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摘 要：本文结合某高层住宅楼工程的基坑支护方案讨论，分析挤压钻孔搭接排桩的原理及施工的控制措施。以供参考！
关键词：高层住宅楼工程 基坑支护 排桩；施工工艺；控制措施
某高层住宅楼工程，建设场地地质主要为非均质淤泥质土层，设计2层地下车库，其基坑平均开挖深度为7.5m。基坑有一边临近河道，地下水较大，因此，基坑边坡需要采取挡土和止水两种措施。
1 基坑支护施工方案
经过多次基坑支护方案讨论，决定本工程基坑支护采用基坑支护采用挤压钻孔搭接桩。即支护桩采用挤压钻孔搭接排桩桩型。设计桩长为16.5m ，桩径为1000mm 。
2 挤压钻孔搭接排桩
2.1挤压钻孔搭接排桩的原理
（1）挤压钻孔搭接排桩由两种类型的桩组成，一种为R 型桩（有筋桩）；另一种为C型桩（无筋桩）。当R 型桩与C型桩是在同一轴线上采取C+ R + C + R + C 间隔排列布置，并且R 型桩与C型桩之间的搭接长度为200mm ，就形成一道具有止水能力并具有足够侧向刚度的基坑围护结构。
（2）挤压钻孔搭接排桩施工顺序是：先施工C型桩（素混凝土桩），然后在2根C型桩之间施工R 型桩（有筋桩）， R 型桩的施工是利用套管的切割能力切割掉相邻2根C型桩的相交部分尚未完全凝固的混凝土，待钻孔达到设计深度后放置钢筋笼，然后浇注混凝土，此时有筋桩的混凝土与己经完成的无筋桩混凝土一起凝固，共同形成一个密实的桩墙，并以此达到既挡土又止水的目的。如图1 所示。
图 1
（3）为了保证R 型桩在施工中桩套管能顺利地切割掉相邻2根C型桩相交的素混凝土，C型桩混凝土此时应该还没有初凝。要达到这个目的，需要在C型桩的混凝土中掺加超缓凝剂，延缓混凝土的初凝时间，以满足R型桩施工切割的需要。
（4）为保证围护结构的止水效果，R 桩与C桩之间需要有足够的搭接长度，设计桩径800～1000mm，桩与桩之间搭接厚度为200mm。
2.2 挤压钻孔搭接排杠采用的施工机械
挤压钻孔搭接桩采月液压式摆动挤压式全套管沉桩机，以套管正反扭动加压下切，管内抓斗取土成孔，然后进行水下混凝土灌注成桩。
3 挤压钻孔搭接排桩的施工工艺
3.1 R 型桩的施工工艺流程
平整场地→测放桩位→施工导墙→钻机就位→测量垂直度→压入第1节套管抓斗取土钻管钻进→重复纠正垂直度，压入第2、3 节套管→测量孔深→清除废土，检查孔底→吊放钢筋笼→水下混凝土浇注→拆除导管，测量混凝土面→成桩结束→桩机移位。
3.2 C型桩的施工工艺流程
与R 型桩相比仅缺少了吊放钢筋笼工序，其他基本相同。
3.3 R 型桩的施工工艺要点
（1）施工准备。清理导墙制作范围内所有地下障碍物，并对场地进行平整，回填低洼的沟槽，压实沟底并将场地标高与自然地面高差控制在30 ～40cm ，满足排桩施工需要。
（2）导墙施工。① 导墙的作用是用来控制排桩的平面位置、保证桩的搭接尺寸、规定桩的走向、防止孔口坍落以及保证桩机行走；② 导墙的墙体结构当排桩的桩径为1000mm时，为满足桩机施工需要，导墙的截面尺寸为2.04m（宽）×0.30m（厚）， R 型桩与C型桩的搭接长度为20cm ，导墙采用C25 混凝土浇注；⑧ 导墙内模板制作导墙的内模板是确定排桩施工平面位置的重要依据，因此需要专门设计和制作，以φ1000mm桩为例，内模板采用50mm×50mm等边角钢，3mm厚铁板，按计算的弦长裁制铁板并焊接在角钢上，模板高度50cm ，长度以6～8 根桩长为宜，如图2 所示。
图 2
（3）排桩的搭接施工。
① 钻机就位：当导墙混凝土具有足够的强度后，移动套管钻机，使抱管器中心对应定位在导墙孔位中心；
② 取土成孔：先压入第1 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，要始终保持开挖面在套管底口以上2.5m 左右，每节套管压入土中地面预留1.2～1.5m ，便于接管，每节套管都必须检测垂直度，如不合格则进行纠偏调整，如合格则安装下1 节套管继续下压取土，直至达到设计孔底深度；
③ 吊放钢筋笼：R 型桩成孔检查合格后，开始安放钢筋笼，安放钢筋笼中应采取有效措施保证钢筋笼的垂直度和笼顶标高的准确；
④ 灌注混凝土：如孔内有水时需采用水下混凝土灌注法施工，如孔内无水时则采用干孔导管法流态灌注；
⑤ 拔管成桩：边浇混凝土边拔管，应注意始终保持套管底端低于混凝土面不小于2.5m ；
⑥成桩结束桩机移位。
4 钻孔搭接桩施工控制措施
4.1桩体垂直度控制措施
成孔过程中桩的垂直度控制标准为3‰～5‰。要控制好桩的垂直度，需要注意以下3 个方面：套管的顺直度检查和校正；公交孔过程中桩的垂直度监测和检查；遭桩的竖向垂直度纠偏。
成孔过程中一旦发现垂直度偏差过大，需要及时纠偏，纠偏的方法有以下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；②R 桩纠偏。如果R 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，可向套管内填砂或粘土，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；③C桩的纠偏。C樁的纠偏方法与R 桩基本相同，其不同之处是不能向套管内填土而应填入与R 桩相同的混凝土，否则有可能在桩间留下土夹层，从而影响排桩的止水效果。
4.2超缓凝混凝土控制措施
R 桩施工需要等待C型桩完成，而且此时C型桩混凝土尚未初凝。为了确保这个时间，C型桩混凝土内掺的缓凝外加剂就成为搭接效果成败的关键。为了保证R 型桩与C型桩之间的搭接具有密实的止水效果，C型桩的超缓凝混凝土缓凝时间≥48h 。
4.3 多台桩机分段施工的接头处理
因为工期的需要，一个工程会进场2 台或2 台以上的桩机进行分段施工，此时工程中就会出现甲桩机施工段与乙桩机施工段之间接头问题。现场可以采取砂桩接头的方法。
4.4 R 型桩在施工中出现“管涌”情况的处理措施
为了克服“管涌”，可以采取以下几个方法：① 将C型桩的坍落度尽量取小一些，如取坍落度为（16 士2） cm ，以便降低混凝土的流动性；②保持套管底口始终控制超前于开挖面，至少不应小于2.5m ，以便人为形成一段高差阻止混凝土的流动；③如果遇地下障碍物，致使套管底无法超前时，此时可向套管内浇注入一定量的水，使其保持一定的反压力用以平衡C型桩的混凝土压力，阻止“管涌”的发生；④R 型桩在成孔过程中应注意观察相邻两侧C型桩混凝土顶面，一旦发现C型桩的混凝土出现下陷情况，应该立即停止R 型桩施工，并一边将套管尽量下压，一边向R 型桩内填土或注水，直到完成制止住“管涌”为止。等待C型桩的缓凝混凝土坍落度损失一段时间后再继续施工R 型桩。
5 结束语
挤压钻孔搭接排桩具有一桩两用的特点，既具有挡土的功能，同时也可以止水，这种桩型与常规基坑支护体系相比较，具有施工速度快，节省工程材料和工程投资少等优点。比较适合用于非均质强度低的淤泥质土层，也适合在强度低、稳定性差、易液化、成孔时易发生坍孔管涌的砂性土层。本工程采用挤压钻孔搭接排桩作为基坑支护桩后，在基坑土方开挖和地下室施工期间，基坑边坡未发生渗漏情况，经对基坑边坡实施的监测表明，本工程支护桩最大侧向位移为12.5mm，满足规定要求。
关键词：高层住宅楼工程 基坑支护 排桩；施工工艺；控制措施
某高层住宅楼工程，建设场地地质主要为非均质淤泥质土层，设计2层地下车库，其基坑平均开挖深度为7.5m。基坑有一边临近河道，地下水较大，因此，基坑边坡需要采取挡土和止水两种措施。
1 基坑支护施工方案
经过多次基坑支护方案讨论，决定本工程基坑支护采用基坑支护采用挤压钻孔搭接桩。即支护桩采用挤压钻孔搭接排桩桩型。设计桩长为16.5m ，桩径为1000mm 。
2 挤压钻孔搭接排桩
2.1挤压钻孔搭接排桩的原理
（1）挤压钻孔搭接排桩由两种类型的桩组成，一种为R 型桩（有筋桩）；另一种为C型桩（无筋桩）。当R 型桩与C型桩是在同一轴线上采取C+ R + C + R + C 间隔排列布置，并且R 型桩与C型桩之间的搭接长度为200mm ，就形成一道具有止水能力并具有足够侧向刚度的基坑围护结构。
（2）挤压钻孔搭接排桩施工顺序是：先施工C型桩（素混凝土桩），然后在2根C型桩之间施工R 型桩（有筋桩）， R 型桩的施工是利用套管的切割能力切割掉相邻2根C型桩的相交部分尚未完全凝固的混凝土，待钻孔达到设计深度后放置钢筋笼，然后浇注混凝土，此时有筋桩的混凝土与己经完成的无筋桩混凝土一起凝固，共同形成一个密实的桩墙，并以此达到既挡土又止水的目的。如图1 所示。
图 1
（3）为了保证R 型桩在施工中桩套管能顺利地切割掉相邻2根C型桩相交的素混凝土，C型桩混凝土此时应该还没有初凝。要达到这个目的，需要在C型桩的混凝土中掺加超缓凝剂，延缓混凝土的初凝时间，以满足R型桩施工切割的需要。
（4）为保证围护结构的止水效果，R 桩与C桩之间需要有足够的搭接长度，设计桩径800～1000mm，桩与桩之间搭接厚度为200mm。
2.2 挤压钻孔搭接排杠采用的施工机械
挤压钻孔搭接桩采月液压式摆动挤压式全套管沉桩机，以套管正反扭动加压下切，管内抓斗取土成孔，然后进行水下混凝土灌注成桩。
3 挤压钻孔搭接排桩的施工工艺
3.1 R 型桩的施工工艺流程
平整场地→测放桩位→施工导墙→钻机就位→测量垂直度→压入第1节套管抓斗取土钻管钻进→重复纠正垂直度，压入第2、3 节套管→测量孔深→清除废土，检查孔底→吊放钢筋笼→水下混凝土浇注→拆除导管，测量混凝土面→成桩结束→桩机移位。
3.2 C型桩的施工工艺流程
与R 型桩相比仅缺少了吊放钢筋笼工序，其他基本相同。
3.3 R 型桩的施工工艺要点
（1）施工准备。清理导墙制作范围内所有地下障碍物，并对场地进行平整，回填低洼的沟槽，压实沟底并将场地标高与自然地面高差控制在30 ～40cm ，满足排桩施工需要。
（2）导墙施工。① 导墙的作用是用来控制排桩的平面位置、保证桩的搭接尺寸、规定桩的走向、防止孔口坍落以及保证桩机行走；② 导墙的墙体结构当排桩的桩径为1000mm时，为满足桩机施工需要，导墙的截面尺寸为2.04m（宽）×0.30m（厚）， R 型桩与C型桩的搭接长度为20cm ，导墙采用C25 混凝土浇注；⑧ 导墙内模板制作导墙的内模板是确定排桩施工平面位置的重要依据，因此需要专门设计和制作，以φ1000mm桩为例，内模板采用50mm×50mm等边角钢，3mm厚铁板，按计算的弦长裁制铁板并焊接在角钢上，模板高度50cm ，长度以6～8 根桩长为宜，如图2 所示。
图 2
（3）排桩的搭接施工。
① 钻机就位：当导墙混凝土具有足够的强度后，移动套管钻机，使抱管器中心对应定位在导墙孔位中心；
② 取土成孔：先压入第1 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，要始终保持开挖面在套管底口以上2.5m 左右，每节套管压入土中地面预留1.2～1.5m ，便于接管，每节套管都必须检测垂直度，如不合格则进行纠偏调整，如合格则安装下1 节套管继续下压取土，直至达到设计孔底深度；
③ 吊放钢筋笼：R 型桩成孔检查合格后，开始安放钢筋笼，安放钢筋笼中应采取有效措施保证钢筋笼的垂直度和笼顶标高的准确；
④ 灌注混凝土：如孔内有水时需采用水下混凝土灌注法施工，如孔内无水时则采用干孔导管法流态灌注；
⑤ 拔管成桩：边浇混凝土边拔管，应注意始终保持套管底端低于混凝土面不小于2.5m ；
⑥成桩结束桩机移位。
4 钻孔搭接桩施工控制措施
4.1桩体垂直度控制措施
成孔过程中桩的垂直度控制标准为3‰～5‰。要控制好桩的垂直度，需要注意以下3 个方面：套管的顺直度检查和校正；公交孔过程中桩的垂直度监测和检查；遭桩的竖向垂直度纠偏。
成孔过程中一旦发现垂直度偏差过大，需要及时纠偏，纠偏的方法有以下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；②R 桩纠偏。如果R 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，可向套管内填砂或粘土，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；③C桩的纠偏。C樁的纠偏方法与R 桩基本相同，其不同之处是不能向套管内填土而应填入与R 桩相同的混凝土，否则有可能在桩间留下土夹层，从而影响排桩的止水效果。
4.2超缓凝混凝土控制措施
R 桩施工需要等待C型桩完成，而且此时C型桩混凝土尚未初凝。为了确保这个时间，C型桩混凝土内掺的缓凝外加剂就成为搭接效果成败的关键。为了保证R 型桩与C型桩之间的搭接具有密实的止水效果，C型桩的超缓凝混凝土缓凝时间≥48h 。
4.3 多台桩机分段施工的接头处理
因为工期的需要，一个工程会进场2 台或2 台以上的桩机进行分段施工，此时工程中就会出现甲桩机施工段与乙桩机施工段之间接头问题。现场可以采取砂桩接头的方法。
4.4 R 型桩在施工中出现“管涌”情况的处理措施
为了克服“管涌”，可以采取以下几个方法：① 将C型桩的坍落度尽量取小一些，如取坍落度为（16 士2） cm ，以便降低混凝土的流动性；②保持套管底口始终控制超前于开挖面，至少不应小于2.5m ，以便人为形成一段高差阻止混凝土的流动；③如果遇地下障碍物，致使套管底无法超前时，此时可向套管内浇注入一定量的水，使其保持一定的反压力用以平衡C型桩的混凝土压力，阻止“管涌”的发生；④R 型桩在成孔过程中应注意观察相邻两侧C型桩混凝土顶面，一旦发现C型桩的混凝土出现下陷情况，应该立即停止R 型桩施工，并一边将套管尽量下压，一边向R 型桩内填土或注水，直到完成制止住“管涌”为止。等待C型桩的缓凝混凝土坍落度损失一段时间后再继续施工R 型桩。
5 结束语
挤压钻孔搭接排桩具有一桩两用的特点，既具有挡土的功能，同时也可以止水，这种桩型与常规基坑支护体系相比较，具有施工速度快，节省工程材料和工程投资少等优点。比较适合用于非均质强度低的淤泥质土层，也适合在强度低、稳定性差、易液化、成孔时易发生坍孔管涌的砂性土层。本工程采用挤压钻孔搭接排桩作为基坑支护桩后，在基坑土方开挖和地下室施工期间，基坑边坡未发生渗漏情况，经对基坑边坡实施的监测表明，本工程支护桩最大侧向位移为12.5mm，满足规定要求。