工法编号：
编制单位：中建一局集团华北有限公司 主要执笔人：李彦贺 夏芬 臧鑫磊 邵帅
1 前言
咬合桩作为近年来常用的基坑围护结构，相对于其他围护结构而言拥有以下特点而广泛被用于深基坑支护结构中。
表1：咬合桩与同类型围护结构对比优势
同类型围护结构 排桩桩间止水 排桩分离式止水 地连墙 优势 止水效果好 围护结构总宽度小，节约空间 造价相对低廉 目前由于土地面积限制，基坑逐步向着深基坑发展。传统的咬合桩采用搓管机抓土施工，施工效率极低，平均约2~3天才能完成20m左右的咬合桩取土工作，而且在遇到较硬岩层时，套管无法跟进，在这类地层中无法使用传统设备进行施工，因此只能选择造价相对昂贵的地连墙或设备要求高的全套管旋挖钻机进行施工。
近两年来又有一种新型的咬合桩施工工艺走进了大家的视野——旋挖硬咬合施工工艺，与传统咬合桩使用搓管机+抓斗取土工艺不同，施工荤素桩均采用旋挖工艺进行施工，要求素桩初凝后，使用旋挖钻机硬切素桩施工荤桩，形成荤素咬合。然而作为新兴工艺，其遇到的最大问题就是，硬切法施工荤桩过程中，其施工断面中地质土层与混凝土受力性能不相同，且无法像一般旋挖工艺使用长护筒保证桩身垂直。因此会造成施工过程中无法保证垂直度进而使基坑产生漏水和无法保证支护结构尺寸等风险。
2 工法特点
2.0.1 解决了旋挖硬咬合施工过程中垂直度偏差大的问题。 2.0.2 降低了旋挖硬咬合荤桩垂直度偏差造成的基坑漏水风险。
3 适用范围
本工法适用于入岩旋挖硬咬合围护结构的施工。
4 工艺原理
普通咬合桩施工采用全护筒下压，内部抓斗取土，干孔作业，主要靠埋设的全护筒实现垂直
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度的控制。普通的旋挖工艺采用的是埋设短护筒，湿孔作业，保证其初始垂直度不产生偏差来实现对整体垂直度的控制。该两种工艺在成孔过程中受力断面均匀，很容易满足成桩垂直度的1%要求。然而对于旋挖硬咬合工艺，其荤桩施工过程中由于两侧存在初凝后的混凝土影响，一是无法埋设护筒控制其初始垂直度；二是其成桩断面钻进过程中无法保证受力均匀；三是过程中缺乏有效的看管手段。因此造成垂直度无法满足要求。
对于以上问题采取对应措施：①增加咬合桩导墙的厚度，使咬合桩导墙部分代替成为普通旋挖施工中的护筒，控制施工垂直度。②施工相邻素桩时尽量缩短其之间的浇筑间隔时间，使相邻两素桩保证同条件养护，强度提升曲线保持一致。③施工荤桩过程中采用回填片石等使咬合桩断面钻进受力均匀，保证旋挖中心与桩中心位置尽量重合。④施工荤桩过程中时刻关注旋挖咬合桩垂直度，出现偏位情况立刻在偏位位置回填片石调整其位置。
5 工艺流程及操作要点
5.1 工艺流程
放线定位验线、预检导墙支设着重控制导墙厚度满足要求钻机就位检查垂直度、钻头尺寸、钻尖位置连续进行素桩钻孔浇筑素桩混凝土注意尽量同时浇筑多根素桩等待素桩混凝土初凝后进行荤桩的施工切割过程回填片石保证断面受力均匀注意追踪钻进过程中钻杆的垂直度，必要时回填片石进行调整荤桩入岩的施工此时受力面基本均匀，无需回填片石终孔、下方钢筋笼、浇筑混凝土注意追踪钻进过程中钻杆的垂直度 2
图5.1.1-1 工艺流程图
5.2 操作要点
5.2.1 咬合桩导墙厚度控制
一般施工咬合桩的导墙主要为保证搓管机保持水平，方便搓管机套管垂直下压，主要垂直度控制靠全护筒埋设来进行控制，咬合桩导墙满足强度要求一般为250mm~300mm厚即可。普通旋挖桩施工前需要埋设短护筒来进行辅助定位与垂直度的控制。但旋挖硬咬合施工工艺由于荤桩两侧存在初凝后的素桩，护筒无法埋设，又无法初凝前进行埋设。因此旋挖施工过程中容易产生偏位问题，因此将咬合桩导墙加厚至500mm~600mm，不仅保证施工机械的水平与定位，还使导墙能代替一部分护筒的作用，实现旋挖硬咬合桩垂直度在施工前的保证。 5.2.2 相邻素桩强度增长保持一致
旋挖硬咬合施工方法靠旋挖钻机硬切两侧初凝后素混凝土进行施工，旋挖切割过程中，两侧素桩强度如果出现较大差别则会影响钻进切割的稳定性，造成钻孔偏位，进而影响垂直度。因此需要保证两侧素桩同条件养护，需要尽量满足同时浇筑两侧素桩（或两者浇筑时间差不超过1个小时）保证两侧素桩强度一致，且尽量满足混凝土初凝后终凝前进行旋挖切割最佳。 5.2.3 施工过程回填片石
施工过程中入岩前两侧素桩与土质力学性能差异较大，普通土的承载力特征值fak约为100Kpa左右，而初凝后的混凝土承载力特征值fak可达到1000kpa，旋挖工艺采用顺时针钻进，如果钻进过程中受力不均则会造成钻进过程的偏位，片石承载力特征值与初凝后的混凝土相近，因此施工前应确定土质，根据土质条件确定回填片石，一般为每隔2m回填20cm厚片石或根据现场条件适当增加或降低片石使用量。 5.2.4 出现偏位后及时调整
施工过程中若出现偏位的情况，应及时在偏位方向回填适量片石，使钻头调整回桩中心位置。
6 材料与设备
6.0.1素桩为C15普通混凝土，荤桩依据设计要求一般为C30混凝土内配钢筋笼。 6.0.2回填材料宜采用片石或花岗岩。
6.0.3机械选用为徐工XRS1050（具体工程可根据实际情况选型），小型机械与旋挖机配套。
7 质量控制
7.1 施工标准
施工质量应满足《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）的要求和地方现行质量评定标准。 7.2 材料配比
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施工素桩无需配备超缓凝混凝土，仅需C15普通混凝土即可。 7.3 施工过程控制
7.3.1导墙施工时应注意其平整度及厚度；
7.3.2 钻进过程中需时刻注意钻杆垂直度，如有倾斜立即回填片石调整。
8 安全措施
8.0.1 设置专职安全员和现场责任工程师，实时监督操作人员严格执行操作过程和安全技术交底，严禁违章操作。
8.0.2 钻孔时如遇卡钻，应即切断电源，停止下钻，未查明原因前，不得强行启动。 8.0.3 钻孔必须向孔位较远处甩土，不得在孔位上甩土。
8.0.4钻孔时，如遇机架摇晃、移动、偏斜或钻斗内发生有节奏的响声时，应立即停钻，经处理后方可继续施钻。
8.0.5 钻机作业中，电缆应有专人负责收放，如遇停电，应将各控制器放置零位，切断电源，将钻头接触地面。
8.0.6 钻机回转半径内禁止站人。
8.0.7 成孔后，未浇筑混凝土前，必须将孔口加盖板保护。
9 环保措施
9.0.1 泥浆调配过程中需要防止起尘。
9.0.2 在固定的合法施工时间内施工，钻孔过程中尽量选择白天，避免噪音污染。
9.0.3 钻孔产生的泥渣必须晾晒一段时间后方可外运，防止泥浆洒在市政道路上。具体方法可采取在所钻桩孔区域内划分出一块泥渣晾晒场地，晾干后再外运的方法解决。
10 效益分析
10.0.1工期效益：可有效缩短成孔时间，常规咬合桩施工抓斗效率低，使用旋挖机代替抓斗取土可有效提高成桩效率约1~2倍。
（1）工期：工期可节省约50%。
（2）场地效益：旋挖钻机施工相比传统搓管机+抓斗机工作面积大大减少。
（3）相关配合人员：咬合桩施工过程中，减少了机械设备工人2人（包含搓管机工人于履带吊工人），减少了套管接拆工人4名，单根咬合桩施工节约有效成本约2000元。
（4）节省处理桩垂直度不满足要求带来的漏水修补费用，此部分为不可预见费用，不计在本工法的经济效益里。
10.0.2 质量效益：控制咬合桩成桩垂直度，避免后期处理产生的大量费用。
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10.0.3 环保效应：减少了抓斗机施工带来的扬尘等影响。
11 应用实例
11.1 工程应用概况
招商银行金融创新大厦项目位于深圳市龙岗区惠华路与中环大道交汇处，占地面积1.2万㎡，基坑支护结构为咬合桩+内支撑形式，坑深26m，咬合桩施工深度达30m，地下约20m处遇到强风化/中风化凝灰质砂岩。采用本工法施工后，成孔效率提高显著，咬合桩施工垂直度明显提升。 11.2 现场实例照片
图11.2.1-1 现场咬合桩导墙施工
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图11.2.1-2 咬合桩导墙厚度增加
图11.2.1-3旋挖工艺施工咬合桩素桩
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图11.2.1-3 荤桩施工
图11.2.1-4 前期未采取措施施工的相应咬合桩垂直度偏差较大
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图11.2.1-5 采取相关措施后垂直度明显提升
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