一、工程概况
XXX车站围护结构采用φ800@650全套筒钻孔咬合桩形式，钻孔咬合桩通过桩间咬合来保证其整体连续性、密闭性，咬合桩桩径0.8m，桩中心距离0.65m，相邻两桩最大咬合部分为0.15m。钻孔咬合桩混凝土结构分两种类型，其中Ⅰ序桩采用C20超缓凝素混凝土桩；Ⅱ序桩为钢筋混凝土桩，砼强度等级为C30。XXX车站共有钻孔咬合桩378组。混凝土灌注至桩顶标高以上0.5m。主要工程数量见下表所示。 序号 1 2 类别 素桩 荤桩 数量 378根 378根 单根有效桩长 10.3m 10.3m 单根桩砼 5.43方 5.43方 桩低标高 1892.359 1892.359 设计桩顶标高 1902.659 1902.659 浇筑后桩顶标高 1903.159 1903.159 钢筋笼标高 1903.399
二、咬合桩施工工艺
Ⅰ1桩施工Ⅰ2桩施工Ⅱ桩施工砼导墙Ⅰ1桩砼导墙Ⅱ桩定位孔Ⅰ1砼导墙Ⅱ桩定位孔Ⅰ1ⅡⅠ2砼导墙Ⅱ桩定位孔Ⅰ1ⅡⅠ2冲击抓斗砼导墙Ⅰ1桩Ⅰ2桩砼导墙取土面Ⅰ1桩套管底口刃脚套管Ⅱ型桩孔Ⅰ2桩
1、施工场地平整，测量放样，导墙施工 见导墙施工技术交底
2、成孔施工
钻孔咬合桩拟全套管钻机成孔。在钻孔桩成孔过程中，用套管正反扭动加压下切，管内冲击抓斗取土，使套管压入至桩的设计深度，形成套管护壁成孔，施工速度快，成孔精度高、质量好，桩间相互咬合排列形成围护墙。
①钻机就位：待导墙有足够的强度，验收合格后，将套管钻机就位，使套管钻机抱管器中心对应在导墙孔位中心，并调整好套管垂直度，首节偏差不得大于2‰。
②取土成孔：压入第一节套管（每节套管长度约为6米），压入深度约2.5～3m，然后用抓斗从套管内取土，一边取土，一边继续下压套管，始终保持套管底口超前开挖面2.5m以上。第一节套管压入土中后(地面上留1.2～1.5m，以便于接管)，检测垂直度，如不合格则进行纠偏，合格则安装第二节套管继续下压取土，如此重复，直至达到设计孔底。成孔质量应符合下表规定：
成孔质量检验标准
检 验 项 目 孔位偏差 允许误差 50mm 检验方法 全站仪测量 孔径 垂直度 孔深 不小于设计 0.3% 不小于设计 钢尺量 锤球吊 测绳量 3、钢筋笼吊放及安装
钢筋笼采用采用履带吊整体吊装至现场，起吊共设3个吊点，吊点间距为4～6m。为保证起吊时的刚度和强度，钢筋笼起吊点用φ22圆钢加固，纵向采用2根φ48钢管加固。或人工抬至施工现场，然后采用履带吊吊装。
钢筋笼下放后采用两根吊筋（φ20圆钢）固定，吊筋一端与钢筋笼主筋单面焊，焊接长度25cm，另一端做成弯钩挂在钻机平台上，吊筋长度应根据钻机平台高程经计算后严格加工长度，以控制钢筋笼顶标高，同时可防止钢筋笼下沉。钢筋笼安装时保护层厚度为7cm，安装误差必须控制在+5以内（钢尺量）。
钢筋笼桩顶标高为：1903.399 4、水下灌注砼
由于本工程地下水水位较高，桩身混凝土均采用水下混凝土灌注法施工，其中Ⅰ桩为C20超缓凝混凝土，Ⅱ桩为C30砼，超缓凝混凝土最短缓凝时间按60小时设计。混凝土采用商品砼，施工时砼坍落度控制在180mm～220mm之间。水下混凝土灌注前应再次用测绳检测孔深，以测定沉渣厚度，厚度不宜超过200mm，如超过必须予以清除，可采用抓斗直接清除。
水下砼灌注施工方法如下：
① 混凝土灌注导管采用螺丝扣套橡胶密封圈联接，内径25cm，连接好后详细检查，使用前进行水压试验，试水压力在0.6～1.0Mpa，保证导管密封耐压。 ② 采用吊机徐徐下放导管至孔内，导管底口应高出孔底30～50cm，保证下口出料空间，导管上口连接混凝土漏斗。导管上口用隔水栓密封，根据以往施工经验，隔水栓可采用直径比导管内径稍小的橡皮球制作。
③ 砼通过滑槽流入漏斗内，条件困难时可采用吊机通过料斗吊入漏斗。漏斗内存入2m3以上混凝土后，拔出漏斗底盖，向导管内灌注混凝土，并保持砼连续灌注。
④ 灌注开始后，应紧凑连续施工，严禁中途停工。灌注过程中，注意孔内水位升降情况，随时测量砼面实际高度并计算导管埋深，保证导管底端埋入砼面以下2～6m。导管应避免埋深过大造成拔不起管，同时埋深也不能过小使钢筋
笼产生上浮或导管拔出砼面造成断桩事故。
⑤ 随混凝土面上升拔高套管和导管，逐步拆除套管和导管。根据导管埋深情况，每次拆除1～2节导管，导管拆除后应立即冲洗干净，以便下次使用。套管提升时，慢慢上拔并左右摇晃，使砼能流入套管所占空间，同时注意观查钢筋笼有无上浮，套管埋深应控制在2m左右。
⑥ 为保证设计桩顶混凝土质量，混凝土灌注至桩顶标高以上0.5m，施工冠梁前再凿除此部分混凝土。灌注结束后，拔出套管和导管。
⑦ 灌注过程派技术人员全过程值班，并填写水下混凝土灌注记录。 三、钻孔咬合桩施工控制要点及主要技术措施
1、咬合桩定位与桩垂直度控制
钻机就位后使套管中心、钻机摇管装置的中心与桩中心保持在同一轴线上，利用钻机的调平系统，调整水平。第一根套管下压时采用2m靠尺附贴在套管外壁两垂直方向校核，确保套管垂直度小于2‰。套管在切压过程中, 在相互垂直的方向上定时采用2m靠尺测量套管垂直度,发现偏差及时纠正。通常采用以下方法纠偏：
（1）利用钻机油缸纠偏：如果偏差不大或套管入土不深。可直接利用钻机的两个顶升油缸、推拉油缸调节套管的垂直度，即可达到纠偏的目的。
（2）Ⅰ桩的纠偏方法：如果Ⅰ桩入土5m以下发生较大偏差，可先用钻机油缸纠偏，如达不到要求，可向套管内填砂。边填砂边拔套管，直至将套管提升到上一次检查合格地方，然后调直套管，检查其垂直度合格后重新下压。
（3）Ⅱ桩的纠偏方法：Ⅱ桩的纠偏方法与Ⅰ桩基本相同，不同之处在于不能向套管内填砂，而应填入与Ⅰ桩相同的混凝土。
2、孔内沉渣控制
通过计算套管底至地面高度可准确计算孔深，然后通过实测孔深可得出孔内沉渣厚，及时用抓斗对孔内虚土和沉渣进行清除，确保孔内沉渣厚不超过200mm，不得以超挖代替沉渣厚。
3、分段施工接头的措施
一台钻机施工无法满足工程进度，需要多台钻机分段施工，这就存在一个段与段之间的接头问题，采用砂桩接头是一个比较好的方法。在先施工的端头、设置一
个砂桩（成孔后用砂灌满），待施工段到此接头时，挖出砂灌上混凝土。
4、遇到地下障碍物的处理方法
套管钻机施工过程中如遇地下障碍物处理较困难，但对一些比较小的障碍物，如砾石、卵石层能穿过。如遇大块石可将冲抓换成十字冲击锤冲砸击碎后下压套管清除。对地下管线、钢筋、型钢等大型障碍物可抽干积水，在保障安全的前提下吊放人员下孔切割处理。特殊情况可由潜水员下孔处理。
5、Ⅱ序桩切割成孔困难时的处理措施
（1）由于特殊情况假如造成Ⅰ1桩混凝土超过终凝时间较长，混凝土强度超过10Mpa时，Ⅱ1桩无法切割Ⅰ1桩成孔。此时将Ⅰ2附近导墙破除，在Ⅰ2桩不调整桩位的情况下先保证Ⅱ1与Ⅰ2咬合施工，Ⅱ1桩与Ⅰ1桩相切，然后按顺序继续施工Ⅰ3、Ⅱ2、…，最后沿Ⅰ1、Ⅰ1两桩外侧施工旋喷桩进行封堵。
（2）咬合桩施工的流水作业中断，迅速移机对末端桩进行切割，单侧咬合面成孔，然后在孔内灌注河砂拔管形成砂桩，待后续咬合施工至该桩时重新成孔完成连续咬合桩的施工。
5、防止管涌的措施
在成孔过程中，依据套管的切割下压能力，一般情况下始终保持套管超前于冲抓面至少2米以上，轻抓慢挖，使孔内留有一定厚度的反压土层，防止管涌现象的发生。主要措施如下：
（1）在地下水丰富的含砂地层施工，钢套管要尽量压入砂层中一般2～4m，就不会出现管涌。
（2）对于地下水位过高，可以在套筒内补水，以平衡套筒外的水压力。 （3）在施工过程中随时注意套筒内涌沙现象，有问题及时处理。 6、防止串孔的措施
在Ⅱ桩成孔过程中，由于Ⅰ桩砼未凝固，还处于流动状态，Ⅰ桩砼有可能从Ⅰ、Ⅱ桩相交处涌入Ⅱ桩孔内，称之为“串孔”，防止串孔发生通常有以下几 个方法可以采用：
（1）Ⅰ桩砼的塌落度应尽量小一些，为16±2cm，以便降低砼的流动性，Ⅱ
桩为20±2cm。
（2）套管底口应始终保持超前于开挖面一定距离，至少不应少于2.5m，以便造成一段“瓶颈”阻止砼的流动。
（3）如有必要(如遇地下障碍物套管底无法超前时)可向套管内浇注入一定量的水，使其保持一定的反压来平衡Ⅰ桩砼的压力，阻止“串孔”的发生。
（4）Ⅱ桩成孔过程中应注意观察相邻两侧Ⅰ桩砼顶面，如发现Ⅰ桩下陷应立即停止Ⅱ桩开挖，并一边将套管尽量下压，一边向Ⅱ桩内填土或注水，直到完全制止住“串孔”为止。
（5）Ⅱ型桩成孔期间加强过程控制，保证桩的垂直精度，在成孔过程中冲击抓斗轻抓慢进，套管钻机尽量减小摇管幅度，以此减弱对两侧Ⅰ型桩混凝土的扰动，可以预防混凝土“串孔”问题。
7、水下混凝土灌注事故处理措施 （1）导管进水 其主要原因如下：
A 首批混凝土储存量不足或导管底口距过大，混凝土下落后，不能埋设导管底口，以致泥水从底口进入；
B、导管试压不好，接头不严，接头间橡皮垫被管内气囊挤开，水从接头流入；
C、导管提升过猛，或测探错，导管底口超出原混凝土面，底口涌入泥水。 预防和处理方法：
查明事故原因，采取相应的措施加以预防。可采取以下处理方法： A如是上述Ⅰ中原因引起，应立即提出导管，抓斗清除桩底混凝土，储存足够的首批混凝土，重新罐注。
D、如是上述B、C中原因引起，应视具体情况，除原管重新下管，或是原管插入继续灌注。但灌注前必须将进入管内的水泥或沉泥清理出。
（2）埋管
导管无法拔出称为埋管，其主要的原因是：导管埋入混凝土过深，或混凝土初凝使导管与混凝土间摩阻力过大。
预防方法：应严格控制导管埋深，使其不超过6m，在等待混凝土期间，每隔10分钟上下移动导管，使导管周围的混凝土不致过早初凝。导管接头螺栓事先应检查是否稳妥，提升导管时不可猛拔。若埋管事故已发生，可用吊车拔出，拔时详细测算桩底的埋置深度，以防超拔。
（3）钢筋笼上浮
钢筋笼上浮，除了由于套管上拔、导管提升钩挂所致外，主要原因是由于混凝土表面接近钢筋笼底口，混凝土的灌注速度过快，使混凝土下落冲出导管低口向上反冲，其托力大于钢筋笼的重力时所致。为防止其上升，应放慢混凝土灌注速度，最大速度不超过0.4m3/min，另外可在钢筋笼下端焊接混凝土块（直径70cm，厚度10cm）,防止其上浮。
采用φ20吊筋将钢筋笼吊在钻机平台上，可防止钢筋笼下沉，钢筋笼底端的混凝土块也能增加钢筋笼浮力。
8、断桩事故的处理措施
如因不可抗拒原因造成断桩事故，应先重新下导管将该桩灌注完成，然后按顺序施工其它桩，最后在该桩外侧施工两根高压旋喷桩以加强此根桩水平推力，必要时采取背桩补强措施。
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