4钻孔咬合桩施工作业标准

1 目的

指导钻孔咬合桩施工标准作业。 2 工艺原理

利用钻孔桩较强的刚度起到围护基坑的作用，相邻桩体相互咬合，起到较好的止水作用。钻孔咬合桩是相邻混凝土排桩间部份圆周相嵌，并于后序次相间施工的桩内署入钢筋笼，使之形成具有良好防漏防渗作用的整体连续防水、挡土围护结构。

钻孔咬合桩围护结构较多采用桩径1.0m，桩中心距0.75m，相邻两桩咬合25cm，桩深约18—35m，素砼桩（A序桩）采用C20超缓凝水下素砼，钢筋砼桩（B序桩）采用C30水下普通砼。

3 适用范围

本作业标准仅限于地铁车站主体基坑及附属基坑采用的钻孔咬合桩施工作业。 4 资源配置 4.1设备

液压摇动式全套管钻机1台，钢筋笼安装汽车吊或履带吊机1台，泥浆外运车。 4.2主要物资和周转料具

钢筋，砼，导墙定型模板，城市施工泥浆箱及配套循环管路，电箱电缆。

5 施工工艺流程图

6 施工工艺 6.1导墙施工

咬合桩导墙采用C20钢筋砼结构，导墙形式如图所示。

施工准备、场地平整桩位测量放样施工咬合桩顶砼导墙套管桩机就位对中吊装安放套管控制垂直度压入套管、校核垂直度爪斗取土套管钻进测量孔深清除虚土检查孔底吊放钢筋笼制作钢筋笼及安设测斜管砼运输放入砼灌注导管浇筑砼逐次拔管测量砼标高桩机移位截桩头检测施做砼冠梁验孔签认隐蔽签认导管拼装检查制作砼试块

A-A断面注:导墙厚度300,内配一层 8@200的钢筋网片

（1）基础开挖

场地平整后，根据实际地形标高和桩顶标高确定导墙基础开挖深度，基础开挖采用人工配合挖掘机进行，开挖到基底后，清底、夯填、整平。 （2）钢筋下料 钢筋的规格性能符合标准规范的规定和设计要求，钢筋加工下料按图要求施工。 （3）模板工程 采用定型钢模，每段长度按3-5m考虑，模型支撑采用方木，具体见下图： 拉筋钢模板方木支撑钢模板方木支撑 （4）砼工程 图2.1-3 导墙模型支撑图采用C20商品砼，人工入模，插入式振动棒振捣，保证顶面高程，垂直度满足设计要求，在砼强度达到70%时拆模， 导墙起锁口和导向作用，直接关系到钻孔咬合桩顺利成孔和成孔精度，施工中严格控制导墙施工精度，确保轴线误差±20mm，内墙面垂直度0.3%，平整度3mm，导墙顶面平整度5mm。 6.2钻孔咬合桩施工 6.2.1施工顺序

钻孔咬合桩可采用 VRM2000 、VRM1500、MZ1500型液压摇动式全套管钻机施工，先施工素砼A序桩，再在相邻两A序桩间切割成孔施工钢筋砼B序桩，其施工顺序见下图：

A1B1A2B2A3B3A4

说明： 1.本图尺寸以mm计； 2.施工顺序：A1-A2-B1-A3-B2-A4-B3， A代表A序桩，B代表B序桩； 3.A1为首开桩时为砂桩。

6.2.2成孔施工

成孔主要采用VRM1500 和MT-1500型全套管液压钻机施工。在全液压、全套管保护下进行钻孔和砼浇注作业，安全可靠，能防水和泥土进入砼中，保证桩身砼的质量。该机采用上下导向工作平台自动找平，通过作业人员90度的线锤监视，确保垂直度在3‰内。在钢套管保护下，靠抓斗冲击力抓土，钢套管随抓孔深度下压，保护抓土和钢筋笼吊装及砼灌注。该机的套管对砂层以及粒径不大的砾石、卵石层能穿过，若遇大块石可用十字冲击锤冲砸击碎后下压套管。

施工方法

①钻机就位后，保证套管与桩中心偏差小于2cm，压入第一节套管，然后用抓斗从套管内取土，一边抓土，一边继续下压套管，抓土过程中，随时监控检测和调整套管垂直度，发生偏移及时纠偏调整（垂直度控制用线垂对角线方向控制）。

②根据试桩地质资料证明本项目咬合桩不能采用全程冲抓干成孔施工方法，而采用干成孔至孔深25米后停止冲抓快速往孔内加水反压，防止管涌发生，待加水内外压力平衡后（地面以下5米），改用旋挖机水下取土，旋挖机水下取土过程中套管同步往下跟进，直至设计孔深。

③当孔深度达到设计要求后，及时清孔并检查沉碴厚度，若厚度大于30cm，则继续清孔直至符合要求。

④ 确定孔深后，及时向监理工程师报检，检测孔的沉碴、和深度。（用测绳检查桩孔的沉碴和深度，注意经常进行测绳标定检查）。

⑤由于孔内水位较高及防止沼气中毒事故，桩孔垂直度的检测宜采用水中检测盘检测方法。

⑥由于桩底地层承载力较低，为减少钢筋笼下沉成孔后须往孔内加入适量的碎石或片石（加入碎石或片石的量根据测试而定）。

成孔顺序

先施工两素砼A序桩，灌注素砼；再在相邻两A序桩间切割成孔施工钢筋砼B序桩。成桩顺序见图四。

6.2.3钢筋笼施工 ①材料要求

钢筋的各种规格、型号、机械性能、化学成分、可焊性和其它性能符合标准规范的规定和设计要求。

场内钢筋妥善保存于工作棚内硬化地面上，并设防潮垫木，防止锈蚀。 ②钢筋现场加工

使用切割机、弯筋机下料，主筋连接采用闪光对焊或搭接焊，采用搭接焊的其焊缝长度单面焊大于10d，双面焊大于5d，并保持钢筋的同轴性。

③钢筋笼的制作

为减少孔口焊接时间，钢筋笼制作采用整笼一次性制作加工。主筋在下料时满足设计长度，准确加工加强筋，使加强筋尺寸满足钢筋笼的直径要求，将主筋位置用明显标记于加强筋上，每条主筋均焊于加强筋标出的主筋点位上，钢筋笼框形成后，箍筋按设计间距点焊于主筋上，保证钢筋笼的轴线。

对于桩的保护层厚度及桩的钢筋笼位置，采用主筋加焊Ф8钢筋定位环固定,钢筋定位环每6-8m对角平均分布四条并与主筋焊接。

为减少浮笼，使钢筋笼主筋的外径φ≤840mm且笼底加焊抗浮砼板。

钢筋笼制作允许误差和检验方法

序号 1 2 3 4 5 项 目 钢筋骨架直径 主钢筋间距 加强筋间距 箍筋间距或螺旋筋间距 钢筋骨架垂直度 允许偏差 ±10mm ±10mm ±20mm ±20mm 骨架长度1％ 吊线尺量检查 尺量检查 不少于5处 检验方法 ④钢筋笼的吊装

为减少孔口焊接时间，钢筋笼的吊装利用专用吊机将钢筋笼一次性吊起垂直放入孔中，钢筋笼下至设计高程后，利用钢筋笼周围钢筋定位环保证钢筋笼轴线与桩孔中心线重合，并确保主钢筋的净保护层满足设计要求，保护层的允许偏差按±20mm控制。

6.2.4砼灌注施工 ①孔内无水时砼灌注施工

孔内无水时，采用干孔导管法流态灌注，砼采用商品砼，并用吊车和砼吊斗将砼放入孔内。

②孔内有水时砼灌注施工

孔内有水时，采用导管法浇注水下砼灌注，导管直径为300mm，导管连接顺直、光滑、密闭、不漏水，浇注砼前先进行压力试验。

在浇注过程中，随时检查是否漏水，第一次浇注时，导管底部距孔底30～50cm，浇注砼量要经过计算确定，在浇注中导管下端埋深控制在2～4m范围，提升套管和导管时，采用测绳测量严格控制其埋深和提升速度，严禁将套管和导管拔出砼面，防止断桩和缺陷桩的发生。

水下砼要连续浇注不得中断，边灌注边拔套管和导管，并逐步拆除，砼灌注至设计桩顶标高以上0.60m（超灌量0.60m），完全拔出套管和导管，桩顶砼不良部分要凿掉清除，要保证设计范围内的桩体不受损伤，并不留松散层。

7 质量控制及检验 7.1验收标准

工班在作业时，按照下列标准进行质量控制；每道工序完成后，质检员按照下列要求进行,钻孔咬合桩质量控制要点及检验见下表。

质量控制项目 测量放样 导墙 终孔检查 监理检验方法 检查测量资料 尺量 全部见证 序号 1 2 3 质量标准和要求 桩位放样误差：要求中心位置≤5 mm 施工单位检验方法 全站仪测量 确保轴线误差±20mm，内墙面垂直度0.3%，挂线、吊垂球、尺平整度3mm，导墙顶面平整度5mm 量 孔深≥设计孔深、孔径≥设计桩径、倾斜度<3‰ 检查钻孔记录、测绳量测 4 钢筋笼加工 观察和尺量，受力单面焊≥10d；双面焊≥5d；焊缝厚度≥钢筋尺量两端、中0.3d；焊缝宽度≥0.7d，并不得小于8mm；间各1处；箍筋间焊渣敲净。主筋间距≤士5mm,箍筋间距≤距尺量连续3处尺士10mm 量 单面焊≥10d；双面焊≥5d；焊缝厚度≥0.3d；焊缝宽度≥0.7d，并不得小于8mm；焊渣敲净。保护层误差-5-+10mm；接头箍筋绑扎满足设计和验标要求；控制吊筋位置和长度来控制笼顶标高和位置，钢筋笼平面位置偏差≤10mm，底面高程偏差≤士10cm 观察和尺量 5 钢筋笼入孔及焊接 观察和尺量 见证检查、隐蔽工程验收 6 导管接头牢固，严密不漏水；控制导下导管 管长度和导管节数，导管下口距孔底控制在50 cm左右 观察、尺量 检查施工单位原始记录 混凝土坍落度控制在18～22cm，保证首罐混凝土导管埋深不小于1m，控制拨管长度，坍落度筒、测绳量导管埋深控制在3～5m；在灌注过程中，混测和混凝土反算相凝土连续浇注，每根桩的灌注时间宜在混校核，做好灌桩记凝土的初凝时间内内完成，混凝土浇注高录。 度高出设计桩顶至少lm ≥设计强度 标准养护试件抗压试验 7 混凝土浇筑 旁站监理 8 混凝土强度 见证检测 7.2严格控制成孔工序作业质量

（1）、为了使B序桩的成孔顺利完成，A序桩砼须加入高效缓凝型减水剂，根据施工顺序的安排，A序桩的砼配合比设计按60—70小时初凝时间控制，并在A序桩砼处于未初凝状态时施工B序桩，并浇注砼，以消除对A序桩桩体的破坏。

（2）、混凝土导墙施工

施工前进行准确测量，核对中心线方向和水准基点测放桩位,根据设计及液压摇动式全套管钻机尺寸要求，以及桩位轴线作为咬合桩导墙中线，导墙使咬合桩准确定位，确保钻孔平稳并承受部分施工荷载。

（3）、桩机对位

在导墙上统一编写桩号，钻机移动调平支稳，使桩机中心准确对准桩位中心，以免造成重桩和漏桩。

（4）、桩的垂直度控制

为保证钻孔咬合桩底部有足够厚度的咬合量，除对孔口定位误差严格控制外，还要对垂直度进行严格控制，根据设计及验收规定，桩的垂直度偏差不大于3‰。成孔过程中要控制好套管的垂直度，必须作好以下三个环节工作。

①套管的顺直度检查和校正

施工前，在平整地面上进行套管的顺直度检查和校正，首先检查和校正单节套管的顺直度，然后施工试桩，并按照桩长配置的套管全部连接起来后进行整套套管的顺直度

检查和校正。

②成孔过程中桩的垂直度监测和检查

地面监测：在地面选择两个相互垂直的方向采用线锤监测地面以上部分套管的垂直度，发现偏差及时纠正。

孔内检查：套管压完后，采用水中检测盘检测方法，进行孔内垂直度检测，不合格及时进行纠偏。

③纠偏

成孔过程中如发现垂直度偏差过大，必须及时进行调整，通常采用以下方法： 利用钻机油缸纠偏：如果偏差不大或套管入土不深，可直接利用钻机的顶升油缸、推拉油缸调节套管的垂直度。

如果套管入土5m以下发生较大偏差，可先用钻机油缸纠偏，如达不到要求，可向套管内填土，边填边拔套管，直至将套管提升到上一次检查合格的地方，然后调直套管，检查其垂直度合格后重新下压。

（5）、清孔检查、孔深检测

当孔深度达到设计要求后，及时进行孔内虚土和沉渣的清除，并确保孔内沉渣厚达到设计要求（不大于30cm）,用测绳检查桩孔的沉碴和深度。

（6）、成孔后孔的垂直检测：采用水中检测盘检测方法，检测桩孔垂直度，确保垂直度达到设计要求（小于3‰）。

7.3严格控制砼灌注工序作业质量 （1）、砼

A序桩为C20超缓凝水下砼，添加缓凝剂（实验确定添加量），确保初凝时间60—70h； B序桩为C30普通水下砼；采用定点生产商品砼，确保现场砼的塌落度、流动性和和易性。

（2）、导管

导管壁厚5mm，直径φ300mm，长度2-6m，两节之间用双螺纹丝扣快速接头连接，导管使用前试压的密水试验，压力为0.6～1Mpa。

（3）、灌注砼

①采用定点生产商品砼，其砼灌注时间控制在4小时内完成。 ②隔水栓采用拔球式或开关式隔水（仅指水下灌注）。

③首批砼必须满足一次性埋导管1.0～1.2m，大约为1.2m3（仅指水下灌注），在开始灌注混凝土时灌注速度不宜过快防止使钢筋笼产生上浮。

④随着砼的上升，适时提升和拆卸导管，根据咬合桩钢筋笼定位的要求，导管底端满入砼面以下2.0～3m为佳，不得小于1m，以免导管埋得过深造成拔不起管，使钢筋笼产生上浮；埋深过浅把导管提出砼面造成断桩（仅指水下灌注）。

⑤在水下砼灌注过程中，派专人测量导管埋深，填写好水下砼灌注记录。 ⑥提升导管时应严禁避免碰撞钢筋笼，当砼埋钢筋笼3～4m时方可提升导管以防钢筋笼上浮。

⑦应控制最后一次砼灌注量，为保证桩头质量，应超灌0.6m，桩上部无砼部分用土回填至地面标高，多余桩头在灌梁施工前凿除。

⑧、砼水下灌注应连续进行，不得中断,一旦发生机具故障、停电、导管堵塞、进水等事故应立即采取有效措施工（采用备用设备）保证成桩质量，同时做好记录。

8安全文明施工措施 8.1机械操作安全技术措施

①机械操作人员经过岗位培训，持证上岗挂牌负责，定机定人；吊装作业设立专人指挥；现场工作人员配备特种劳动用品，并按规定穿戴。

②保持机械设备整齐完好，绳索无锈浊，磨损控制在标准范围内。

③机械转动工作范围内要有安全防护装置，施工作业时要看清作业现场周围环境。 ④禁止不戴安全帽、穿拖鞋、赤膊进入施工现场。 ⑤施工现场的沟、坑等处必须有防护装置或明显标志。

⑥施工前充分了解地质情况及有关地下构筑物及地下电源、水、煤气管道的情况，制定切实可行的施工方案和安全技术措施。

⑦在架空输电线附近施工，必须严格按安全操作规程的有关规定进行施工，高压线的正下方不得停放吊车等设备。

⑧夜间施工要有足够的照明设备，保证施工连续顺利进行。 8.2 安全用电技术措施

①施工现场不得架设裸导线，严禁乱接，不准直接绑扎在金属支架上。 ②所有电气设备的金属外壳必须有良好的接地或接零保护。 ③所有的临时和移动电器必须设置有效的漏电保护开关。 ④电力线路和设备的选型必须按国家标准限定安全载流量。

⑤在十分潮湿的场所或金属构架等导电性能良好的作业场所，宜使用安全电压。 ⑥现场应有醒目的电气安全标志，无有效安全技术措施的电气设备不得使用。 ⑦配电箱内开关、熔断器、插座等设备齐全完好，配线及设备排列整齐，压接牢固，操作面无带电体外露，配电箱外壳设接地保护，每个回路设漏电开关，动力和照明分开控制，并单独设置单相三眼不等距安全插座，上设漏电开关。

⑧施工现场的分电箱必须架空设置，其底部距地高度不少于0.5m。

⑨电焊机的外壳应完好，其一、二次侧的接线柱应有防护罩保护，其一次侧电源应有橡套电缆线，长度不得超过5M。

⑩现场照明一律采用软质橡皮护套线并有漏电开关保护，移动式碘钨灯的金属支架应有可靠的接地（接零）和漏电开关保护，灯具距地不低于2.5m。

8.3 工地防火措施

①施工现场建立安全防火班子、安全动火制度。 ②对进场的员工进行消防知识教育。

③现场划分用火作业区、易燃易爆区、生活区，接规定保持防火距离。

④现场设消防灭火器具，按规定对重点部位，主要部位备齐灭火器具的数量，并经常维修保养，对消防器具有专人管理。

⑤发现火警及时向有关部门报告，并立即采取救护措施。 8.4文明施工措施

①施工场地进出道口设置专门的车辆冲洗及沉淀系统，按排专人冲洗，严禁出场车辆带泥浆及污染物上市政道路；

②努力降低施工噪声对周边环境的影响； ③夜间施工须按规定办理夜间施工许可证。 9注意事项及应急措施

1）在施工B序桩过程中，由于相邻的A序桩砼处于未初凝状态，随着钻孔的加深，A序桩有可能出现砼管涌现象。防止管涌的发生要采取相应的措施：

（1）要合理配制素砼A序桩C20砼的塌落度（一般为16~18cm）。

（2）依据套管的最大切割下压能力，做到套管始终超前，抓土在后，抓土面离套管底的最小距离必须保持在2～4m以上（具体根据土层的地质情况而定），使孔内留足一定厚度的反压土层防止管涌的产生。

（3）对于地下水位过高，可以在套管内补水，以平衡套管外的水压力。套管内补水后，采用旋挖机取土。

（4）在施工过程中随时注意套筒内管涌现象，一旦发生管涌，立即停止抓土并向孔内注水，抑制管涌的发生。

2）防止钢筋笼上浮和下沉的措施 (1) 防止钢筋笼上浮的措施

①为考虑钢套管的管壁接头厚度（45 mm），对φ1000钻孔咬合桩在允许的范围内减少钢筋笼直径，使钢筋笼螺旋筋的最外径φ≤840mm。

②确保钢筋笼加工的垂直度，不能出现弯曲、突出、变形现象。

③在钢筋底笼部焊接防浮砼板（砼板直径700 mm、厚60 mm与钢筋笼的主筋底部焊连接）。

④起拔套管时视起拔状况精心操作，阻力过大采用多转动（套管）慢拔保证套管起拔中的顺直，减少钢筋笼与管壁的磨檫，必要时配以专用压笼器，利用钻机上拔动作，下压钢筋笼拔套管，控制上浮。

(2)防止钢筋笼下沉措施

①成孔后桩底添加一定深度的碎石、片石，提高持力层的承载力。 ②加强并增大抗浮板的面积，以增加钢筋笼和持力层的接触面。 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、卵石层都能穿过；若遇大块石只可先用十字冲击锤冲砸击碎后再下压套管钻进，但施工难度较大，会影响一定的施工进度。

3）因特殊情况使B序桩切割成孔困难时的处理措施：

(1)由于特殊情况造成A序桩砼超过终凝时间较长，砼强度超过10Mpa以上时，B序桩成孔无法切割A序桩，而不能成孔，施工将跳开该桩继续施工其它能切割的桩，最后在桩的外测补桩，并在补桩两外侧桩缝施工旋喷桩或用双液压浆作堵漏处理。

(2)如遇咬合桩施工的流水作业中断，迅速移机对末端桩进行切割，然后在孔内灌注河砂拔管形成砂桩，待后续咬合桩施工至该桩时重新成孔完成连续咬合桩的施工。

4）分段施工接头的处理方法

采用砂桩接头的方法，在先施工的端头设置一个砂桩，成孔后用中粗砂填满，待后施工段到次接头时重新成孔挖出砂浇注砼，由于砂桩施工会造成砂桩工艺冷缝，为防止砂桩工艺冷缝渗水，咬合桩完成后基坑开挖前须对砂桩冷缝作压浆防漏处理。