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摘要：在城市高度发展的同时，用地越来越紧张的情况下，适度发展就有运营中地铁上盖物业，对集约用地，解决城市空间发展问题有着积极的意义。而临近地铁围护桩施工质量的成败直接影响既有运营中的地铁车辆以及人员的安全，全钢套管冲抓式咬合桩是临近地铁上盖物业施工首选设计，下面以地铁科技大厦全钢套管冲抓式咬合桩施工质量为案例来论叙临近既有地铁车站全套管冲抓式咬合桩施工质量控制
关键词：临近 既有地铁车站;全套管冲抓式咬合桩;施工质量
在城市高度发展的同时，用地越来越紧张的情况下，适度发展就有运营中地铁上盖物业，对集约用地，解决城市空间发展问题有着积极的意义。而临近地铁围护桩施工质量的成败直接影响既有运营中的地铁车辆以及人员的安全，全钢套管冲抓式咬合桩是临近地铁上盖物业施工首选设计，下面以地铁科技大厦全钢套管冲抓式咬合桩施工质量为案例来论叙临近既有地铁车站全套管冲抓式咬合桩施工质量控制
一、 项目概况
地铁科技大厦位于深圳南山科技园片区，北侧临近深南大道辅道， 东侧为科苑南路;本工程建设项目用地总用地面积0.98万平方米，设计高度为248.9米超高层塔楼一栋及地上六层裙房，下设四层地下室，集多功能为一体的超高层综合建筑，是深南路科技园段最重要的地标性建筑物。
本项目建设为综合性建筑单体，其包括五星级酒店、高档商业、甲级写字楼。同时还包括一些公交场站等公共配套设施。整栋建筑为绿色建筑LEED金级。
地铁科技大厦效果图
本项目目前主要施工土石方、桩基及原地铁车站A1出入口迁改工程。主要工程量土石方16.8万m?，支护桩共260根（ 含咬合桩66根，位于场地北侧），工程桩173根（含2.4m和2.6m大直径超长灌注桩45根，大直径超长砼灌注桩原设计桩长80米），基坑土石方桩基础总造价为49685402元。
基坑工程模型图
咬合桩平面布置图
二、 工程内容及数量
详见表2-1所示。
表2-1 主要工程内容及数量表
施工段
桩身直径（d）
参考桩长（米）
设计弯矩值（KN·M）
桩身砼等级
桩数
持力层
EF
1200
33.1
1800
C30
28
微风化岩
FF’
1200
30.6
1800
C30
14
微风化岩
F’G
1200
26.3
1800
C30
23
微风 化岩
三、 基坑周边环境条件
3.1邻近建（构）筑物、道路及地下管线与基坑的位置关系
基坑北侧临近深南大道辅道至科苑路，路宽7.00m，近基坑侧路缘离基坑边约19.65m;东侧为科苑南路，路宽23.00m，近基坑侧路缘离基坑边约7.59m;南侧为科技南一路，路宽12.00m，近基坑侧路缘离基坑边约8.69m;基坑西侧有学术交流配套区与学术交流中心，其距基坑边最短距离分别为23.66m、33.11m，而一区基坑北侧、二区基坑西北角分别有深大站两个出口A、B，并有两个扶梯需拆除，如图3-1所示。
深圳地铁1号线深大站自东北向西南斜穿过本场地，地铁结构顶标高为4.728m;四区基坑北侧受地铁1号线“深大-世界之窗”盾构段影响，如图3-2所示。
本场地距离市政道路较近，周边存在较多管线，根据管线物探成果，本场地南侧及东侧部分管线进入基坑开挖范围，将在项目施工期予以迁改，如图3-3所示。
四、 工程地质和水文地质条件
4.1地形地貌
该项目场地原始地貌单元为剥蚀台地，现经人工挖填整平，地势整体较平坦，西侧较高，勘察期间孔口高程变化在8.33m～16.97m之间。
4.2工程地质
根据钻探揭露，场地内埋藏地层的岩性及野外特征自上而下依次描述为（下述的“地层编号”系根据深圳地区地层成因、时代、岩性分层的层序统一编号）：
1）人工填土（石）层（Qml）
①素填土（地层编号①1）：灰黄、褐黄、褐红、灰黑等色.主要由粘性土组成，局部夹少量碎块石组成，新近堆填，结构松散。场地范围内部分钻孔揭露，层厚0.70～6.50m。
②杂填土（地层编号①2）：杂色，主要由粘土、石英质砂混碎块石、砼块等建筑垃圾组成，建筑垃圾粒径以2～10cm为主，最大可达20cm，含量不少于30%，新近堆填，结构松散。场地范围内大部分钻孔揭露，层厚1.00～7.80m。
③人工填石（地层编号①3）：青灰，灰黑，肉红色，主要由混凝土，碎石组成，块石占50～70%，钻孔中所取块石为0.3～0.8m，碎石粒径为2～3cm，松散～稍密。场地范围内仅少量钻孔揭露，层厚2.50～3.80m。
2）第四系中更新统残积层（Qel）
砾质粘性土（地层编号⑧）：褐黄、灰白、褐红等色，由粗粒花岗岩风化残积而成，原岩结构尚可辨认，含约20～30%的石英砂砾，稍湿～湿，可～硬塑，遇水浸泡易软化，稍光滑，摇震反应无，干强度高，韧性高。场地范围内普遍分布，层厚14.80～31.50m。
3）燕山期侵入岩（γ53⑴）
粗粒花岗岩：系场地内下伏基岩，粗粒花岗结构，块状构造。主要矿物成分为石英，长石及暗色矿物等。据其风化程度及裂隙发育程度的差异可将其分为全风化、强风化、中风化、微风化四层（带），其描述如下： ①全风化层（地层编号⑨1）：灰白、褐红、褐黄等色。极软岩、极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ类，原岩结构较清晰，岩芯呈较坚硬土状，偶夹有强风化岩块.遇水浸泡易软化、崩解。该层依据野外肉眼观察及标贯击数（30≤N<50击）综合划分。场地范围内普遍分布，层厚5.00～26.00m，顶板高程在-12.77～-26.34m之间。
②强风化层（地层编号⑨2）：浅肉红、褐黄等色.软岩、破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ类.裂隙发育，斜长石多已风化成土状，钾长石晶形完整，岩芯呈坚硬土夹碎块状，手折可断，遇水易软化，强度降低。该层依据野外肉眼观察及标贯击数（N≥50击）综合划分。场地范围内普遍分布，层厚13.50～44.00m，顶板高程在-22.24～-44.37m之间
③中风化层（地层编号⑨3）：褐黄色夹肉红色.较破碎、较软岩，岩体基本质量等级为Ⅳ类，裂隙较发育，裂面具铁染，合金钻头可钻进，岩芯主要呈碎块状，少量短柱状，岩芯锤击易碎。场地范围内普遍分布，层厚0.50～13.70m，顶板高程在-52.21～-66.34m之间。
④微风化层（地层编号⑨4）：灰白、肉红夹灰黑色.较硬岩，较完整，岩体基本质量等级为Ⅲ类.裂隙稍发育，裂隙面呈闭合状，岩芯呈短柱～长柱状，岩石锤击声脆。场地范围内普遍分布，该层未钻穿，钻入深度3.00～5.30m ，顶板高程在-53.72～-70.44m之间。
上述地层在场地的分布、埋藏深度及厚度变化特征详见勘探点平面配置图、基岩顶板等高线图、工程地质剖面图及钻孔柱状图（图号：南山Ⅳ201104～6、7、8、9）。
4.3岩土的物理力学性质
根据室内土工试验及现场标贯试验结果，结合类似场地经验，基坑支护相关参数建议值见下表 4-5：
表4-1 基坑支护岩土的物理力学相关参数
地质成因及名称
天然密度ρ（g/cm3）
内摩擦角φ（ 度 ）
凝聚力c（kPa）
粘结强度特征值f（kPa）
Qml
人工填土
1.90
10
5
/
Q2el
砾质粘性土
1.85
25
25
45
γ53（1）
全风化粗粒花岗岩
1.90
28
30
80
4.4水文地质
1）地表水
场区地形起伏不大，地貌形态主要为侵蚀堆积体，无地表流水。
2）地下水
场地地下水赋存于土层孔隙和基岩裂隙中，其上主要为潜水类型，主要赋存于人工填土（石），砾质粘性土中，地下水为弱透水性;其下为基岩裂隙水，主要赋存于基岩的强、中风化岩中，由于本场地节理、裂隙较发育，地下水为弱～中渗透性，具承压性，水量较大。地下水主要补给来源为大气降水，地下水的排泄以径流为主。地下水对混凝土结构有微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性。
4.5气象情况
深圳地区地处亚热带气候区，雨水充沛，光能资源充足，年平均气温为20.7摄氏度。
五、 设计要求
1、 桩位允许偏差3cm，桩身垂直度偏差不大于0.3%，主筋间距偏差不大于10mm，箍筋间距偏差不大于20mm，钢筋笼长度偏差不大于100mm，钢筋笼直径偏差不大于10mm，孔底沉渣厚度不大于200mm。施工应满足《建筑桩基技术规范JGJ94-2008》、《建筑基坑支护技术规程JGJ120-99》和《滚扎直螺纹钢筋连接接头JG163-2004》的规定。
2、 桩径1.2m，桩身砼C30（水下），商品混凝土灌注成桩。
3、 钢筋保护层5cm，桩身主筋连接应采用机械式套筒连接，并满足《钢筋机械连接通用技术规程JGJ107-2003》的规定。
4、 咬合桩施工成败重中之重为素砼桩的超缓凝混凝土的配合比必须满足其初凝时间≥60h的要求。
5、 施工桩顶冠梁前，桩顶应凿至新鲜混凝土面，出露钢筋应平直，浇注桩顶冠梁前，必须清理干净残渣、浮土和积水，应保证排桩与冠梁连接牢固，不得造成连接处产生薄弱面。
六、 工程特点
1、1号线深大站北端头盾构机吊出场地加固，同时经现场复核，查明基坑支护EF段存在一面积为680m2、厚度约10-15m的C15、C30等钢筋砼
板与原有冠梁、支护桩结构交织在一起形成一个深大站北端头盾构机吊出场地钢筋砼加固结构。咬合桩施工受此盾构加固区影响无法施工，因此须先拆除影响区钢筋砼加强结构，人工回填土方后再进行基坑咬合桩施工;
2.咬合桩施工场地狭小，现场组织、调度困难，超缓凝混凝土时间需精准控制;
3.垂直度控制是咬合桩是否紧密咬合的关键;
七、 使用范围
全套管咬合桩适用于周边环境复杂，填土、砂土、粉质粘土等地层条件下施工。
八、 工艺原理
8.1 咬合桩施工程序
采用国产MZ-2B液压全套管钻机成孔，施工程序为：钻孔咬合桩施工流程与钻孔灌注桩基本相同，主要是桩位施工顺序有所不同。钻孔咬合桩施工总体原则是先施工被切割的Ⅰ桩，紧跟着施工Ⅱ桩，施工顺序为1—3—2—5—4—7—6—9—8如下图所示。
图8-1 咬合桩施工顺序 图8-2 全套管咬钻孔咬合桩施工程序示意图
本工程咬合桩施工为EFG段，施工顺序如图。首先从与围护桩相连接点开始素混凝土桩施工。
图8-3 咬合桩施工顺序
图8-4 咬合桩施工工艺程序框图
图8-5 咬合桩施工导墙结构图
8.2 咬合桩施工程序说明
（1）场地准备：为确保钻机安装及作业的稳定，提前对施工作业场地地面进行硬化处理。
（2）导墙：A咬合桩导墙基底垫层厚度50mm，导墙每边宽≥1400mm，高300mm。导墙上口高出地面100mm，以防止垃圾和雨水冲入导槽内污染或稀释泥浆。导墙结构详见下图所示。
（3）开孔和钻机就位：采用人工开挖开孔或机械自行开孔，测量人员对其孔位进行定位放样，复核其位置并作出标记。确认位置无误后，钻机在桩孔上就位，安装第一节套管，在套管两个垂直方向架经纬仪，并找好机械设备的水平度，控制套管的垂直度。安装完成经检查合格后方可进行下一道工序作业。
（4）下第一节套管及成孔：将第一节套管放入夹管装置，收缩夹管液压缸，夹管装置将套管夹持住，利用钻机和导向与纠偏机构将第一节套管垂直精度调整到容许范围内。然后通过两个转动臂上的扭动液压缸来回顶缩，夹管装置和套管即在一定的角度内以顺时针和逆时针方向转动，套管剪切土体，减少套管与土体间的摩阻力，套管逐渐压入土中，然后用锤式抓斗挖掘管中的土体。
锤式抓斗的工作过程如下：
①抓斗在初始状态时，抓斗片呈打开状态。
②当套管压入土中，卷扬筒突然放松，抓斗以落锤（自由落体）方式向套管内冲入切土。
③收缩专用钢丝绳，并提升动滑轮，抓斗片即通过与动滑轮相连接的连杆，使其抓土合拢。
④继续卷扬收缩，抓斗被提出套管。
⑤松开卷扬筒，动滑轮靠自重下滑，带动专用钢丝绳向下。
⑥专用钢丝绳上凸缘滑过下棘爪斜面，继续下松，使抓斗片打开弃土。
（5）依次接长、成型：连接第二节套管，重复“③工序”，依次连接、摇动和压入其它节套管，直至套管下到设计桩长为止。挖掘完毕后立即测定挖掘深度、确认桩端持力层，并清除孔底虚土。
（6）钢筋笼制安：Ⅱ桩钢筋笼的制作严格按设计要求进行制安。当孔桩在验孔完后，现场施工人员须立即将钢筋笼采用吊机放入孔内，并将钢筋笼固定到位。钢筋笼不分节，整体制作，整体吊装。
（7）灌注砼：桩身砼采用水下灌注，所用导管要根据孔深进行配管，导管的吊放采用吊车吊装，导管的接长加垫圈，防止灌注砼时出现漏气漏水，影响桩身砼的质量。为保证钢筋笼的稳定，避免随套管一起被拔出，先浇一段砼后才开始拔套管。在进行灌注砼同时，边灌注边拔灌注用导管和钻孔用套管。施工时严格控制导管和套管的拔升速度，其拔升速度与砼的灌注速度相同，并控制好导管和套管的埋深。
（8）钻机移位：当砼浇注完后，拔出最后一节导管，钻机移至下一根桩位置。
8.3 钻孔咬合桩施工关键技术措施
（1）垂直定位措施
导墙起锁口和导向作用，直接关系到钻孔咬合桩成孔精度，施工中严格控制导墙施工精度，设计要求桩位允许偏差3cm，桩身垂直度偏差不大于0.3%。
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。可直接利用钻机的顶升油缸、推拉油缸调节套管的垂直度。
②A桩的纠偏方法：如果A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的地方，然后调直套管，检查其垂直度合格后重新下压。
③B桩的纠偏方法：B桩的纠偏方法与A桩基本相同，不同之处在于不能向套管内填砂，而应填入与A桩相同的混凝土。
（2）超缓凝混凝土质量控制
超缓凝混凝土各项性能指标能否满足设计施工要求是钻孔咬合桩施工成功的前提和关键，钻孔咬合桩所采用的超缓凝混凝土的初凝时间不宜早于60h。因此对混凝土生产质量控制要求较高，慎重选用高效缓凝减水剂，施工前进行工艺试验。各种原材料的质量应保持稳定，主要材料应专罐专用，各车混凝土运抵工地后按规定制备试块。做好现场施工组织管理，保证施工连续快速进行。
钻孔咬合桩在全面施工前进行试成孔（数量不小于2个），以核对地质资料、检验设备、工艺、材料以及技术措施是否适当。
（3）钢筋加工及安装控制
设计要求主筋间距偏差不大于10mm，箍筋间距偏差不大于20mm，钢筋笼长度偏差不大于100mm，钢筋笼直径偏差不大于10mm。
（4）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。
（5）套管刃尖与挖掘底面关系须遵守的原则
①一般土质的场合，套管刃尖可先行压进，也可与挖掘底面保持几乎同等深度的情况下压进。
②在不易坍塌的土质中，套管压进困难时，往往采取超挖措施。
（6）在不良地质中成桩时的技术措施
在松软淤泥中成孔，转动套管可能引起淤泥流动;在水位以下厚细砂层中成孔，转动套管可能使砂密实而钳紧套管。对于这两种情况，在操作时先压套管，后挖土。套管的入土深度要尽可能大，以便能使套管能够一次穿过更厚不良地质，不致使淤泥上冒或砂层滑移。 （7）钻机使用的要点
①根据成桩时所需的高度和起重量进行选择与套管钻机相匹配的起重机。
②在套管内挖掘土层时，碰到坚硬孤石或建筑垃圾层等用十字凿锤将硬层有效地破碎后，才能继续挖掘。
③用锤式抓斗挖掘套管内土层时，在套管上加上喇叭口，以保护套管接头的完好，防止撞坏。
④套管在对接时，接头螺栓应按说明书要求的扭矩，对称扭紧。接头螺栓拆下时，应立即洗净并浸入油中保养。
⑤起吊套管时，严禁用卸绳直接吊在螺纹孔内，使用专用工具吊装，以免损坏套管螺纹。
⑥在施工中如出现其它故障使套管不能压入或拔出时，应定时将埋在土中的套管转动。
8.4 特殊情况下的成孔质量控制措施
8.4.1 遇地下障碍物的处理方法
图8-6 二次成孔法
（1）施工中如遇卵石层、孤石、条石等，可以先抽干套管内积水，然后用十字冲锤将其击碎后抓出。如遇到大面积的抛填片石层，则需采取“二次成孔法”施工，即：先进行该区域的B桩成孔，成孔深度至穿透抛石层，然后将孔用素土回填，再按咬合桩的施工工艺先A桩后B桩顺序施工，如下图所示。
（2）如因孤石和基础太多，造成施工缓慢，预计会超过砼的缓凝时间，此桩位需施打砂桩，再做二次成孔。
8.4.2 B序桩切割成孔困难时的处理措施
（1）当A序桩混凝土超过终凝时间较长，混凝土强度超过IOMPa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，最后沿两桩外侧施工旋喷桩，进行人工成孔。
（2）当咬合桩施工的流水作业中断时，应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，待后续咬合桩施工至该桩时重新成孔完成连续咬合桩的施工。
（3）当成孔垂直度精度大3‰时，A桩采用灌砂成砂桩，然后重新成孔;B桩采用灌注设计强度的混凝土重新成孔，直至达到施工精度要求。
8.4.3 事故桩的处理方法
在钻孔咬合桩施工过程中，因A桩超缓凝混凝土出现早凝现象或机械设备故障等原因，造成钻孔咬合桩的施工未能按正常要求进行而形成事故桩。事故桩的处理主要有以下几种情况。
（1）平移桩位单侧咬合
B桩成孔施工时，其一侧A1桩的混凝土已经凝固，使套管钻机不能按正常要求切割咬合A1、A2桩。处理方法为向A2桩方向平移B桩桩位，使套管钻机单侧切割A2桩，施工B桩（凿除原桩位导墙，并严格控制桩位），并在A1桩和B桩外侧另增加1根旋喷桩作为防水处理。如下图所示：
图8-7 平移桩位单侧咬合示意图
（2）背桩补强
B1桩成孔施工时，其两侧A1桩、A2桩的混凝土均已凝固，处理方法为放弃A1桩的施工，调整桩序，继续后面咬合桩的施工，以后在B1桩外侧增加3根咬合桩及两根旋喷桩作为补强。如下图所示：
图8-8 背桩补强示意图
（3）预留咬合锲口
在B1桩成孔施工中发现A1桩砼已有早凝倾向但还未完全凝固时，此时为避免继续按正常顺序施工造成事故桩，可及时在A1桩右侧施工一砂桩以预留出咬合锲口，待调整完成后再继续后面桩的施工。如下图所示：
图8-9 预留咬合锲口示意图
8.4.4 机械设备故障应急措施
在施工过程中，如发生设备故障，每台桩机上都配备有2台发动机，一台发生故障都可以用另一台发动机替代施工，同时对设备易损件，在工程施工前进行了必要的储备，出现故障后能及时更换修复。
8.4.5 咬合桩施工过程中不可抗力因素中断时处理措施
在施工过程中，如因政府大运回召开等不可抗力因素中断咬合桩施工时，每台桩机应在各自的施工段B序桩上施打砂桩，以便确保后续咬合桩施工时实现咬合。
九、 关键工序质量控制
9.1 孔口定位误差的控制
为了保证钻孔咬合桩底部有足够的咬合量，应对其孔口的定位误差进行严格的控制。在钻孔咬合桩桩顶以上设置钢筋混凝土导墙，导墙上设置定位孔，其直径宜比桩径大20～40mm。钻机就位后，将第一节套管插入定位孔并检查调整，使套管周围与定位孔之间的空隙保持均匀。如图9-1、9-2所示：
图9-1 咬合桩导墙支模
9-2 桩的垂直度的控制
9.2 成孔过程中要控制好桩的垂直度，必须抓好以下三个环节的工作。
（1） 套管的顺直度检查和校正
控制了桩身垂直度，也就能保证了钻孔咬合桩底部有足够厚度的咬合量。除对其孔口定位误差严格控制外，还应对其垂直度进行严格的控制。根据设计要求，桩身垂直度偏差不大于3‰。
图9-3 套筒垂直度控制
钻孔咬合桩施工前在平整地面上进行套管顺直度的检查和校正，首先检查和校正单节套管的顺直度，然后将按照桩长配置的套管全部连接起来，套管顺直度偏差控制在1‰～2‰。检测方法：于地面上测放出两条相互平行的直线，将套管置于两条直线之间，然后用线锥和直尺进行检测。
（2） 成孔过程中桩的垂直度监测和检查
①地面监测：在地面选择两个相互垂直的方向采用经纬仪或线锥监测地面以上部分套管的垂直度，发现偏差随时纠正。这项检测在每根桩的成孔过程中应自始至终坚持，不能中断。
②孔内检查：每节套管压完后安装下一节套管之前，都要停下来用“测环”或“线锥”进行孔内垂直度检查，不合格时需进行纠偏，直至合格才能进行下一节套管施工。
9.3 超缓凝混凝土的施工质量控制
超缓凝混凝土的施工质量控制办法如下：
（1） 生产
对超缓凝混凝土的技术参数要求：
①混凝土灌注时间计算，混凝土的初凝时间须≥60小时;
②采用C30超缓凝水下混凝土。
（2） 使用
使用过程中采用严格的检查制度和监控措施：
①每车混凝土在使用前必须由试验室检查其坍落度及观感质量是否符合要求，坍落度超标或观感质量太差的坚决退回，绝不使用。
②每车混凝土均取一组试件，监测其缓凝时间及坍落度损失情况，直至该桩两侧的A桩全部完成为止，如发现问题及时反馈信息，以便采取应急措施。
③按规范要求取试件检查混凝土最终强度，混凝土最终强度必须满足设计要求。
9.4 纠偏
成孔过程中如发现垂直度偏差过大，必须及时进行纠偏调整，纠偏的常用方法有以下3种。
（1）利用钻机油缸进行纠偏：如果偏差不大或套管入土不深（5m以下），可直接利用钻机的两个顶升油缸和两个推拉油缸调节套管的垂直度，即可达到纠偏的目的。
（1）素混凝土桩纠偏：如果素混凝土桩在入土5m以下发生较大偏移，可先利用钻机油缸直接纠偏。如达不到要求，可向套管内填砂或黏土，一边填土一边拔起套管，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，合格后再重新下压。
（3）钢筋混凝土桩纠偏：钢筋混凝土桩的纠偏方法与素混凝土桩基本相同，其不同之处是不能向套管内填土，而应填入与素混凝土桩相同的混凝土。否则有可能在桩间留下土夹层，影响排桩的防水效果。
9.5 钢筋加工及安装控制
1. 每月一次开展对混凝土供应商的原材料抽查、试块留置养护条件以及配合比检查。
图9-4 试验员对混凝土供应商进行原材料抽查
2. 检查钢筋套筒连接质量
（1）检查接头外观质量应外露不超过2扣，钢筋与连接套筒之间无缝隙;
（2）用力矩扳手检查接头拧紧程度。
（3）丝头加工尺寸控制
Ф18 ：丝头长度 ：25㎜ 完整丝扣圈数：≥9扣
Ф20 ：丝头长度 ：27.5㎜ 完整丝扣圈数：≥10扣
Ф22 ：丝头长度 ：30㎜ 完整丝扣圈数：≥11扣
（4）成品保护
① 成型钢筋应垫方木码放整齐，防止钢筋变形、锈蚀，油污。
② 仰拱、边墙竖筋在浇筑混凝土前套好塑料管保护或用彩条布、塑料布包裹严密;浇注完毕后用钢丝刷将被污染的钢筋刷干净。
（5）丝头现场检验
① 加工的丝头应逐个进行自检，不合格的丝头应切去重新加工;
② 自检合格的丝头，应有现场质检员随机抽样检验，以一个工作班加工的丝头为一个检验批，抽检10%，且不少于10个;现场丝头的抽检合格率不应小于95%，当抽检合格率小于95%时，应另抽取同样数量的丝头重新检验，当两次检验的总合格率不小于95%时，该批产品合格。当合格率仍小于95%时，则应对全部丝头进行逐个检验，合格者方可使用。
（6）钢筋接头的现场检验
① 外观质量自检合格的钢筋连接接头，应由现场质检员随机抽样进行检验。同一施工条件下采用同一材料的同等级同型式同规格接头，以连续生产的500个为一个检验批进行检验和验收，不足500个的也按一个检验批计算。
② 对每一检验批的钢筋连接接头，于正在施工的工程结构中随机抽取15%，且不少于75个接头，检查其外观质量及拧紧力矩。
③ 现场钢筋连接接头的抽检合格率不应小于95%。当抽检合格率小于95%时，应另抽取同样数量的接头重新检验。当两次检验的总合格率不小于95%时，该批接头合格。若合格率仍小于95%时，则应对全部接头进行逐个检验。 （7）直螺纹接头试验
①同一施工条件下采用同一材料的同等级同型式同规格接头，以500个为一个检验批进行检验和验收，不足500个的也按一个检验批计算。每一批取3个试件做单向拉伸试验。
②当三个试件抗拉强度均不小于该级别钢筋抗拉强度的标准值时，该验收批定为合格。如有一个试件抗拉强度不符合要求，应取六个试件进行复检。复检中仍有一个不符合要求时，该验收批判定为不合格。
（8）钢筋笼
设计要求主筋间距偏差不大于10mm，箍筋间距偏差不大于20mm，钢筋笼长度偏差不大于100mm，钢筋笼直径偏差不大于10mm。
图9-5 现场钢筋笼制安
9.6 防止钢筋笼上浮
灌注混凝土时，若钢筋笼侧向一边，或因混凝土浇灌时间过长，混凝土早凝，混凝土与钢护筒间存在较大摩擦力，致使护筒提升时混凝土与钢筋一同上浮。需采取以下措施预防钢筋笼上浮：
图9-6 咬合桩钢筋笼防止上浮措施（笼底焊接环形钢板）
图9-7 试验员检查混凝土塌落度
若钢筋笼上浮无法控制，事后可采取了植筋的处理方案： 地质钻机在桩身中钻直径为140mm的钻孔，下2根D32J L930（精轧螺纹钢），注水灰质量比0.45水泥浆。
十、机械设备
表10-1 机械设备配备表
序号
设备类型
设备名称
型号
单位
数量
备注
1
咬合桩机设备
全套管咬合桩机
YTR260
台
1
配备磨桩机
2
电力配套设施
柴油发电机
KC500GF
台
1
项目用电量大，电压受限
3
出土设备
挖掘机
HD820II
台
1
4
焊接设备
直流电焊机
AX4-300-1
台
1
5
交流电焊机
BX1-500
台
1
6
实验设备
混凝土塌落度试验仪
TLY-1
套
1
7
测量仪器
水准仪
AL-32X
台
1
8
全站仪
GPT-3100N
台
1
十一、劳动组织
见表11-1 ：
表11-1 劳动组织配备表
序号
工种
人数
备注
1
工段长
1
2
副工段长
2
3
工程技术人员
2
4
质检员
1
5
安全员
1
6
测量员
2
7
试验员
1
8
焊工
4
9
搓管机（护筒驱动器）
2
10
全套管咬合桩起重机司机
1
11
普工
10
12
钢筋工
2
13
电工
1
十二、质量要求
符合以下规范要求：
地铁科技大厦项目基坑支护工程《岩土工程设计图纸》;
工程测量规范（GB50026-2007）;
混凝土结构设计规范（GB50010-2002）;
建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）;
建筑工程施工质量验收统一标准（GB50300-2001）;
混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）;
混凝土质量控制标准（GB50164-92）;
混凝土强度检验评定标准（GB50107-2009）;
钢筋焊接及验收规范（JGJ18-2003）;
钢筋焊接接头试验方法标准（JGJ/T27-2001）;
建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）; 岩土工程验收和质量评定标准（YB9010-1998）;
建筑机械使用安全技术规程
建筑施工起重吊装工程安全技术规范
建筑桩基技术规范JGJ94-2008
建筑基坑支护技术规程JGJ120-99
滚扎直螺纹钢筋连接接头JG163-2004
建筑机械使用安全技术规程（JGJ33-2001）;
施工现场临时用电安全技术规范（JGJ46-2005）;
建设工程施工现场供用电安全规范（GB50194-93）;
危险性较大的分部分项工程安全管理办法（建质安【2009】87号）;
深大站地铁上盖物业工程详细阶段《岩土工程勘察报告》;
我公司多年从事地铁、深基坑施工所积累的经验和成熟的施工工艺。
十三、安全及环保措施
贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的安全方针，以安全达国标为总目标。做到“三无一杜绝”、“一创建”，即“三无”：无工伤死亡事故、无交通死亡事故、无火灾和洪灾事故;“一杜绝”：杜绝重伤事故;“一创建”：创建安全标准工地。具体如下：
工程安全防范重点：
鉴于本类工程的施工特点，采取相应的对策措施，安全防范重点如下：
⑴防基坑壁坍塌事故;
⑵防起重伤害事故;
⑶防触电、电击事故;
⑷防机械伤害事故;
环境保护措施：
①扬尘控制;
②噪音与振动控制;
③土壤保护;
④建筑垃圾控制;
十四、结语
相对于传统旋挖钻孔咬合，采用全套筒咬合桩施工方法有以下优点：
14.1 免去清孔步奏，成桩垂直度容易控制，施工工序较为简单，不但可以降低施工过程中质量事故的发生的概率，而且可以节约施工时间，降低工程造价，有利于咬合桩的推广应用。
14.2 考虑到咬合桩临近地铁，为降低对地铁车站的影响，所采用的施工工艺尤为重要，全套管咬合桩施工冲击力小，不会产生塌孔以及偏孔的风险，避免了事故桩对地铁车站的影响;
14-3 由于场地地下水丰富，水位变化对地铁车站沉降、水平位移影响较大，采用全套管咬合桩施工挡土、止水效果良好，解决了临近地铁车站近距离施工深基坑支护的止水难题
关键词：临近 既有地铁车站;全套管冲抓式咬合桩;施工质量
在城市高度发展的同时，用地越来越紧张的情况下，适度发展就有运营中地铁上盖物业，对集约用地，解决城市空间发展问题有着积极的意义。而临近地铁围护桩施工质量的成败直接影响既有运营中的地铁车辆以及人员的安全，全钢套管冲抓式咬合桩是临近地铁上盖物业施工首选设计，下面以地铁科技大厦全钢套管冲抓式咬合桩施工质量为案例来论叙临近既有地铁车站全套管冲抓式咬合桩施工质量控制
一、 项目概况
地铁科技大厦位于深圳南山科技园片区，北侧临近深南大道辅道， 东侧为科苑南路;本工程建设项目用地总用地面积0.98万平方米，设计高度为248.9米超高层塔楼一栋及地上六层裙房，下设四层地下室，集多功能为一体的超高层综合建筑，是深南路科技园段最重要的地标性建筑物。
本项目建设为综合性建筑单体，其包括五星级酒店、高档商业、甲级写字楼。同时还包括一些公交场站等公共配套设施。整栋建筑为绿色建筑LEED金级。
地铁科技大厦效果图
本项目目前主要施工土石方、桩基及原地铁车站A1出入口迁改工程。主要工程量土石方16.8万m?，支护桩共260根（ 含咬合桩66根，位于场地北侧），工程桩173根（含2.4m和2.6m大直径超长灌注桩45根，大直径超长砼灌注桩原设计桩长80米），基坑土石方桩基础总造价为49685402元。
基坑工程模型图
咬合桩平面布置图
二、 工程内容及数量
详见表2-1所示。
表2-1 主要工程内容及数量表
施工段
桩身直径（d）
参考桩长（米）
设计弯矩值（KN·M）
桩身砼等级
桩数
持力层
EF
1200
33.1
1800
C30
28
微风化岩
FF’
1200
30.6
1800
C30
14
微风化岩
F’G
1200
26.3
1800
C30
23
微风 化岩
三、 基坑周边环境条件
3.1邻近建（构）筑物、道路及地下管线与基坑的位置关系
基坑北侧临近深南大道辅道至科苑路，路宽7.00m，近基坑侧路缘离基坑边约19.65m;东侧为科苑南路，路宽23.00m，近基坑侧路缘离基坑边约7.59m;南侧为科技南一路，路宽12.00m，近基坑侧路缘离基坑边约8.69m;基坑西侧有学术交流配套区与学术交流中心，其距基坑边最短距离分别为23.66m、33.11m，而一区基坑北侧、二区基坑西北角分别有深大站两个出口A、B，并有两个扶梯需拆除，如图3-1所示。
深圳地铁1号线深大站自东北向西南斜穿过本场地，地铁结构顶标高为4.728m;四区基坑北侧受地铁1号线“深大-世界之窗”盾构段影响，如图3-2所示。
本场地距离市政道路较近，周边存在较多管线，根据管线物探成果，本场地南侧及东侧部分管线进入基坑开挖范围，将在项目施工期予以迁改，如图3-3所示。
四、 工程地质和水文地质条件
4.1地形地貌
该项目场地原始地貌单元为剥蚀台地，现经人工挖填整平，地势整体较平坦，西侧较高，勘察期间孔口高程变化在8.33m～16.97m之间。
4.2工程地质
根据钻探揭露，场地内埋藏地层的岩性及野外特征自上而下依次描述为（下述的“地层编号”系根据深圳地区地层成因、时代、岩性分层的层序统一编号）：
1）人工填土（石）层（Qml）
①素填土（地层编号①1）：灰黄、褐黄、褐红、灰黑等色.主要由粘性土组成，局部夹少量碎块石组成，新近堆填，结构松散。场地范围内部分钻孔揭露，层厚0.70～6.50m。
②杂填土（地层编号①2）：杂色，主要由粘土、石英质砂混碎块石、砼块等建筑垃圾组成，建筑垃圾粒径以2～10cm为主，最大可达20cm，含量不少于30%，新近堆填，结构松散。场地范围内大部分钻孔揭露，层厚1.00～7.80m。
③人工填石（地层编号①3）：青灰，灰黑，肉红色，主要由混凝土，碎石组成，块石占50～70%，钻孔中所取块石为0.3～0.8m，碎石粒径为2～3cm，松散～稍密。场地范围内仅少量钻孔揭露，层厚2.50～3.80m。
2）第四系中更新统残积层（Qel）
砾质粘性土（地层编号⑧）：褐黄、灰白、褐红等色，由粗粒花岗岩风化残积而成，原岩结构尚可辨认，含约20～30%的石英砂砾，稍湿～湿，可～硬塑，遇水浸泡易软化，稍光滑，摇震反应无，干强度高，韧性高。场地范围内普遍分布，层厚14.80～31.50m。
3）燕山期侵入岩（γ53⑴）
粗粒花岗岩：系场地内下伏基岩，粗粒花岗结构，块状构造。主要矿物成分为石英，长石及暗色矿物等。据其风化程度及裂隙发育程度的差异可将其分为全风化、强风化、中风化、微风化四层（带），其描述如下： ①全风化层（地层编号⑨1）：灰白、褐红、褐黄等色。极软岩、极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ类，原岩结构较清晰，岩芯呈较坚硬土状，偶夹有强风化岩块.遇水浸泡易软化、崩解。该层依据野外肉眼观察及标贯击数（30≤N<50击）综合划分。场地范围内普遍分布，层厚5.00～26.00m，顶板高程在-12.77～-26.34m之间。
②强风化层（地层编号⑨2）：浅肉红、褐黄等色.软岩、破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ类.裂隙发育，斜长石多已风化成土状，钾长石晶形完整，岩芯呈坚硬土夹碎块状，手折可断，遇水易软化，强度降低。该层依据野外肉眼观察及标贯击数（N≥50击）综合划分。场地范围内普遍分布，层厚13.50～44.00m，顶板高程在-22.24～-44.37m之间
③中风化层（地层编号⑨3）：褐黄色夹肉红色.较破碎、较软岩，岩体基本质量等级为Ⅳ类，裂隙较发育，裂面具铁染，合金钻头可钻进，岩芯主要呈碎块状，少量短柱状，岩芯锤击易碎。场地范围内普遍分布，层厚0.50～13.70m，顶板高程在-52.21～-66.34m之间。
④微风化层（地层编号⑨4）：灰白、肉红夹灰黑色.较硬岩，较完整，岩体基本质量等级为Ⅲ类.裂隙稍发育，裂隙面呈闭合状，岩芯呈短柱～长柱状，岩石锤击声脆。场地范围内普遍分布，该层未钻穿，钻入深度3.00～5.30m ，顶板高程在-53.72～-70.44m之间。
上述地层在场地的分布、埋藏深度及厚度变化特征详见勘探点平面配置图、基岩顶板等高线图、工程地质剖面图及钻孔柱状图（图号：南山Ⅳ201104～6、7、8、9）。
4.3岩土的物理力学性质
根据室内土工试验及现场标贯试验结果，结合类似场地经验，基坑支护相关参数建议值见下表 4-5：
表4-1 基坑支护岩土的物理力学相关参数
地质成因及名称
天然密度ρ（g/cm3）
内摩擦角φ（ 度 ）
凝聚力c（kPa）
粘结强度特征值f（kPa）
Qml
人工填土
1.90
10
5
/
Q2el
砾质粘性土
1.85
25
25
45
γ53（1）
全风化粗粒花岗岩
1.90
28
30
80
4.4水文地质
1）地表水
场区地形起伏不大，地貌形态主要为侵蚀堆积体，无地表流水。
2）地下水
场地地下水赋存于土层孔隙和基岩裂隙中，其上主要为潜水类型，主要赋存于人工填土（石），砾质粘性土中，地下水为弱透水性;其下为基岩裂隙水，主要赋存于基岩的强、中风化岩中，由于本场地节理、裂隙较发育，地下水为弱～中渗透性，具承压性，水量较大。地下水主要补给来源为大气降水，地下水的排泄以径流为主。地下水对混凝土结构有微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性。
4.5气象情况
深圳地区地处亚热带气候区，雨水充沛，光能资源充足，年平均气温为20.7摄氏度。
五、 设计要求
1、 桩位允许偏差3cm，桩身垂直度偏差不大于0.3%，主筋间距偏差不大于10mm，箍筋间距偏差不大于20mm，钢筋笼长度偏差不大于100mm，钢筋笼直径偏差不大于10mm，孔底沉渣厚度不大于200mm。施工应满足《建筑桩基技术规范JGJ94-2008》、《建筑基坑支护技术规程JGJ120-99》和《滚扎直螺纹钢筋连接接头JG163-2004》的规定。
2、 桩径1.2m，桩身砼C30（水下），商品混凝土灌注成桩。
3、 钢筋保护层5cm，桩身主筋连接应采用机械式套筒连接，并满足《钢筋机械连接通用技术规程JGJ107-2003》的规定。
4、 咬合桩施工成败重中之重为素砼桩的超缓凝混凝土的配合比必须满足其初凝时间≥60h的要求。
5、 施工桩顶冠梁前，桩顶应凿至新鲜混凝土面，出露钢筋应平直，浇注桩顶冠梁前，必须清理干净残渣、浮土和积水，应保证排桩与冠梁连接牢固，不得造成连接处产生薄弱面。
六、 工程特点
1、1号线深大站北端头盾构机吊出场地加固，同时经现场复核，查明基坑支护EF段存在一面积为680m2、厚度约10-15m的C15、C30等钢筋砼
板与原有冠梁、支护桩结构交织在一起形成一个深大站北端头盾构机吊出场地钢筋砼加固结构。咬合桩施工受此盾构加固区影响无法施工，因此须先拆除影响区钢筋砼加强结构，人工回填土方后再进行基坑咬合桩施工;
2.咬合桩施工场地狭小，现场组织、调度困难，超缓凝混凝土时间需精准控制;
3.垂直度控制是咬合桩是否紧密咬合的关键;
七、 使用范围
全套管咬合桩适用于周边环境复杂，填土、砂土、粉质粘土等地层条件下施工。
八、 工艺原理
8.1 咬合桩施工程序
采用国产MZ-2B液压全套管钻机成孔，施工程序为：钻孔咬合桩施工流程与钻孔灌注桩基本相同，主要是桩位施工顺序有所不同。钻孔咬合桩施工总体原则是先施工被切割的Ⅰ桩，紧跟着施工Ⅱ桩，施工顺序为1—3—2—5—4—7—6—9—8如下图所示。
图8-1 咬合桩施工顺序 图8-2 全套管咬钻孔咬合桩施工程序示意图
本工程咬合桩施工为EFG段，施工顺序如图。首先从与围护桩相连接点开始素混凝土桩施工。
图8-3 咬合桩施工顺序
图8-4 咬合桩施工工艺程序框图
图8-5 咬合桩施工导墙结构图
8.2 咬合桩施工程序说明
（1）场地准备：为确保钻机安装及作业的稳定，提前对施工作业场地地面进行硬化处理。
（2）导墙：A咬合桩导墙基底垫层厚度50mm，导墙每边宽≥1400mm，高300mm。导墙上口高出地面100mm，以防止垃圾和雨水冲入导槽内污染或稀释泥浆。导墙结构详见下图所示。
（3）开孔和钻机就位：采用人工开挖开孔或机械自行开孔，测量人员对其孔位进行定位放样，复核其位置并作出标记。确认位置无误后，钻机在桩孔上就位，安装第一节套管，在套管两个垂直方向架经纬仪，并找好机械设备的水平度，控制套管的垂直度。安装完成经检查合格后方可进行下一道工序作业。
（4）下第一节套管及成孔：将第一节套管放入夹管装置，收缩夹管液压缸，夹管装置将套管夹持住，利用钻机和导向与纠偏机构将第一节套管垂直精度调整到容许范围内。然后通过两个转动臂上的扭动液压缸来回顶缩，夹管装置和套管即在一定的角度内以顺时针和逆时针方向转动，套管剪切土体，减少套管与土体间的摩阻力，套管逐渐压入土中，然后用锤式抓斗挖掘管中的土体。
锤式抓斗的工作过程如下：
①抓斗在初始状态时，抓斗片呈打开状态。
②当套管压入土中，卷扬筒突然放松，抓斗以落锤（自由落体）方式向套管内冲入切土。
③收缩专用钢丝绳，并提升动滑轮，抓斗片即通过与动滑轮相连接的连杆，使其抓土合拢。
④继续卷扬收缩，抓斗被提出套管。
⑤松开卷扬筒，动滑轮靠自重下滑，带动专用钢丝绳向下。
⑥专用钢丝绳上凸缘滑过下棘爪斜面，继续下松，使抓斗片打开弃土。
（5）依次接长、成型：连接第二节套管，重复“③工序”，依次连接、摇动和压入其它节套管，直至套管下到设计桩长为止。挖掘完毕后立即测定挖掘深度、确认桩端持力层，并清除孔底虚土。
（6）钢筋笼制安：Ⅱ桩钢筋笼的制作严格按设计要求进行制安。当孔桩在验孔完后，现场施工人员须立即将钢筋笼采用吊机放入孔内，并将钢筋笼固定到位。钢筋笼不分节，整体制作，整体吊装。
（7）灌注砼：桩身砼采用水下灌注，所用导管要根据孔深进行配管，导管的吊放采用吊车吊装，导管的接长加垫圈，防止灌注砼时出现漏气漏水，影响桩身砼的质量。为保证钢筋笼的稳定，避免随套管一起被拔出，先浇一段砼后才开始拔套管。在进行灌注砼同时，边灌注边拔灌注用导管和钻孔用套管。施工时严格控制导管和套管的拔升速度，其拔升速度与砼的灌注速度相同，并控制好导管和套管的埋深。
（8）钻机移位：当砼浇注完后，拔出最后一节导管，钻机移至下一根桩位置。
8.3 钻孔咬合桩施工关键技术措施
（1）垂直定位措施
导墙起锁口和导向作用，直接关系到钻孔咬合桩成孔精度，施工中严格控制导墙施工精度，设计要求桩位允许偏差3cm，桩身垂直度偏差不大于0.3%。
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。可直接利用钻机的顶升油缸、推拉油缸调节套管的垂直度。
②A桩的纠偏方法：如果A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的地方，然后调直套管，检查其垂直度合格后重新下压。
③B桩的纠偏方法：B桩的纠偏方法与A桩基本相同，不同之处在于不能向套管内填砂，而应填入与A桩相同的混凝土。
（2）超缓凝混凝土质量控制
超缓凝混凝土各项性能指标能否满足设计施工要求是钻孔咬合桩施工成功的前提和关键，钻孔咬合桩所采用的超缓凝混凝土的初凝时间不宜早于60h。因此对混凝土生产质量控制要求较高，慎重选用高效缓凝减水剂，施工前进行工艺试验。各种原材料的质量应保持稳定，主要材料应专罐专用，各车混凝土运抵工地后按规定制备试块。做好现场施工组织管理，保证施工连续快速进行。
钻孔咬合桩在全面施工前进行试成孔（数量不小于2个），以核对地质资料、检验设备、工艺、材料以及技术措施是否适当。
（3）钢筋加工及安装控制
设计要求主筋间距偏差不大于10mm，箍筋间距偏差不大于20mm，钢筋笼长度偏差不大于100mm，钢筋笼直径偏差不大于10mm。
（4）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。
（5）套管刃尖与挖掘底面关系须遵守的原则
①一般土质的场合，套管刃尖可先行压进，也可与挖掘底面保持几乎同等深度的情况下压进。
②在不易坍塌的土质中，套管压进困难时，往往采取超挖措施。
（6）在不良地质中成桩时的技术措施
在松软淤泥中成孔，转动套管可能引起淤泥流动;在水位以下厚细砂层中成孔，转动套管可能使砂密实而钳紧套管。对于这两种情况，在操作时先压套管，后挖土。套管的入土深度要尽可能大，以便能使套管能够一次穿过更厚不良地质，不致使淤泥上冒或砂层滑移。 （7）钻机使用的要点
①根据成桩时所需的高度和起重量进行选择与套管钻机相匹配的起重机。
②在套管内挖掘土层时，碰到坚硬孤石或建筑垃圾层等用十字凿锤将硬层有效地破碎后，才能继续挖掘。
③用锤式抓斗挖掘套管内土层时，在套管上加上喇叭口，以保护套管接头的完好，防止撞坏。
④套管在对接时，接头螺栓应按说明书要求的扭矩，对称扭紧。接头螺栓拆下时，应立即洗净并浸入油中保养。
⑤起吊套管时，严禁用卸绳直接吊在螺纹孔内，使用专用工具吊装，以免损坏套管螺纹。
⑥在施工中如出现其它故障使套管不能压入或拔出时，应定时将埋在土中的套管转动。
8.4 特殊情况下的成孔质量控制措施
8.4.1 遇地下障碍物的处理方法
图8-6 二次成孔法
（1）施工中如遇卵石层、孤石、条石等，可以先抽干套管内积水，然后用十字冲锤将其击碎后抓出。如遇到大面积的抛填片石层，则需采取“二次成孔法”施工，即：先进行该区域的B桩成孔，成孔深度至穿透抛石层，然后将孔用素土回填，再按咬合桩的施工工艺先A桩后B桩顺序施工，如下图所示。
（2）如因孤石和基础太多，造成施工缓慢，预计会超过砼的缓凝时间，此桩位需施打砂桩，再做二次成孔。
8.4.2 B序桩切割成孔困难时的处理措施
（1）当A序桩混凝土超过终凝时间较长，混凝土强度超过IOMPa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，最后沿两桩外侧施工旋喷桩，进行人工成孔。
（2）当咬合桩施工的流水作业中断时，应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，待后续咬合桩施工至该桩时重新成孔完成连续咬合桩的施工。
（3）当成孔垂直度精度大3‰时，A桩采用灌砂成砂桩，然后重新成孔;B桩采用灌注设计强度的混凝土重新成孔，直至达到施工精度要求。
8.4.3 事故桩的处理方法
在钻孔咬合桩施工过程中，因A桩超缓凝混凝土出现早凝现象或机械设备故障等原因，造成钻孔咬合桩的施工未能按正常要求进行而形成事故桩。事故桩的处理主要有以下几种情况。
（1）平移桩位单侧咬合
B桩成孔施工时，其一侧A1桩的混凝土已经凝固，使套管钻机不能按正常要求切割咬合A1、A2桩。处理方法为向A2桩方向平移B桩桩位，使套管钻机单侧切割A2桩，施工B桩（凿除原桩位导墙，并严格控制桩位），并在A1桩和B桩外侧另增加1根旋喷桩作为防水处理。如下图所示：
图8-7 平移桩位单侧咬合示意图
（2）背桩补强
B1桩成孔施工时，其两侧A1桩、A2桩的混凝土均已凝固，处理方法为放弃A1桩的施工，调整桩序，继续后面咬合桩的施工，以后在B1桩外侧增加3根咬合桩及两根旋喷桩作为补强。如下图所示：
图8-8 背桩补强示意图
（3）预留咬合锲口
在B1桩成孔施工中发现A1桩砼已有早凝倾向但还未完全凝固时，此时为避免继续按正常顺序施工造成事故桩，可及时在A1桩右侧施工一砂桩以预留出咬合锲口，待调整完成后再继续后面桩的施工。如下图所示：
图8-9 预留咬合锲口示意图
8.4.4 机械设备故障应急措施
在施工过程中，如发生设备故障，每台桩机上都配备有2台发动机，一台发生故障都可以用另一台发动机替代施工，同时对设备易损件，在工程施工前进行了必要的储备，出现故障后能及时更换修复。
8.4.5 咬合桩施工过程中不可抗力因素中断时处理措施
在施工过程中，如因政府大运回召开等不可抗力因素中断咬合桩施工时，每台桩机应在各自的施工段B序桩上施打砂桩，以便确保后续咬合桩施工时实现咬合。
九、 关键工序质量控制
9.1 孔口定位误差的控制
为了保证钻孔咬合桩底部有足够的咬合量，应对其孔口的定位误差进行严格的控制。在钻孔咬合桩桩顶以上设置钢筋混凝土导墙，导墙上设置定位孔，其直径宜比桩径大20～40mm。钻机就位后，将第一节套管插入定位孔并检查调整，使套管周围与定位孔之间的空隙保持均匀。如图9-1、9-2所示：
图9-1 咬合桩导墙支模
9-2 桩的垂直度的控制
9.2 成孔过程中要控制好桩的垂直度，必须抓好以下三个环节的工作。
（1） 套管的顺直度检查和校正
控制了桩身垂直度，也就能保证了钻孔咬合桩底部有足够厚度的咬合量。除对其孔口定位误差严格控制外，还应对其垂直度进行严格的控制。根据设计要求，桩身垂直度偏差不大于3‰。
图9-3 套筒垂直度控制
钻孔咬合桩施工前在平整地面上进行套管顺直度的检查和校正，首先检查和校正单节套管的顺直度，然后将按照桩长配置的套管全部连接起来，套管顺直度偏差控制在1‰～2‰。检测方法：于地面上测放出两条相互平行的直线，将套管置于两条直线之间，然后用线锥和直尺进行检测。
（2） 成孔过程中桩的垂直度监测和检查
①地面监测：在地面选择两个相互垂直的方向采用经纬仪或线锥监测地面以上部分套管的垂直度，发现偏差随时纠正。这项检测在每根桩的成孔过程中应自始至终坚持，不能中断。
②孔内检查：每节套管压完后安装下一节套管之前，都要停下来用“测环”或“线锥”进行孔内垂直度检查，不合格时需进行纠偏，直至合格才能进行下一节套管施工。
9.3 超缓凝混凝土的施工质量控制
超缓凝混凝土的施工质量控制办法如下：
（1） 生产
对超缓凝混凝土的技术参数要求：
①混凝土灌注时间计算，混凝土的初凝时间须≥60小时;
②采用C30超缓凝水下混凝土。
（2） 使用
使用过程中采用严格的检查制度和监控措施：
①每车混凝土在使用前必须由试验室检查其坍落度及观感质量是否符合要求，坍落度超标或观感质量太差的坚决退回，绝不使用。
②每车混凝土均取一组试件，监测其缓凝时间及坍落度损失情况，直至该桩两侧的A桩全部完成为止，如发现问题及时反馈信息，以便采取应急措施。
③按规范要求取试件检查混凝土最终强度，混凝土最终强度必须满足设计要求。
9.4 纠偏
成孔过程中如发现垂直度偏差过大，必须及时进行纠偏调整，纠偏的常用方法有以下3种。
（1）利用钻机油缸进行纠偏：如果偏差不大或套管入土不深（5m以下），可直接利用钻机的两个顶升油缸和两个推拉油缸调节套管的垂直度，即可达到纠偏的目的。
（1）素混凝土桩纠偏：如果素混凝土桩在入土5m以下发生较大偏移，可先利用钻机油缸直接纠偏。如达不到要求，可向套管内填砂或黏土，一边填土一边拔起套管，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，合格后再重新下压。
（3）钢筋混凝土桩纠偏：钢筋混凝土桩的纠偏方法与素混凝土桩基本相同，其不同之处是不能向套管内填土，而应填入与素混凝土桩相同的混凝土。否则有可能在桩间留下土夹层，影响排桩的防水效果。
9.5 钢筋加工及安装控制
1. 每月一次开展对混凝土供应商的原材料抽查、试块留置养护条件以及配合比检查。
图9-4 试验员对混凝土供应商进行原材料抽查
2. 检查钢筋套筒连接质量
（1）检查接头外观质量应外露不超过2扣，钢筋与连接套筒之间无缝隙;
（2）用力矩扳手检查接头拧紧程度。
（3）丝头加工尺寸控制
Ф18 ：丝头长度 ：25㎜ 完整丝扣圈数：≥9扣
Ф20 ：丝头长度 ：27.5㎜ 完整丝扣圈数：≥10扣
Ф22 ：丝头长度 ：30㎜ 完整丝扣圈数：≥11扣
（4）成品保护
① 成型钢筋应垫方木码放整齐，防止钢筋变形、锈蚀，油污。
② 仰拱、边墙竖筋在浇筑混凝土前套好塑料管保护或用彩条布、塑料布包裹严密;浇注完毕后用钢丝刷将被污染的钢筋刷干净。
（5）丝头现场检验
① 加工的丝头应逐个进行自检，不合格的丝头应切去重新加工;
② 自检合格的丝头，应有现场质检员随机抽样检验，以一个工作班加工的丝头为一个检验批，抽检10%，且不少于10个;现场丝头的抽检合格率不应小于95%，当抽检合格率小于95%时，应另抽取同样数量的丝头重新检验，当两次检验的总合格率不小于95%时，该批产品合格。当合格率仍小于95%时，则应对全部丝头进行逐个检验，合格者方可使用。
（6）钢筋接头的现场检验
① 外观质量自检合格的钢筋连接接头，应由现场质检员随机抽样进行检验。同一施工条件下采用同一材料的同等级同型式同规格接头，以连续生产的500个为一个检验批进行检验和验收，不足500个的也按一个检验批计算。
② 对每一检验批的钢筋连接接头，于正在施工的工程结构中随机抽取15%，且不少于75个接头，检查其外观质量及拧紧力矩。
③ 现场钢筋连接接头的抽检合格率不应小于95%。当抽检合格率小于95%时，应另抽取同样数量的接头重新检验。当两次检验的总合格率不小于95%时，该批接头合格。若合格率仍小于95%时，则应对全部接头进行逐个检验。 （7）直螺纹接头试验
①同一施工条件下采用同一材料的同等级同型式同规格接头，以500个为一个检验批进行检验和验收，不足500个的也按一个检验批计算。每一批取3个试件做单向拉伸试验。
②当三个试件抗拉强度均不小于该级别钢筋抗拉强度的标准值时，该验收批定为合格。如有一个试件抗拉强度不符合要求，应取六个试件进行复检。复检中仍有一个不符合要求时，该验收批判定为不合格。
（8）钢筋笼
设计要求主筋间距偏差不大于10mm，箍筋间距偏差不大于20mm，钢筋笼长度偏差不大于100mm，钢筋笼直径偏差不大于10mm。
图9-5 现场钢筋笼制安
9.6 防止钢筋笼上浮
灌注混凝土时，若钢筋笼侧向一边，或因混凝土浇灌时间过长，混凝土早凝，混凝土与钢护筒间存在较大摩擦力，致使护筒提升时混凝土与钢筋一同上浮。需采取以下措施预防钢筋笼上浮：
- 要把钢筋对准桩孔中央设置，而且在插入导管时注意对中，不要偏向一边钢筋笼外侧绑扎PVC管，若钢筋笼紧贴钢护筒时，可以减少摩擦力，钢筋笼底部焊接一井字架或者环形钢板（环形钢板内径400mm），增加钢筋笼上浮时的抗拔力。如下图所示：
图9-6 咬合桩钢筋笼防止上浮措施（笼底焊接环形钢板）
- 灌注混凝土时应作好运送混凝土车辆的调度计划，不要让其在施工现场等待时间过长; 使混凝土坍落度保持在18～22cm。
图9-7 试验员检查混凝土塌落度
若钢筋笼上浮无法控制，事后可采取了植筋的处理方案： 地质钻机在桩身中钻直径为140mm的钻孔，下2根D32J L930（精轧螺纹钢），注水灰质量比0.45水泥浆。
十、机械设备
表10-1 机械设备配备表
序号
设备类型
设备名称
型号
单位
数量
备注
1
咬合桩机设备
全套管咬合桩机
YTR260
台
1
配备磨桩机
2
电力配套设施
柴油发电机
KC500GF
台
1
项目用电量大，电压受限
3
出土设备
挖掘机
HD820II
台
1
4
焊接设备
直流电焊机
AX4-300-1
台
1
5
交流电焊机
BX1-500
台
1
6
实验设备
混凝土塌落度试验仪
TLY-1
套
1
7
测量仪器
水准仪
AL-32X
台
1
8
全站仪
GPT-3100N
台
1
十一、劳动组织
见表11-1 ：
表11-1 劳动组织配备表
序号
工种
人数
备注
1
工段长
1
2
副工段长
2
3
工程技术人员
2
4
质检员
1
5
安全员
1
6
测量员
2
7
试验员
1
8
焊工
4
9
搓管机（护筒驱动器）
2
10
全套管咬合桩起重机司机
1
11
普工
10
12
钢筋工
2
13
电工
1
十二、质量要求
符合以下规范要求：
地铁科技大厦项目基坑支护工程《岩土工程设计图纸》;
工程测量规范（GB50026-2007）;
混凝土结构设计规范（GB50010-2002）;
建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）;
建筑工程施工质量验收统一标准（GB50300-2001）;
混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）;
混凝土质量控制标准（GB50164-92）;
混凝土强度检验评定标准（GB50107-2009）;
钢筋焊接及验收规范（JGJ18-2003）;
钢筋焊接接头试验方法标准（JGJ/T27-2001）;
建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）; 岩土工程验收和质量评定标准（YB9010-1998）;
建筑机械使用安全技术规程
建筑施工起重吊装工程安全技术规范
建筑桩基技术规范JGJ94-2008
建筑基坑支护技术规程JGJ120-99
滚扎直螺纹钢筋连接接头JG163-2004
建筑机械使用安全技术规程（JGJ33-2001）;
施工现场临时用电安全技术规范（JGJ46-2005）;
建设工程施工现场供用电安全规范（GB50194-93）;
危险性较大的分部分项工程安全管理办法（建质安【2009】87号）;
深大站地铁上盖物业工程详细阶段《岩土工程勘察报告》;
我公司多年从事地铁、深基坑施工所积累的经验和成熟的施工工艺。
十三、安全及环保措施
贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的安全方针，以安全达国标为总目标。做到“三无一杜绝”、“一创建”，即“三无”：无工伤死亡事故、无交通死亡事故、无火灾和洪灾事故;“一杜绝”：杜绝重伤事故;“一创建”：创建安全标准工地。具体如下：
工程安全防范重点：
鉴于本类工程的施工特点，采取相应的对策措施，安全防范重点如下：
⑴防基坑壁坍塌事故;
⑵防起重伤害事故;
⑶防触电、电击事故;
⑷防机械伤害事故;
环境保护措施：
①扬尘控制;
②噪音与振动控制;
③土壤保护;
④建筑垃圾控制;
十四、结语
相对于传统旋挖钻孔咬合，采用全套筒咬合桩施工方法有以下优点：
14.1 免去清孔步奏，成桩垂直度容易控制，施工工序较为简单，不但可以降低施工过程中质量事故的发生的概率，而且可以节约施工时间，降低工程造价，有利于咬合桩的推广应用。
14.2 考虑到咬合桩临近地铁，为降低对地铁车站的影响，所采用的施工工艺尤为重要，全套管咬合桩施工冲击力小，不会产生塌孔以及偏孔的风险，避免了事故桩对地铁车站的影响;
14-3 由于场地地下水丰富，水位变化对地铁车站沉降、水平位移影响较大，采用全套管咬合桩施工挡土、止水效果良好，解决了临近地铁车站近距离施工深基坑支护的止水难题