weprovidethe"world-classpilingworksolutionwithoutmudpollution"forglobalusers!目录CONTENTS01

引言02

原理特点03

工艺流程04技术要点05

工程案例06

其他应用第一部分

引言PART0101引言全套管全回转钻机钻孔咬合桩施工工艺视频：引言三、应用领域地铁站、地下智能车库、地下建筑结构、水库加固挡水墙等二、概念全套管全回转钻机钻孔咬合桩是指在平面布置上相邻混凝土排桩间相互咬合（桩部分圆周相嵌）而形成的混凝土桩墙，是一种具有良好防渗水、阻挡外部砂土的围护结构。由于其特点为桩间的相互咬合，故称为咬合桩。一、前言咬合桩是近年来国内出现的一种新桩型，随后在城市地铁、基础设施建设围护结构中已取得了成功的经验，相较于传统的连续墙施工而言，咬合桩具有配筋率低、抗渗能力强、施工灵活、无污染等优点。四、适用范围配合各种类型抓斗，可在各种土层、岩层中施工；适用于直径0.8m、1.0m、1.2m和1.5m等，深度在55米以下的桩孔施工。

第二部分

原理特点PART0202

原理特点全套管全回转钻机钻孔咬合桩施工大多采用“全套管全回转钻机＋超缓凝型混凝土”的施工方案。咬合桩的排列方式为两个素混凝土桩（A桩）之间依靠一个钢筋混凝土桩（B桩）相咬合，施工时先将两个A桩施工完成，利用A桩为超混凝型混凝土的特性，实现B桩施工时对A桩进行相嵌部分软切割，最终灌注B桩实现A桩与B桩的咬合，使之具有良好的防渗作用，从而形成整体连续的基坑支护结构和止水帷幕，还可兼作主体承重结构。工艺原理流程图一、工艺原理

原理特点

成孔成桩过程中始终有超前钢套管护壁，无需泥浆护壁，环保无污染机械设备噪音低、振动小，大大减少工程施工时对环境的影响对沉降及变位容易把控，能紧邻相近的建筑物和地下管线施工施工占地要求小，施工平面结构图形设计多样性高（圆形，矩形等）能有效防止孔内流砂、涌泥，并可进行嵌岩施工，成桩质量高混凝土强度可按设计要求提高，可靠性高施工过程简易经济在工程造价上有一定优势套管护孔方式实施软切割咬合，能保证桩间紧密咬合二、工艺特点

第三部分

工艺流程PART0303

施工主要附属机具设备全套管全回转钻机主要附属机具设备：1.履带式起重机（具有快放功能）2.钢套管（与不同钻孔直径匹配）3.冲抓斗（与不同钻孔直径的钢套管匹配）4.冲击锤（与不同钻孔直径的钢套管匹配）5.楔型锤（拔桩、清障、复杂地层使用）6.刀头（板齿、焊齿、蝴蝶齿）

工艺流程单桩施工流程图

工艺流程单桩施工作业示意图

第四部分

技术要点PART0404

技术要点4.1导墙制作导墙作为全套管钻机的地基支撑，能够保证钻机的水平度从而保证桩基的垂直度，且能够缓解桩孔顶端地表压强，防止塌孔，同时也能使得全套管钻机施工就位更加方便快捷。（根据施工场地实际情况进行选取）序号检查项质量标准1导墙中轴线±10mm2内外导墙间距±10mm3导墙内墙面垂直度≦2‰4导墙内墙面平整度≦3mm5导墙顶面平整度≦5mm6钢筋间距±10mm7外观要求无气泡及蜂窝团面，不露筋，连接处无错台8实体要求砼必须内实，具备承受设备施工时强度要求导墙质量要求：

技术要点4.2桩位误差桩位孔口的定位位置决定咬合桩的咬合量，孔口定位误差的允许值可按照下表进行参考：在钻孔咬合桩桩顶上设置钢筋混凝土导墙，导墙上设有定位孔，且导墙定位圆孔直径比桩径大30-50mm，当全套管全回转钻机就位后，第一节套管施工时要经常监测调整，使套管与定位圆孔四周间隙保持均匀。

技术要点4.3桩身垂直度根据我国《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299－1999第3.1.5条规定，地下桩基工程中桩的垂直度允许误差为3‰。垂直度出现偏差会导致桩体上下咬合量不同，严重时会出现漏咬合现象，因此垂直度控制也是施工技术重点及难点，具体控制方法如下：

套管自身垂直度检测：要求套管垂直度要控制在2‰以内；检测包含单节套管及按照桩深将套管配置连接到一起的整体套管。

成孔过程中桩的垂直度检测：施工时从套管的两个正交方向（X及Y两个轴线方向），采用测锤配合经纬仪不断校核套管的垂直度。

纠偏措施：套管起始入土时（5m左右），若出现轻微偏斜现象可通过升降全套管全回转钻机四个支腿油缸调整套管垂直度，入土过多时需要起拔至上次垂直位置回填重新下压。

技术要点4.4咬合厚度相邻桩之间的咬合厚度d根据桩长来选取，桩越短咬合厚度越小（但最小不宜小于100mm），桩越长咬合厚度越大，可按照以下公式进行计算：式中：d——钻孔咬合桩的设计咬合厚度

k——桩的垂直度

l——桩长

q——孔口定位误差容许值d-2(kl+q)≥50mm公式意义在于保证桩底的最小设计咬合厚度不小于50mm。咬合厚度

技术要点4.5混凝土灌注控制4.6分段施工接头的处理方法

混凝土灌注前，要清理套管内壁上粘连的泥土，防止其影响成桩质量；混凝土灌注过程中要经常根据灌注高度起拔套管及导管；混凝土必须灌注到设计端面，后期破除桩头，保证桩基质量。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，这就存在先施工段的接头问题。一般采用砂桩预置法。在施工段与段的端头设置一个砂桩（成孔后用砂灌满），待后期施工段到此接头时挖出砂灌注混凝土即可。如下图所示：砂桩砂桩AAABBBA

技术要点4.7超缓凝混凝土的配制和施工钻孔咬合桩施工工艺所需要的特殊材料是超缓凝混凝土，这种特殊砼主要适用于A序列桩，其作用是延长A桩混凝土的初凝时间，为B桩进行施工时创造软切割的条件，因此可以看出超缓凝混凝土是钻孔咬合桩施工工艺成败的关键。其缓凝时间可按下公式进行推算：式中：T——A桩混凝土的缓凝时间

t——单桩成桩所需时间(工程具体情况等确定)K——储备时间（一般选取1.0t）一般情况下，T≥60hA桩混凝土的缓凝时间可按下公式计算：T=3t+K

技术要点4.8常用围护结构技术特性比较表：

水泥土搅拌桩SMW工法桩钻孔灌注桩加止水措施形成的组合桩全套管全回转钻孔合咬桩地下连续墙经济开挖深度(m)6～106～146～1510～4520～40现场要求较少较少一般一般较高施工占地较大小较大小大施工工艺较简单较复杂较简单较复杂复杂环保要求对环保影响较小对环保影响较小泥浆对环保影响大对环保影响小泥浆对环保影响大整体刚度一般较大较大较大大抗渗漏较好较好一般好（垂直度很好）好桩(墙)体质量较好好一般好好技术成熟程度熟练熟练熟练熟练较熟练与永久结构关系临时结构临时结构可作为---可作为永久结构的一部分永久结构或可作为费用低低一般一般高挡土结构

技术特征

技术要点4.9咬合桩施工时常见问题及处理方法桩体未咬合开叉可能产生的原因：1.孔口定位偏差过大2.施工时桩机垂直度未控制，钻孔倾斜3.素桩施工完成后长时间未施工荤桩4.边桩未设砂桩应对措施：1.严格控制孔口定位误差2.施工时监测桩机垂直度3.在素桩混凝土强度未增长前施工荤桩4.不能及时施工的荤桩机边桩要设置未设砂桩按照正常工艺施工基本不会出现该问题

技术要点4.9咬合桩施工时常见问题及处理方法

钢筋笼上浮现象可能产生的原因：1.套管内壁与钢筋笼间距较小2.混凝土向上运动时对钢筋笼的浮托3.等料时间过长，底部混凝土初凝应对措施：1.适当减小钢筋笼外径,同时保证钢筋笼垂直度2.严格控制混凝土质量，混凝土中骨粒大小应小于20mm3.钢筋笼底部焊接薄钢板或混凝土板，增加抗浮能力4.钢筋笼焊接时，安装导正器或者底部做成锥形5.控制混凝土浇灌速度

技术要点4.9咬合桩施工时常见问题及处理方法

管涌现象管涌及其产生条件桩孔较深处存在松砂层时，且又作用着向上的渗透水压力，砂土颗粒就会处于冒出、沸涌状态形成砂土管涌；桩孔挖掘过程中，如果软土层深厚，地下水位高，极易在渗透水压作用下产生砂土管涌；持力层有大量的承压水而孔内水却很少或无水的状态下，套管一接近持力层附近的承压水时，承压水就突然把套管超前部分的孔内不透水层突破，向孔内喷水，带走持力层附近的砂和砂砾，使桩端持力层松动。技术措施观察施工过程的动态，按少取土多压进的原则操作，做到套管超前，充分发挥DTR全套管跟进的钻孔工艺特点；抓土面离套管底的最小距离应保持在2D（D为桩径）以上，使孔内留足一定厚度的反压土层，防止管涌的产生；往孔内灌水，直灌到相当于承压水头的高度后再钻进。

技术要点4.9咬合桩施工时常见问题及处理方法

事故桩的处理产生的原因：1.素桩混凝土早凝2.机械故障3.其他影响应对措施：1.平移桩未单侧咬合2.加旋喷桩3.错位外围咬合4.背桩补强

第五部分

工程案例PART0505

工程案例一、南京扬子江大道大胜关桥220kv秦淮～滨南盾构井咬合桩施工基坑开挖深度28m，采用Φ1.2m间距0.8m咬合桩支护，桩长44m，共设8道支撑。咬合桩经河海大学超声波垂直度检测，垂直度达到1‰。在施工过程中加强对周边管网监测，施工采用冲抓取土及旋挖配合取土的成孔施工工艺，钢套管超前护壁，有利保护了周边土体的不变形，工程完工后地下管网几乎无任何变形。

工程案例一、南京扬子江大道大胜关桥220kv秦淮～滨南盾构井咬合桩施工冲抓取土

旋挖钻机配合全套管全回转施工

工程案例一、南京扬子江大道大胜关桥220kv秦淮～滨南盾构井咬合桩施工开挖效果图

工程案例二、南京220kV青龙山～光华6#盾构井咬合桩施工K6盾构工作井(接收井)为内径12m的圆井，采用明挖法施工建设，最大开挖深度约31.75m。K6盾构工作井基坑围护结构采用直径1.2m间距0.8m钻孔咬合桩加钢筋砼内支撑的形式，有效桩长40米数量共62根。

工程案例二、南京220kV青龙山～光华6#盾构井咬合桩施工咬合桩导墙

全套管全回转钻机施工

工程案例二、南京220kV青龙山～光华6#盾构井咬合桩施工抓斗取土灌注混凝土开挖效果

工程案例三、徐州地铁市政府站咬合桩施工盾安重工DTR1505、DTR2005H全套管全回转钻机在徐州地铁市政府站中铁12局项目上施做钻孔咬合桩施工，钻孔直径1m，钻孔35M深，入岩10左右（灰岩），采用全套管全回转钻机和旋挖钻机联合施工。

工程案例四、地下空间开发（地下智能停车库）咬合桩施工福州市鼓楼区观风亭地下智能车库开建，地上建筑面积只占190平米，施工方在地面圈直径21米的大圆圈，然后沿圆圈往地下打桩，层高≥1.8米，7层的可存车84辆。*适合施工一些平面多变的几何图形或呈各种弧形的基坑*

工程案例五、合肥市第一人民医院门急诊、医技及住院综合楼基坑咬合桩施工该工程利用DTR2005H机型施工，施工总桩数457根、其中桩径1.2米400根、桩径1米57根，桩深22米，相邻两桩咬合厚度25cm。基坑开挖后，桩间无渗水现象，桩顶最大位移仅为3mm，围护结构安全稳定。冲抓取土开挖效果钢筋笼下放

第六部分

其他应用PART0606

其他应用：复杂地层灌注桩施工工法及案例利用DTR全套管全回转钻机的回转装置驱动钢套管进行360°回转，边回转边压入，同时利用冲抓斗、冲击锤等进行管内取土，直至套管下压至设计标高。套管下压完毕后立即进行孔深测定，并确认桩端持力层，然后清除虚土。成孔后将钢筋笼放入，接着将混凝土灌注导管竖立在钻孔中心，最后灌注混凝土成桩。

施工原理低噪音、低振动，安全性高成孔垂直度便于掌握，垂直度可精确到1/500左右钻进速度快，成孔深度大，且孔位直径标准，充盈系数小全程钢套管护壁，避免施工过程中出现塌孔、缩颈、断桩等安全隐患，同时避免了泥浆的配制和储运作业，经济环保施工特点施工案例1.高承压水地层：盾安DTR2605H全回转钻机在成兰铁路太平站大桥施工，桩径1.5米，桩深120多米下覆埋深超过90米压力达1Mpa的高承压水钻孔灌注桩施工。

其他应用：复杂地层灌注桩施工工法及案例施工案例2.多层流砂地层：盾安DTR2106H全回转钻机在沈阳长春街快速路改造工程施工，桩径1.5米，桩深68米，其中穿越40米深流砂层，垂直度完全满足设计要求。

其他应用：复杂地层灌注桩施工工法及案例施工案例3.临近地铁运行线路：盾安DTR2005H及DTR2605H全回转钻机在南京龙王大街站工程施工，完成桩径1.5米，桩深60米桩基施工。其中，距离地铁运行线路最近的桩位地点两者间距仅3米。

其他应用：复杂地层灌注桩施工工法及案例施工案例4.临近高铁运行线路：沪昆铁路桂林段甘塘江大桥全回转钻孔灌注桩施工，该工程加固采用1.5m直径钢套管桩，桩深40-80m；地层分布有砂层、卵砾石层和呈串珠状发育溶洞等，且地下水位较高。公司DTR1505、DTR2005H、DTR2605H等多台全回转钻机参与了抢险施工，抢险前高铁运行经过此里程段下沉3mm，实际施工过程中，高铁运行下沉降监测仍为3mm，经十二局局指挥部确认全回转套管施工对运行的高铁未产生任何干扰。

其他应用：复杂地层灌注桩施工工法及案例本工艺主要用于盖挖逆作法施工，依据两点定位的工作原理，通过DTR系列全回转钻机自身的两套液压定位装置和垂直系统，将钢管柱垂直插入到初凝前的混凝土中。钢管柱在插入混凝土过程中实时动态监测钢管柱的垂直度，采集频率可达60次/分。施工垂直度可达1‰左右，确保工程质量。

施工原理有效控制周围土体的变形和地表的沉降，提高工程的安全性成孔与植入钢管柱一体化作业，成孔精度高、施工效率快施工场地范围小，适用于不规则形状的平面或大平面的地下工程逆作结构的自身荷载由立柱直接承担并传递给地基，减小了基坑内地基回弹量，同时缩短工程总工期施工特点

其他应用：高精度无偏差刚管柱插入施工工法及案例施工案例1.北京地铁14号线平乐园地铁站

其他应用：复杂地层灌注桩施工工法及案例施工案例2.深圳万科房建逆作法：钢立柱为Φ1600×35mm，下部桩径为2500mm，钢立柱长度27m。重量37T，上浮力72T，配48T的DTR2005H钻机做为下压机械，另外增加20T配重，通过钢立柱套管内注水施工，注水共54立方。

其他应用：复杂地层灌注桩施工工法及案例全套管全回转钻机在工作时会产生下压力和回转扭