咬合樁施工工藝簡介

全套管咬合樁施工工藝簡介目錄1咬合樁的概念2全套管咬合樁施工原理及特點3全套管咬合樁施工工藝4全套管咬合樁與支護樁的比較咬合樁施工工藝是在全套管樁基施工工法的基礎(chǔ)上，結(jié)合了自身的技術(shù)特點，解決了關(guān)鍵技術(shù)難題后，經(jīng)過多個工程實踐而得以發(fā)展起來的，主要用于圍護結(jié)構(gòu)中的施工工法?！耙Ш稀币鉃橄噜彉吨g的相互關(guān)系，即相鄰樁之間利用二種混凝土的初凝時間差，實現(xiàn)無縫“咬合”。而傳統(tǒng)排樁式擋土樁為樁樁相切，相鄰樁之間由于新老混凝土界面的存在，使得樁之間有一定的縫隙，形成滲漏水通道，且大多數(shù)擋土樁內(nèi)配置了相應(yīng)數(shù)量的鋼筋（或構(gòu)造鋼筋），當(dāng)樁的抗彎強度滿足要求時，就形成了一定的材料浪費。也有采用樁間設(shè)置止水樁（如高壓旋噴樁或攪拌樁等），這在施工中需要另外增加設(shè)備投入，施工現(xiàn)場會出現(xiàn)多工種作業(yè)，質(zhì)量監(jiān)管工作量大增。咬合樁的由來全套管咬合樁概念BnA1B1

A2B2

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···全套管咬合樁施工原理咬合樁與普通支護樁相比，具有以下特點:1、質(zhì)量可靠，外觀整齊使用商品混凝土，施工全過程使用套管，混凝土灌注基本不會出現(xiàn)常規(guī)樁施工中出現(xiàn)的夾泥、斷樁、離析等常規(guī)樁型中常見質(zhì)量問題；套管采用20mm-30mm的鋼板卷制，管靴底口鑲嵌合金刀刃，整體剛度大。在地面利用相互垂直的二個方向，校對套管下入過程中的垂直度，樁的垂直度可控制在3‰。樁之間的咬合與混凝土固結(jié)同步，可起到完全的止水作用，全套管無泥漿施工，消除了“泥皮”對樁的承載力的負面影響。全套管咬合樁特點咬合樁與普通支護樁相比，具有以下特點:2、地層適應(yīng)性強采用套管跟進技術(shù)，及時隔斷地層(尤其是易坍塌的砂層、卵石層、流塑狀淤泥等)的影響，可適用于人工(雜)填土、淤泥層及第四系地層和部分巖層（全風(fēng)化和部分強風(fēng)化巖層），具有很強的地層適應(yīng)性。3、連接形式靈活與排樁式地下連續(xù)墻相似，可以在已成的樁周圍進行任意角度的連接，根據(jù)建筑物的平面結(jié)構(gòu)特點，設(shè)計成與最有利的平面形狀，從而可以最大化地利用有限空間。全套管咬合樁特點咬合樁與普通支護樁相比，具有以下特點:4、施工環(huán)保施工無噪聲、無振動，對地層及周邊環(huán)境影響小，少或無泥漿作業(yè)，施工現(xiàn)場潔凈，基本無泥漿外運。此外，該工法與柔性樁(如SMW)工法相比，無擠土效應(yīng)。5、施工工效高，占用場地小全套管鉆機是一種機械性能好，成孔深度大，成樁直徑大的新型樁工機械，采用一套設(shè)備，可集取土、成孔、護壁、吊放鋼筋籠、灌注混凝土等作業(yè)工序于一體，不需要另外增加防滲施工機械，效率高，工序輔助費用低。單套設(shè)備的占用場地小，可以根據(jù)工程的規(guī)模、工期要求盡量多地投入設(shè)備，加快工程進度。全套管咬合樁特點咬合樁與普通支護樁相比，具有以下特點:6、降低工程造價由于咬合樁在基坑圍護結(jié)構(gòu)中使用是采用一葷樁間一素樁，即一根樁有鋼筋籠(葷樁)，相鄰的樁采用素混凝土樁或砂漿樁(素樁)，因此，在圍護結(jié)構(gòu)整體剛度、穩(wěn)定性滿足要求的前提下，可實現(xiàn)鋼筋用量減少，較墻式地下連續(xù)墻可大幅度減少鋼筋用量；施工成本降低，常規(guī)的排樁式或墻式基坑圍護結(jié)構(gòu)施工，采用泥漿護壁，泥漿的處理和棄置是構(gòu)成成本的重要部分，而在咬合樁的施工中，采用的是抓土作業(yè)，護壁由套管完成，因此施工的這部分成本可大幅度降低；全套管咬合樁特點咬合樁與普通支護樁相比，具有以下特點:6、降低工程造價3）在地下水較豐富的地層中施工的咬合樁圍護結(jié)構(gòu)防滲效果好，無需另外增加輔助截水帷幕等防水措施。7、勞動組織簡單成孔作業(yè)、混凝土灌注可由一個班組完成，一個鋼筋制作班組負責(zé)3-4臺套打樁機的鋼筋供應(yīng)；相對常規(guī)的泥漿作業(yè)工序，可省去泥漿泵人員、場地清理人員、泥漿外運人員，整個工程的勞動組織相對簡單。全套管咬合樁特點全套管咬合樁使用范圍適用范圍：主要應(yīng)用于基坑圍護結(jié)構(gòu)，樁徑可在 0.8m-1.2m

之間，最佳基坑開挖深度為 10-20m；可適用于人工填土層、淤泥層、粘性土層、粉砂層、透水性砂層、以及卵礫石層（碎石層）和風(fēng)化巖石層等各種

地層，尤其是易坍塌，易縮徑地層，對防滲性能要求高，更能顯示出其優(yōu)越性；在地鐵、道路下穿線、高層建筑物等城市構(gòu)筑物的深基坑工程中廣泛使用。全套管咬合樁施工設(shè)備發(fā)展搓管機+沖抓斗搓管機+旋挖鉆機+全回轉(zhuǎn)鉆機

沖抓斗+全回轉(zhuǎn)鉆機

旋挖鉆機全套管旋挖鉆機全套管多功能鉆機全套管咬合樁的施工工法咬合樁施工工法可以根據(jù)地質(zhì)條件、周邊環(huán)境要求、施工要求等選擇，如：根據(jù)A樁（素樁）是否采用緩凝混凝土，分為軟咬合和硬咬合。根據(jù)地質(zhì)條件的不同選擇施工工法：1、對于軟土、黏土、5cm～10cm碎石（或卵石）層、10Mpa以內(nèi)全風(fēng)化及強風(fēng)化巖層：A：搓管機+履帶吊沖抓斗

B：全套管多功能鉆機C：型號360及以上的全套管旋挖鉆機A:搓管機+履帶吊沖抓斗施工原理施工原理：該工法利用搓管機帶動套管回轉(zhuǎn)，使鋼套管與土層間的摩阻力大幅度減小，邊回轉(zhuǎn)邊壓入，同時利用沖抓斗挖掘取土，直至套管下到樁端持力層為止；先施工A樁，將導(dǎo)管豎立在鉆孔中心，灌注混凝土（或水泥黏土砂漿）成樁；B樁施工，在成孔后將鋼筋籠放入，接著放導(dǎo)管，最后灌注混凝土成樁。施工中過程中注意控制施工工序，控制A樁的混凝土凝結(jié)時間。A:搓管機+履帶吊沖抓斗施工原理A:搓管機+履帶吊沖抓斗施工工序A:搓管機+履帶吊沖抓斗關(guān)鍵工序控制1、孔口定位誤差的控制：為了保證鉆孔咬合樁底部有足夠的咬合量，應(yīng)對其孔口的定位誤差進行嚴(yán)格的控制。在鉆孔咬合樁樁頂以上設(shè)置鋼筋混凝土導(dǎo)墻，導(dǎo)墻上設(shè)置定位孔，其直徑宜比樁徑大20～40mm。鉆機就位后，將第一節(jié)套管插入定位孔并檢查調(diào)整，使套管周圍與定位孔之間的空隙保持均勻。A:搓管機+履帶吊沖抓斗關(guān)鍵工序控制2、樁的垂直度控制：控制了樁身垂直度，也就能保證了鉆孔咬合樁底部有足夠厚度的咬合量。除對其孔口定位誤差嚴(yán)格控制外，還應(yīng)對其垂直度進行嚴(yán)格的控制。根據(jù)設(shè)計要求，樁身垂直度偏差不大于3‰。成孔過程中要控制好樁的垂直度，必須抓好以下三個環(huán)節(jié)的工作：Ⅰ、套管的順直度檢查和校正鉆孔咬合樁施工前在平整地面上進行套管順直度的檢查和校正，首先檢查和校正單節(jié)套管的順直度，然后將按照樁長配置的套管全部連接起來，套管順直度偏差控制在1‰~2‰。檢測方法：于地面上測放出兩條相互平行的直線，將套管置于兩條直線之間，然后用線錐和直尺進行檢測。A:搓管機+履帶吊沖抓斗關(guān)鍵工序控制2、樁的垂直度控制：Ⅱ、成孔過程中樁的垂直度監(jiān)測和檢查：①地面監(jiān)測：在地面選擇兩個相互垂直的方向采用經(jīng)緯儀或線錐監(jiān)測地面以上部分套管的垂直度，發(fā)現(xiàn)偏差隨時糾正。這項檢測在每根樁的成孔過程中應(yīng)自始至終堅持，不能中斷。②孔內(nèi)檢查：每節(jié)套管壓完后安裝下一節(jié)套管之前，都要停下來用“測環(huán)”或“線錐”進行孔內(nèi)垂直度檢查，不合格時需進行糾偏，直至合格才能進行下一節(jié)套管施工。Ⅲ、糾偏，成孔過程中如發(fā)現(xiàn)垂直度偏差過大，必須及時進行糾偏調(diào)整，糾偏的常用方法有以下三種：①利用鉆機油缸進行糾偏：如果偏差不大或套管入土不深A(yù):搓管機+履帶吊沖抓斗關(guān)鍵工序控制2、樁的垂直度控制：（5m以上），可直接利用鉆機的兩個頂升油缸和兩個推拉油缸調(diào)節(jié)套管的垂直度，即可達到糾偏的目的。②B樁糾偏：如果B樁在入土5m以下發(fā)生較大偏移，可先利用鉆機油缸直接糾偏，如達不到要求，可向套管內(nèi)填砂或粘土，一邊填土一邊拔起套管，直至將套管提升到上一次檢查合格的地方，然后調(diào)直套管，檢查其垂直度合格后再重新下壓。③A樁糾偏：A樁的糾偏方法與B樁基本相同，其不同之處是不能向套管內(nèi)填土而應(yīng)填入與B樁相同的混凝土，否則有可能在樁間留下土夾層，從而影響排樁的防水效果。A:搓管機+履帶吊沖抓斗關(guān)鍵工序控制3、咬合厚度選擇：相鄰樁之間的咬合厚度d根據(jù)樁長來選取，樁越短咬合厚度越?。ㄗ钚〔灰诵?00mm），樁越長咬合厚度越大，按下式進行計算（公式意義在于保證樁底的最小設(shè)計咬合厚度不小于50mm）：d－2（kl+q）≥50mm式中l(wèi)—樁長；k—樁的垂直度；q—孔口定位誤差容許值；d—鉆孔咬合樁的設(shè)計咬合厚度；A:搓管機+履帶吊沖抓斗關(guān)鍵工序控制4、注意“管涌”控制：根據(jù)地質(zhì)報告，隨時觀察

A樁混凝土頂面、孔內(nèi)地下水

和穿越砂層的動態(tài)，按少取土多壓進的原則操作，做到套管超前；套管始終超前，抓土在后，抓土面離套管底的最小距離應(yīng)保持在2D（D為樁徑）以上，至少不應(yīng)小于2.5m，使孔內(nèi)留足一定厚度的反壓土層，防止管涌的產(chǎn)生；往孔內(nèi)灌水，直灌到相當(dāng)于承壓水頭的高度后再鉆進。A:搓管機+履帶吊沖抓斗關(guān)鍵工序控制5、克服鋼筋籠上浮的方法：由于套管內(nèi)壁與鋼筋籠外緣之間的空隙較小，因此在上拔套管的時候，鋼筋籠將可能被套管帶起上浮，其預(yù)防措施主要有：B樁混凝土的骨料粒徑盡量小一些，不宜大于

20mm；在鋼筋籠底部焊上一塊比鋼筋直徑略小的薄鋼板以增加其抗浮能力；鋼筋籠導(dǎo)正器必須制作；砼灌注必須按操作規(guī)程進行。A:搓管機+履帶吊沖抓斗關(guān)鍵工序控制6、超緩凝砼凝結(jié)時間控制：超緩凝混凝土的質(zhì)量直接決定鉆孔咬合樁的成敗，為了滿足鉆孔咬合樁的施工工藝的需要，超緩凝砼必須達到以下技術(shù)參數(shù)的要求：A樁砼緩凝時間≥60小時，確定方法如下：測定單樁成樁時間t：應(yīng)根據(jù)工程具體情況和所選鉆機的類型在現(xiàn)場作成樁試驗來測定，試驗結(jié)果t為12-15小時，取上限t=15小時。確定A樁砼緩凝時間T：T=3t+K式中：T——A樁砼的緩凝時間（初凝時間）；t——單樁成樁時間；K——儲備時間，一般取1.0t；A:搓管機+履帶吊沖抓斗關(guān)鍵工序控制6、超緩凝砼凝結(jié)時間控制：2）砼坍落度：160～180mm，確定原則：

a.水下砼灌注的需要；b.滿足防止“管涌”措施的需要；c.為了防止“管涌”，混凝土坍落度d隨時間t的損失曲線應(yīng)盡量陡一些，即d的損失快一些3）緩凝砼3天強度值不大于3MPa：其作用是：在施工過程中遇到意外情況（如設(shè)備故障等）拖延了時間，以致于在A樁終凝后才施工B樁，這時，由于混凝土早期強度不高，使A樁咬合部分砼處理起來方便。B:全套管多功能鉆機雙動力頭強力多功能鉆機主要由可分離式的雙動力頭、高穩(wěn)定性履帶式樁架和先進的液壓電氣控制系統(tǒng)構(gòu)成，配置套管螺旋鉆桿及潛孔錘等組合鉆具，可進行多功能、多用途施工，特別是能在卵石漂石層及堅硬巖層等復(fù)雜地層高效率鉆孔，成孔鉆徑、孔壁形狀規(guī)整、質(zhì)量好，垂直精度高，施工無泥漿污染。此類機械如：上海金泰SZ80-35、雄飛樁工雙回旋鑿巖潛孔樁機、八達工程機械J

B-1

7

6型、山河智能SWSD2512型等。B:全套管多功能鉆機施工原理上動力頭上動力頭扭矩120～360KN·M,可配備螺旋鉆桿、沖擊錘等，回轉(zhuǎn)接頭用于輸送壓縮空氣或砼。下動力頭扭矩250～600KN·M,驅(qū)動鋼套管，可以裝刮泥裝置。下動力頭B:全套管多功能鉆機施工原理鉆進過程中遇到漂石或進入基巖時，可以采用潛孔錘施工鉆掘，它由空壓機、潛孔錘、沖擊器組合而成，潛孔錘所產(chǎn)生的沖擊功率直接傳給鉆頭，然后由鉆機動力頭驅(qū)動鉆桿回轉(zhuǎn)，形成對巖石脈動破碎能力，同時利用潛孔錘排出的壓縮空氣，對鉆頭進行冷卻并將孔底渣屑快速排出孔外，從而實現(xiàn)快速鉆進成孔。B:全套管多功能鉆機上海金泰SZ80-35多功能全套管鉆機：該產(chǎn)品可配置套管螺旋鉆具、長螺旋鉆具、潛孔錘等，適用各種土層、砂層、卵礫石層和巖石層等。

1)該設(shè)備最大成孔深度35m，能對付在卵石、漂石層及堅硬巖層等復(fù)雜地層的高效率鉆孔的入巖鉆機；2)該設(shè)備成樁孔徑孔壁形狀規(guī)整，樁孔垂直精度高，施工過程無泥漿污染。B:全套管多功能鉆機雄飛樁工雙回旋鑿巖潛孔樁機：空氣潛孔錘跟管鉆進技術(shù)是以壓縮空氣作為動力，跟管鉆具在空氣潛孔錘和鉆機扭矩作用下進行沖擊回轉(zhuǎn)鉆進并實現(xiàn)同步跟進套管。利用履帶式長螺旋樁機，其優(yōu)點在于機型靈活性好，穩(wěn)定性好，機體可360度回轉(zhuǎn)，起拔力大，機架高，不用拆換鉆具就能一次性滿足深孔作業(yè)，行走靈活方便，適應(yīng)性強。B:全套管多功能鉆機八達工程機械JB-176型：B:全套管多功能鉆機山河智能SWSD2512型B:全套管多功能鉆機施工工序A樁施工工序：多功能鉆機就位→調(diào)整多功能鉆機豎直度→多功能鉆機成孔→套管跟進→施工過程中校核豎直度→測量孔深→多功能鉆機移位→測量孔深→清除虛土→導(dǎo)管安裝→砼灌注→根據(jù)灌注進程拔除套管→檢驗砼面高度→成樁；B樁施工工序;多功能鉆機就位→調(diào)整多功能鉆機豎直度→多功能鉆機成孔→套管跟進→施工過程中校核豎直度→測量孔深→多功能鉆機移位→測量孔深→清除虛土→安裝B樁鋼筋籠→導(dǎo)管安裝→砼灌注→檢驗砼面高度→拔除套管→成樁。B:全套管多功能鉆機關(guān)鍵工序控制1、樁身垂直度控制：為了保證鉆孔咬合樁底部有足夠厚度的咬合量，除對其孔口定位誤差嚴(yán)格控制外，還應(yīng)對其垂直度進行嚴(yán)格的控制，保證成孔垂直度。套管的順直度檢查和校正成孔過程中樁的垂直度監(jiān)測和檢查：包括地面監(jiān)測和孔內(nèi)檢查糾偏：①利用鉆機油缸進行糾偏；②A樁糾偏；③B樁的糾偏。B:全套管多功能鉆機關(guān)鍵工序控制2、遇地下障礙物的處理方法：總的來說，套管鉆機施工過程中如遇地下障礙物（或是進入基巖）處理起來是比較容易，內(nèi)動力頭上可以裝上潛孔錘。3、控制鋼筋籠位置的方法：B樁施工過程中，需要安放鋼筋籠，鋼筋籠安裝位置是否準(zhǔn)確，直接影響樁基成品的質(zhì)量，一般通過控制鋼筋籠頂?shù)母叱虂砜刂其摻罨\的位置?？刂其摻罨\位置分為控制鋼筋籠上浮和控制鋼筋籠下沉兩個方面。C:全套管旋挖鉆機施工原理施工原理：旋挖鉆機配置卷揚加壓系統(tǒng),搭配護筒驅(qū)動器,可以使用護筒驅(qū)動器下護筒,最多時可單獨下放及起拔約22米長的護筒，再利用旋挖鉆頭取土。先施工A樁，后施工B樁，A樁砼采用超緩凝型砼，要求必須在A樁砼初凝之前完成B樁的施工，B樁施工時，利用套管樁機的切割能力切割掉相鄰A樁相交的砼，實現(xiàn)了咬合。C:旋挖驅(qū)動套管施工工序施工工序：旋挖鉆機就位→調(diào)整旋挖鉆機豎直度→旋挖鉆機驅(qū)動套管鉆機→旋挖鉆頭取土→施工過程中校核豎直度→測量孔深→旋挖鉆機移位→測量孔深→清除虛土→導(dǎo)管安裝→砼灌注→根據(jù)灌注進程拔除套管→檢驗砼面高度→成樁；C:旋挖驅(qū)動套管施工咬合樁的施工工法2、對于上部回填土、黏土，下部碎石、膠結(jié)礫巖，強度大于10MPa巖層，硬層在基底以下：A：搓管機+旋挖鉆機B：振動錘下套管+旋挖鉆機或全套管旋挖鉆機硬層在基底以上：C：多功能全套管鉆機D：全套管全回轉(zhuǎn)鉆機+旋挖鉆機A:搓管機+旋挖鉆機施工原理施工原理：采用搓管機鉆孔及下壓套管、旋挖鉆機取土施工。樁與樁之間相互咬合排列的一種基坑圍護結(jié)構(gòu)。咬合樁的排列方式為一個素砼樁（A樁）和一個鋼筋砼樁（B樁）間隔，先施工A樁，后施工B樁，A樁砼采用超緩凝型砼，要求必須在A樁砼初凝之前完成B樁的施工，

B樁施工時，利用套管樁機的切割能力切割掉相鄰A樁相交的砼，實現(xiàn)了咬合。A:搓管機+旋挖鉆機施工工藝流程利用旋挖鉆機的動力系統(tǒng)和搓管機驅(qū)動套管；利用旋挖機垂直度顯示功能來控制樁垂直度。A:搓管機+旋挖鉆機施工工藝流程A:搓管機+旋挖鉆機施工工藝流程A:搓管機+旋挖鉆機施工工藝流程A:搓管機+旋挖鉆機施工工藝流程A:搓管機+旋挖鉆機關(guān)鍵工序控制1、孔口定位誤差的控制：為了保證鉆孔咬合樁底部有足夠的咬合量，應(yīng)對其孔口的定位誤差進行嚴(yán)格的控制。2、樁身垂直度控制：套管的順直度檢查和校正成孔過程中樁的垂直度監(jiān)測和檢查：包括地面監(jiān)測和孔內(nèi)檢查糾偏：①利用鉆機油缸進行糾偏；②A樁糾偏；③B樁的糾偏。A:搓管機+旋挖鉆機關(guān)鍵工序控制3、咬合厚度的選擇：相鄰樁之間的咬合厚度d根據(jù)樁長來選取，樁越短咬合厚度越?。ǖ钚〔灰诵∮?00mm），樁越長咬合厚度越大；4、A樁砼緩凝時間的確定：緩凝時間應(yīng)根據(jù)單樁成樁時間來確定，單樁成樁時間又與地質(zhì)條件、樁長、樁徑和鉆機能力等直接的聯(lián)系；5、克服“管涌”：控制套管超前挖土面一定距離，這個距離越大越好，但至少不應(yīng)小于2.5m；6、克服鋼筋籠上?。侯A(yù)防上拔套管時，鋼筋籠被帶著一起上浮。B:振動錘下套管+旋挖鉆機施工原理施工原理：采用振動錘下壓套管、旋挖鉆機取土鉆孔。履帶吊吊起振動錘，振動錘下部的液壓鉗夾住鋼護筒頂部，通過內(nèi)部偏心輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的垂直振動力作用在鋼護筒上，將鋼套管沉降或拔出。先施工A樁，后施工B樁，A樁砼采用超緩凝型砼，要求必須在A樁砼初凝之前完成B樁的施工，B樁施工時，利用套管樁機的切割能力切割掉相鄰A樁相交的砼，實現(xiàn)了咬合。B:振動錘下套管+旋挖鉆機關(guān)鍵工序控制1、孔口定位誤差的控制：為了保證鉆孔咬合樁底部有足夠的咬合量，應(yīng)對其孔口的定位誤差進行嚴(yán)格的控制。2、樁身垂直度控制（嚴(yán)格控制）：套管的順直度檢查和校正成孔過程中樁的垂直度監(jiān)測和檢查：包括地面監(jiān)測和孔內(nèi)檢查糾偏：①利用鉆機油缸進行糾偏；②A樁糾偏；