建筑领域的深基坑支护施工中，会运用到不同类型的桩基，咬合桩是全新围护结构，其中，包括双动力头成孔咬合桩深基坑支护技术，通过桩体与桩体的咬合排列达到支护效果。结合基坑支护技术手段的应用效果，具有良好适用性与应用优势。因为城市建设规模的拓展，地下空间成为开发、利用的首选，咬合桩在挡土、止水这2个方面有非常显著成效，也是市政、地铁项目等地下工程常用的围护结构。
1成孔咬合桩技术
1.1应用原理
建筑工程现场通过双动力头全套管钻机进行咬合桩的施工，通过利用桩与桩的互相咬合排列，搭建基坑围护结构（施工原理如图1所示）。设定钻孔咬合桩排列模式，其中第一序素混凝土桩（A1）、第二序钢筋混凝土桩（B1），按照施工顺序，素混凝土桩运用超缓凝混凝土，在初凝前结束钢筋混凝土桩项目施工。进行到钢筋混凝土桩的施工环节，通过套管钻机所具备的切割功能，将临近素混凝土桩部分混凝土切割掉，从而达到咬合的效果。素混凝土桩通过长螺旋钻孔浇筑桩进行施工，而钢筋混凝土桩则选择旋挖钻孔浇筑桩[1]。实施咬合桩施工，其中第1序桩需要进行C30水下混凝土的浇筑，当素桩处于缓凝状态，要求初凝时间大于60h，终凝时间小于72h，混凝土素桩部分，3d内强度小于3MPa，5d检测强度小于10MPa，28d强度达到设计规范；第2序桩应该密切跟进、钻进施工，期间还需要浇筑混凝土，确保第2序桩混凝土完全融合，并完全转变成嵌入咬合状态，排桩结构为连续性[2]。
1.2成孔咬合桩工艺
因为基坑的平面规模比较大，开挖较深，所以基坑围护结构也被赋予了良好的止水性和安全性，咬合桩施工方案可行性提高。采用咬合桩成孔工艺，按照基坑支护要求，选择双动力头钻机成孔，确保基坑支护整体安全性与平稳性。经过深基坑支护施工总结的经验，咬合桩选择双动力头钻机成孔，有利于提高钻进效率、节省成本。即便是在砂层钻进中应用，也可以保障成孔施工质量。
2双动力头成孔咬合桩深基坑支护技术方案
2.1施工流程
双动力头成孔咬合桩施工，需要按照如下流程进行：（1）准备阶段需测量放样；（2）组织导墙混凝土部分施工；（3）施工现场放置钻机，完成螺旋钻杆、套管安装，由施工人员检查垂直度；（4）套管与螺旋钻头双动力钻孔作业，直至满足设计深度要求，采用旋挖钻方式，将孔底的虚土全部清理，在内部浇筑超缓凝混凝土，随后按照顺序将管拔出；（5）浇筑混凝土桩并且将导管、全套管拔出；（6）将钻机移动到后续施工位置，开始套管和螺旋钻头双动力钻孔施工，直至满足设计深度要求[3]。孔内浇筑超缓凝混凝土，并且按照顺序拔管，结束素混凝土桩的浇筑施工；（7）钻机移动到钢筋混凝土桩施工位置，采取旋挖陶土的方式，直到满足设计孔深要求，随后由施工人员对孔深进行测量，在内部放置钢筋笼，并且安装导管。完成混凝土浇筑施工后，依次将导管、套管拔出，结束浇筑，最后转移钻机位置即可结束。
2.2应用要点
选择导槽模板时应该定制钢模，每段钢模长度以3m为宜，支撑模板则要采用地脚锚杆和方木。根据咬合桩位，采取轴线·158·FoundationandBasementBuildingTechnologyDevelopment第48卷第9期2021年5月定位的方式选定模板位置，要求内径超过设计桩径约30mm，设计到槽结构时，可以选择HPB30010钢筋、HRB40012钢筋，前者横向间距控制在30cm，后者横向间距则要控制在16cm[4]。建议提前在加工厂将钢筋加工成为网片半成品，运输到施工现场集中安装。确定导墙强度符合要求，便可以在外侧铺设钢板双动力。全套管钻机放置在导墙边缘处，并且要将导墙孔位的中心对准双动力全套管钻机外侧动力头带钢护筒，确定桩位之后，采用钻机内外动力头可以起到螺旋钻套罐驱动钻进的效果。内外动力头通过驱动作用运转，旋挖钻杆取土钻进以驱动套管钻进，期间螺旋钻头突进至设计深度便可完成钻进施工。进行到外侧动力头驱动护筒这一环节，要分别从x,y轴线方向实施套管垂直度的检测。如果发现垂直度偏斜，那么工作人员便要观察仪表，将桅杆垂直度与套管垂直度及时调整。当钻孔满足设计深度要求，便可采用螺旋钻机、旋挖钻机实施清孔作业，检查孔深与垂直度，确定合格便可进入后续施工阶段。在终孔环节，应用全套管法进行施工，如果孔内无水或者只有少量的地下水，可以直接将钢筋笼和下导管吊放至孔内实施混凝土浇筑作业。如果孔内有大量积水，需先检测孔底沉渣厚度，如果厚度超过20cm便要及时清孔。除此之外，现场施工人员还应该按照设计规范检查孔深、孔径等参数。确定孔底沉渣厚度，满足设计要求，方可安放钢筋笼。施工过程中，吊放钢筋笼要在加工厂提前制作完成，确保钢筋骨架平整，随后集中运输到施工现场。吊装钢筋笼建议选择3点起吊法，通过大钩平行起吊，再利用旋转平移的方式将钢筋笼转移到桩孔位置。小钩、大钩间的有效配合，使钢筋笼竖起调放置孔内[5]。完成钢筋笼吊放之后便可浇筑混凝土，正式浇筑之前施工人员连接漏斗，连接工具一般会选择套扣和导管活节。其中导管底口须要超过孔底0.25~40cm。导管内部采用钢丝悬吊的方式固定吊球，当漏斗内部混凝土填满，而且混凝土拌合运输车中的混凝土、漏斗混凝土量总和超过4m3，便可将吊球拔起，压出导管内部的水。混凝土拌合运输车持续作业，使第一批混凝土拌合物能够灌入孔底。随后马上测量孔内部混凝土高度，要求灌入施工结束后的导管埋深超过1m。经过计算，导管埋置深度符合常规要求便可持续性浇筑混凝土，导管埋深按要求埋深在2~4m。一旦开始浇筑混凝土，便要保证持续性，导管拔出也要快速。浇筑期间需实时探测孔中孔内部混凝土面所在位置，并且将导管埋置深度进行调整。考虑到桩顶部为混凝土质量，在施工过程中，混凝土浇筑桩顶标高必须要超过设计桩顶标高大约0.5m。完成浇筑混凝土之后操作全套管钻机将套管拔出，随后混凝土面有可能出现下沉，此时施工人员须马上补方。
3双动力头成孔咬合桩深基坑支护技术的优化建议
（1）要注意桩体咬合时间的精准控制。钻机就位之前施工人员需关注导墙施工情况，了解导墙位置放样、模板基地及混凝土养护等，是否满足规定。组织双动力头施工，素混凝土桩和钢筋混凝土桩钻进需要保证时间间隔的控制，其中素混凝土桩建议应用超缓凝混凝土，且初凝时间超过60h，终凝时间不能超过72h，3d强度小于3MPa，5d强度不大于10MPa，28d强度则要满足设计规范[6]。第1序桩施工进行到48h，便可以开始第2序桩的施工作业。开挖基坑过程中，时刻关注是否有渗漏问题，保证围护结构质量及止水帷幕的施工效果。咬合质量控制除了要关注咬合时间间隔这一项因素之外，还须对套筒垂直度、钢筋笼吊放及水下混凝土浇筑施工等加以重视。基坑转角处设置钢筋混凝土桩，保证素装外套筒旋转期间可以对称咬合。（2）桩体钻孔这一施工环节确定导墙的强度符合规定，便可将钻机转移到导墙的边缘处，以免在后续施工期间出现导墙破损问题。当钻机定位后，外套筒通过钻进过程接管或者一次焊接这两种方式，一次装入驱动钻头内保部，接管过程要保证外套管钻进到与地面相离一定高度。分离外套筒之后，现场可以操作卷扬机，将套筒接长节段吊起对接，转入地下套筒，随后便可实施焊接。外套管钻进期间若有坚硬岩石或者是粘度层存在，致使外套筒扭距提升而增加钻劲难度，在不拔出外套筒的情况下，建议钻机更换旋挖钻头、短螺旋钻头。也可以直接采取双动力头钻机。但在选择时要注意，双动力头钻机更适用于因粘土引发的钻进问题。当钻进到设计深度便要注意观察钻杆垂直度，在调整垂直度时需要实时监控。一旦发现轻微偏斜，便要利用钻机上方的仪表及时调整。（3）基坑支护施工过程的监测，通常会选择坡顶水平位移监测、附近地表监测、坡顶沉降监测等方法。在施工现场设置监测点，例如，基坑各个边的两端位置与中间分别设置沉降监测点与位移监测点，深层土体位移监测，可在基坑的4边中间部位与短边端部设置监测点，对于每层支撑监测点的设置，可在各层斜撑与基坑中间部位对撑端头设置监测点，地表监测点建议在基坑各边的中间位置设置，对于剖面的监测，需要和坑边保持垂直。各个监测剖面所有监测点数量不能少于5个，与基坑边之间的距离也要精准计算后确定。通过监测总结所有监测点数据是否处在警戒值范围内，由此也可以认识到通过双动力头长孔咬合桩这一深基坑支护技术，有利于加强基坑支护稳定性及施工的安全性。（4）如果外套管旋转上升期间混凝土面突然下沉且下沉的深度超过2.5m，此时施工人员须及时总结原因。可能与套管孔壁间隙有直接关系，或者螺旋钻头在钻进期间有塌孔现象产生，当套管上升便会产生空洞。若外套管旋转上升期间遇到流砂层，此时拔管产生扩孔现象均会导致混凝土面下沉。施工人员可再次插入导管，并且将下沉的混凝土补足，双动力头钻机在钻进至流砂层之后，套管钻进对比螺旋钻头的钻进需更为前突，以免出现螺旋钻头前突钻孔坍塌这一现象[7]。与此同时，双动力头咬合桩进行施工，期间外套筒接缝位置有裂缝出现，可能是焊接质量影响，或外动力头驱动套管进行旋转与钻进，增加了和地层中砂摩擦力，从而因套管接缝处磨损导致裂缝。建议提升接头焊缝施工质量，并且定期对其进行检查，一旦发现严重磨损，须马上补焊。套管的两端位置应该定期更换，使套管接缝部位磨损周期延长。
4结束语
双动力头成孔咬合桩在深基坑支护中运用，是现阶段建筑领域基坑支护的常见方法，有利于提高基坑支护施工质量。为发挥出双动力头成孔咬合桩的作用，施工人员在开始支护前要结合现场实际情况，制订双动力头成孔咬合桩方案，对比其他基坑支护技术，挡土、止水效果更加理想，为今后建筑工程基坑支护施工提供技术参考，提高深基坑支护技术水平。
参考文献
[1]张军新，黎鸿，宋志坚，等.成都地区常见深基坑支护措施及其运用的探讨[J].四川建筑科学研究，2020，46（S1）：90–96.
[2]王琦芳.建筑工程深基坑支护的施工技术探析[J].科技创新与应用，2020（34）：151–152.
[3]卓宗琪，蔡磊，彭川海.混合配筋预制工字桩在高灵敏度软土深基坑设计中的应用与分析[J].工程勘察，2020，48（11）：24–29.
[4]王金龙，朱利民，谢毅洋，等.钻孔桩咬合搅拌桩支护在超深基坑中的应用[J].建筑科学，2020，36（S1）：174–179.
[5]王恒.试论复杂地质深基坑咬合支护体系新型施工工艺[J].建材与装饰，2019（36）：3–4.
[6]吕成炜.全套管钻孔咬合桩在深基坑支护的应用探讨[J].安徽建筑，2019，26（12）：141–142.
[7]黄峻峰，赵爱涛.钻孔咬合桩施工技术在水中承台基坑围护结构中的应用[J].珠江水运，2019（10）：101–102.
作者：胡瑛 施继余 单位：昆明冶金高等专科学校
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