咬合樁在市政支護工程中的應用

張景華

【摘要】本文介紹了咬合樁在市政工程洋下泵站基坑支護結構中的實際應用，通過滿足設計和規范要求的施工，預防施工中安全質量事故的發生，確保基坑支護的安全及整體工程順利進行，推廣咬合樁在施工支護工程中的應用。

【關鍵詞】咬合樁；市政工程；支護1、工程概況

洋下泵站位于新橋洋下社區北部，主要任務是解決洋下排水分區低洼地帶的內澇問題，包括進水渠、前池、進水池、泵房、出水閘、出口連接段、自排涵閘、配電室及管理房屋等主要建筑物。咬合樁位于泵站進水渠和前池段，咬合樁樁徑Φ1.2m，相鄰兩樁咬合200mm，樁體深度約為18～28m，共128根，合計1971m。咬合樁分為A樁和B樁，A樁為C20超緩凝素混凝土樁，B樁為C30鋼筋混凝土樁。

2、工程及水文地質

咬合樁施工范圍內的地層自上而下分別為素填土、淤泥、粉土、中粗砂、粉質粘土、全風化片麻巖、強風化片麻巖。

地下水位埋深1m～4m，受漲、落潮影響較明顯。主要含水層為上部黏性土層與下部基巖殘積土層之間的中粗砂層，滲透性在工程區土層中相對較高，與周邊河涌水聯系較密切。

3、施工分區

根據現場管線遷改及交通部署情況，泵站圍護結構咬合樁按左右岸分為Ⅰ、Ⅱ兩個區段：

第一階段的Ⅰ區范圍為泵站進水口及前池右岸段，共計43根。左岸受施工導流影響，先施工右岸咬合樁，施工前先進行導墻施工，混凝土強度達到100%后，開始進行咬合樁施工。

第二階段的Ⅱ區范圍為泵站進水口及前池左岸段，共43根樁，混待導流涵管施工完成后，將河道截流，填筑左岸咬合樁施工平臺。施工前先進行導墻施工，凝土強度達到100%后，開始進行咬合樁施工。

4、施工準備

（1）在咬合樁樁基施工時，場地僅布置臨時的材料堆放、施工相關設備機械。

（2）施工便道修筑寬度不小于6.5m，具體根據現場實際情況統一規劃修筑。

（3）在灌注樁作業面附近布置4×2×2m的泥漿池，向就近工作面供應泥漿，泥漿池邊墻采用24cm厚磚砌筑，底板10cm厚C15混凝土封底。

（4）供電采用場內500KVA的變壓器，并做好發電機的備用電源。

5、主要施工方法

5.1、工藝原理

鉆孔咬合樁采用搓管機及回旋鉆機配合鉆孔施工，在樁與樁之間形成相互咬合排列的一種基坑圍護結構。樁的排列方式按照一條鋼筋混凝土樁（B樁）和一條素混凝土樁（A樁）間隔布置，施工時先施工A樁后施工B樁，A樁混凝土采用超緩凝混凝土，要求必須A樁混凝土初凝之前完成B樁的施工。B樁施工時采用全套管鉆機切割掉相鄰A樁相交部分的混凝土，實現咬合（相鄰樁咬合距離為20cm）。

5.2、導墻施工

為了提高鉆孔咬合樁孔口的定位精度并提高就位效率，在樁頂上部施作混凝土或鋼筋混凝土導墻。導墻寬為每側1m，厚40cm，強度等級為C30混凝土，鋼筋嚴格按照設計要求布置。

5.3、鉆機就位

當導墻強度達到100%后，重新定位樁中心位置，將點位反到導墻頂面上，作為鉆機定位控制點。移動套管鉆機至正確位置，使套管鉆機抱管器中心對應定位在導墻孔設計樁位中心。

5.4、鉆孔

鋼筋混凝土咬合樁采用全鋼護筒護壁施工，鋼護筒段采用干孔鉆孔工藝。護筒埋設完成后，采用旋挖鉆機鉆進依靠鉆桿和鉆頭自重切入土層，斜向斗齒在鉆斗回轉時切下土塊向斗內推進而完成鉆取土；遇硬土時，自重力不足以使斗齒切入土層，此時可通過加壓油缸對鉆桿加壓，強行將斗齒切入土中，完成鉆孔取土。鉆斗內裝滿土后，由起重機提升鉆桿及鉆斗至地面，拉動鉆斗上的開關即打開底門，鉆斗內的土依靠自重作用自動排出，鉆桿向下放關好斗門，再回轉到孔內進行下一斗的挖掘。開始鉆進時采用低速鉆進，干孔鉆孔排出的渣土先堆放在鉆斗范圍內的工作面近，及時采用ZL50裝載機裝20t自卸車運至指定渣場。

素混凝土咬合樁采用靜態泥漿護壁法鉆斗取土的工藝，旋挖鉆機鉆孔取土與干孔鉆孔基本相同。在成孔過程中要根據土層情況及時注入泥漿護壁，合理調節泥漿的比重，泥漿比重控制在1.07～1.15，成孔連續進行不得中斷，在停機時，應保持孔內水位的高度，泥漿比重及粘度符合規范要求，以防坍孔。

在樁機就位后，吊裝第一節管在樁機鉗口中，校正樁管垂直度后，磨樁下壓樁管，壓入深度約為1.5-2.5m，然后用抓斗從套管內取土，一邊抓土、一邊繼續下壓套管，始終保持套管底口超前于開挖面的深度≮2.5m。第一節套管全部壓入土中后（地面以上要留1.2-1.5m，以便于接管），檢測垂直度，如不合格則進行糾偏調整，如此循環直至入巖，入巖后改用回旋鉆機配合進行開挖，直至設計孔底標高。

5.5、鋼筋籠制作與吊放

鋼筋籠制作要符合《鋼筋焊接及驗收規程》要求。鋼筋制作在加工場進行，加工要符合圖紙尺寸要求，籠體完整牢固。為使鋼筋籠有足夠的剛度以保證在運輸和吊放過程中不產生變形，每隔2m用設置一道加強箍。

鋼筋籠下放時，應對準孔位中心，采用正、反旋轉慢慢地逐步下放，放至設計標高后立即固定。為防止鋼筋籠在澆筑混凝土時上浮，在鋼筋籠底部焊焊幾條主筋在鉆機底座上，增加固結力。

5.6、灌注混凝土

（1）混凝土質量要求

A、B樁砼質量要求見下表：

A、B樁砼質量要求表

（2）A、B 水下混凝土灌注采用導管法，導管采用直徑為Φ250的法蘭式鋼管。導管埋入混凝土的深度宜保持在2m～6m之間，最小埋入深度不得小于1m。嚴禁將導管提出混凝土面或埋入過深，一次拔出高度不得超過4m。

（3）混凝土澆灌中應防止鋼筋籠上浮，當混凝土進入鋼筋籠底端1～2m后，可適當提升導管，導管提升要平穩，避免出料沖擊過大或鉤帶鋼筋籠。

（4）混凝土出廠前和到工地澆筑，分別對于A、B樁每車混凝土均取一組試件，監測其緩凝時間及坍落度情況，如發現問題及時反饋信息，以便采取應急措施。

（5）拔管成樁：一邊澆注混凝土一邊拔管，應注意始終保持套管底低于混凝土面不小于2m。

5.7、空樁處理

洋下泵站施工作業平臺高程4.0m，上寮河口泵站施工作業平臺高程5.5m，咬合樁施工樁頂高程至施工作業平臺存在高程差（空樁施工），樁體混凝土澆筑完成后，采用開挖料對空樁段進行回填并碾壓密實。

總結

通過本工程中咬合樁的成功實施，驗證了咬合樁在市政工程中具有廣泛的應用范圍，尤其在基坑支護等方面，可更加充分地發揮咬合樁可快速施工和效果明顯的優勢，為基坑支護以及整體工程的順利實施奠定良好基礎。