超缓凝混凝土在咬合桩施工中的应用

钻孔咬合桩技术一、工艺介绍钻孔咬合桩采用全套管钻机钻孔施工，相邻单桩之间相互咬合而形成桩墙。

为便于切割，桩的排列方式一般为一条素砼桩（A 桩）和一条钢筋砼桩（B 桩），A 桩砼采用超缓凝混凝土，要求必须在A 桩砼初凝之前完成B 桩的施工。

B 桩施工时采用全套管钻机切割相邻A 桩相交部分的砼，实现咬合，如下图。

钻孔咬合桩平面示意图A BB B A单根桩施工工艺流程平整场地→测设桩位→施工咬合桩导墙→套管钻机就位对中→吊安第一节套管→控测垂直度→压入第一节套管→校核垂直度→抓斗取土，套管钻进→测量孔深→清除虚土，检查孔底→钢筋混凝土桩吊放钢筋笼→放入混凝土灌注导管→灌注混凝土逐次拔管→测定桩顶混凝土面→套管钻机移位，如下图。

钻孔咬合桩施工工艺原理图2A 1桩施工排桩的施工工艺流程每台(套)机组分区独立作业，也可多台(套)机组跟进作业。

单机成桩作业顺序为：A1→A2→B1→A3→B2→A4→B3→A5→……。

单桩成桩时间约12 小时，保证B 桩在A 桩混凝土二、适用范围、优点钻孔咬合桩适用地质范围较广，基本上除了大片石层区的所有土质地层，特别适用于有淤泥、流砂、地下水富集等不良条件的地层，对于局部孤石可直接处理，对于面积不大的石层可采用先“二次成孔”技术处理。

现略举几个实例地质情况如下：深基坑支护方式有多种，比如地下连续墙、人工挖孔桩、钻孔灌注桩等，钻孔咬合桩作为一种深基坑支护的新技术，有其特殊的优点，分述如下：1、有别于圆形桩与异形桩组合的“桩墙”，咬合桩的混凝土终凝出现在桩的咬合以后，成为无缝连续的桩墙，与普通钻孔支护排桩相比，大幅度提高了支护结构的抗剪强度和安全性；2、具有良好的截水性能，不需要普通钻孔排桩的辅助截水及桩间挡土措施；3、与地下连续墙相比，功能基本相似，且优点在：a、配筋率较低，节省了钢筋用量；b、抗渗能力较强；c、施工灵活，可以根据需要转折变线，所以更适合于施工一些平面多变的几何图形或呈弧形的基坑；4、无需泥浆护壁，近于干法施工，节省了泥浆制作、使用、废浆处理的费用，同时施工机械设备噪声低，振动小，利于文明施工，尤其在文明施工要求较高的城市建成区应用其优点较为明显；5、成孔精度可以得到有效控制，由于套管压入地层是靠主机液压油缸行程完成，每次压入深度约25cm，套管每节可以边压入边纠偏，行进全过程的垂直精度控制；6、成孔过程中由于有钢套管护壁，扩孔（充盈）系数较少，减少了混凝土灌注量；7、无需降低地下水，对周边建筑物影响小，对于淤泥、流砂、地下水富集等不良条件的地质情况下，有其他支护方式难以比拟的优点；8、所需的工作面小，且施工灵活，能够紧邻相近的建筑物和地下管线施工，特别适用于城市中施工场地受限制的环境；9、施工速度有保障，工艺本身的要求24小时连续施工，且受天气等外界因素干扰小；10、对便与电缆线等管线改迁。

咬合桩施工工艺
1、咬合桩工艺原理
全套管全回转咬合桩，即采用全套管全回转钻机施工，桩与桩之间相互咬合排列的一种基坑围护结构。

桩的排列方式为一个素混凝土桩（A桩）和一个钢筋混凝土桩（B桩）间隔详见下图。

这种排列方式在施工时需先施工A桩，后施工B桩，A桩混凝土采用超缓凝型混凝土，要求必须在A桩混凝土初凝之前完成B桩的施工，B桩施工时，利用套管钻机的切割能力切割掉相邻A桩相交部分的混凝土，则实现了咬合。

咬合桩施工平面图
2、施工工艺流程
总的施工原则是先施工A桩，后施工B桩，其施工工艺流程是：A1—A2—B1—A3—B2—A4—B3……，具体施工工艺及流程详见下图。

咬合桩施工工艺图
施工准备、场地平整
桩位测量放样
全套管全回转钻机就位
套管下放
导墙施工
取土成孔
测量孔深
清除虚土检测孔底
吊放钢筋笼
放入混凝土灌注导管测定混凝土高程取出套管及导管桩基定位、钻机移位施工下一根桩
灌注混凝土逐次拔管
验孔签认
隐蔽签认
导管拼装检查制作混凝土试块
混凝土运输
制作钢筋笼
咬合桩施工工艺流程图3、咬合桩施工要点
咬合桩施工要点
4、咬合桩质量保证措施
咬合桩质量保证措施。

咬合桩施工技术措施编制邵强审核徐华兵复核审批深圳市颐安投资集团有限公司二零一四年六月十一日咬合桩施工技术措施一、咬合桩概述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渗作用的整体连续防水、挡土围护结构。

咬合桩是在桩与桩之间形成相互咬合排列的一种基坑围护结构。

桩的排列方式为一条不配筋并采用超缓凝素混凝土桩 (A 桩)和一条钢筋混凝土桩(B 桩)（采用全套管钻机施工）间隔布置。

施工时,先施工A 桩,后施工B 桩,在A 桩混凝土初凝之前完成B 桩的施工。

A 桩、B 桩均采用全套管钻机施工,切割掉相邻A 桩相交部分的混凝土,从而实现咬合(如下图所示)。

咬合桩拟采用VRM2000和MZ-1500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 序桩间采用VRM2000钻机切割成孔施工钢筋砼B 序桩。

套管钻机咬合桩成桩顺序见图。

A 、B 桩实现咬合示意ABAAAABBB图一 施工流程二、施工进度单机成桩需12h 左右,分别为:桩机就位30min→压入并校正第一节套管60min→压管钻进冲抓成孔360min→吊放钢筋笼30min→吊放混凝土导管30min→灌筑混凝土180min→拔套管移机30min 。

考虑不可预见因素的影响,单机成桩时间按16h 控制。

三、工艺原理钻孔咬合桩是采用机械钻孔施工，桩与桩之间相互咬合排列的一种基坑围护结构。

施工主要采用“套管钻机+超缓凝型砼”方案。

钻孔咬合桩的排列方式采用：第一序桩素砼桩（A 桩）和第二序钢筋砼桩（B 桩）间隔（如图一）；先施工A 桩，后施工B 桩，A 桩砼采用超缓凝型砼，要求必须在A 桩砼初凝之前完成B 桩的施工，B 桩施工时，利用套管钻机的切割能力切割掉相邻A 桩的部分砼，则实现了咬合（如图二）A 1桩施工A 2桩施工B桩施工图二 钻孔咬合桩施工工艺原理图四、施工准备1、现场准备第一阶段施工围场完毕；施工用电、用水接至现场；施工范围内管线迁移，邻近不能拆除的管线制定切实可行的保护措施；现场桩位测量放样，施工导墙浇筑；全套管钻机及配套机械设备进场并进行安装调试，做好开工前各项准备工作。

超缓凝混凝土的配制及工程应用桂根生;李政统;吴鑫【摘要】结合工程实际,使用Ⅰ级风选粉煤灰、S75级磨细矿粉、高性能减水剂以及超缓凝外加剂,在低胶凝材料用量情况下配制大流动性、高保坍C30水下超缓凝泵送混凝土.经过原材料选择、工作性能评价、抗压强度测试等方面的研究,确定了C30水下超缓凝泵送混凝土配合比.测试结果表明,混凝土拌合物性能与凝结时间能满足钻孔咬合桩施工工艺要求,硬化混凝土强度满足结构实体技术指标,具备很好的经济价值和推广意义.【期刊名称】《新型建筑材料》【年(卷),期】2019(046)002【总页数】5页(P23-26,31)【关键词】超缓凝混凝土;泵送混凝土;低胶凝材料【作者】桂根生;李政统;吴鑫【作者单位】四川华西绿舍建材有限公司,四川成都 610051;四川华西绿舍建材有限公司,四川成都 610051;四川华西绿舍建材有限公司,四川成都 610051【正文语种】中文【中图分类】TU528.530 引言随着城市化的推进，超高、超深、超大规模建筑工程不断涌现，对混凝土的配制技术提出了更高要求。

在地铁、车站等深基坑围护结构的钻孔咬合桩施工工程中，要求混凝土的终凝时间达到62～72 h，且必须有足够的后期强度，因而提出了超缓凝混凝土技术要求。

国内有研究表明[1-3]，普通缓凝剂一般只能缓凝几个小时至十几小时，如加大掺量会导致水泥石强度急剧降低，甚至松溃无强度。

国外报道的各类超缓凝剂，其缓凝效果一般小于48 h，且不同程度存在后期强度损失现象[4]。

本课题采用一种超缓凝剂，经过对混凝土配合比参数的优化设计，混凝土终凝结时间为62～72 h，28 d强度满足结构设计要求。

1 工程概况超缓凝混凝土应用于成都地铁施工工程中，主体结构深基坑采用钻孔咬合桩作为围护结构。

桩径1200 mm，相邻两桩咬合量250 mm，桩长15～25 m。

咬合桩分为A桩和B桩，A桩为C30超缓凝水下素混凝土桩，B桩为C35水下钢筋混凝土桩，C30水下超缓凝混凝土量约1800 m3。

超缓凝钻孔咬合桩混凝土的配制摘要：苏州轨道公司2#线工程6标段部分维护结构采用超缓凝咬合桩，本文通过试验成功配制了符合施工要求的超缓凝混凝土，并分析总结了影响混凝土性能的几个主要因素。

关键字：超缓凝；凝结时间；咬合桩；强度损失；掺量0 前言由于周边施工环境的日趋复杂，钻孔咬合桩作为一种工程造价相对合理的深基坑维护结构施工方案，在城市地铁施工中得到了越来越多的应用。

所谓咬合桩是指采用机械磨孔、套管下压、套管内抓斗取土，在桩与桩之间相互咬合排列的基坑围护结构形式。

桩的排列方式一般为一个a桩（素混凝土桩）和一个b桩（钢筋混凝土桩）间隔布置，施工时先施工a桩，后施工b桩，a桩混凝土采用超缓凝混凝土，在b桩施工中由于必须切割a桩，因此a桩必须有足够长的凝结时间，通常在a桩混凝土处于末初凝的状态下进行b桩的施工，以保证能够对a 桩进行顺利切割。

1 工程概况苏州轨道交通2#线工程6标段，由中铁十三局承建，地处苏州市中心石路商业街附近，周边高层林立，地理环境复杂，采用了地下连续墙和钻孔咬合桩相结合的基坑维护结构施工方案。

钻孔咬合桩a桩（素混凝土桩）设计标号为C20，凝结时间要求初凝>60h，28天强度达到设计要求。

本文通过大量试配对比了温湿度、掺合料用量、外加剂掺量等对混凝土凝结时间的影响以及缓凝剂对混凝土强度的影响。

2 配合比设计及试验分析2.1 混凝土性能要求（1）混凝土粘聚性、保水性能要好，混凝土施工前后不得有明显离析和泌水现象；（2）初凝时间不得小于60小时，考虑到混凝土的运输、等待、机械故障及不可预见因素影响，初步考虑凝结时间为65~80h范围；（3）该咬合桩混凝土在设计强度等级已考虑足够富余，无需按水下混凝土设计，根据普通混凝土配合比设计规程JGJ55-2000，28天配制强度fcu，0=fcu，k+1.645σ=20+1.645×4=26.6 MPa；（4）要求施工坍落度180~220mm。

咬合桩施工方案主要施工方法咬合桩钢筋笼分圆形钢筋笼和扁型两种。

其中 A 桩内设圆形钢筋笼， B 桩为扁型钢筋笼。

A 桩与 B 桩桩径均为 1.2m。

A 桩采用 C30砼， B 桩采用 C30 砼〔内掺适量高效缓凝减水剂，超缓凝混凝土的初凝时间不早于60 小时，终凝时间不宜迟于72 小时。

〕。

咬合桩主要施工工艺如下：〔一〕工艺原理钻孔咬合桩是采用全套管钻机钻孔施工，在桩与桩之间形成相互咬合排列的一种围护构造。

桩的排列方式为一根 A 桩一根 B 桩间隔布置。

施工时先施工 B 桩后施工 A 桩， B 桩混凝土采用超缓凝混凝土。

B 桩采用全套管钻机施工完毕后，相邻两 A 桩采用全套管钻机，在 B 桩混凝土初凝之前切割掉相邻 B 桩与 A 桩相交局部的混凝土，并完成两 A 桩施工，实现相邻两桩咬合。

平面布置示意图如下：〔二〕导墙的施工为了提高钻孔咬合桩孔口的定位精度并提高就位效率, 在桩顶上部施作钢筋混凝土导墙 , 这是钻孔咬合桩施工的第一步。

导墙宽为每侧1.5m，厚 30cm，强度等级为 C20混凝土。

具体尺寸见下列图。

??具体步骤：①挖探槽及平整场地：桩位处挖探槽，去除地表杂物，填平碾压地面管线迁移的沟槽。

②测放桩位：根据设计图纸提供的坐标，采用全站仪根据地面导线控制点进展实地放样，并作好护桩，作为导墙施工的控制中线。

报监理复核。

③导墙沟槽开挖：在桩位放样线符合要求后即可进展沟槽的开挖，采用人工开挖施工。

开挖深度为路面以下 35cm，使导墙顶略低于原道路路面 1～3cm。

开挖完毕后，立即将中心线引入沟槽下，以控制底模及模板施工，确保导墙中心线及高程的准确无误。

④模板施工：模板采用自制钢模，导墙预留定位孔模板直径为管套直径放大 4cm。

模板加固采用 5× 10cm方木或钢管支撑，支撑间距不大于 1 米，确保加固结实，严防跑模，并保证轴线和净空的准确，混凝土浇注前先检查模板的垂直度和中线以及净距是否符合要求，经“三检〞合格报监理检查通过前方可进展混凝土浇注。

超缓凝剂在钻孔咬合桩混凝土工程中的应用研究
张磊;卢晓磊;杜鹏
【期刊名称】《混凝土世界》
【年(卷),期】2022()2
【摘要】针对轨道交通咬合钻孔桩工程对混凝土凝结时间在施工条件下达到
70~80h的应用需求,本文结合实际施工条件,研究了超缓凝剂掺量对混凝土工作性能和力学性能的影响规律。

结果表明:随着超缓凝剂掺量的增加,混凝土坍落度和扩展度逐渐增加,其凝结时间也逐渐延长,混凝土早期力学性能降低;其中当超缓凝剂掺量为1.4%和1.6%时,混凝土坍落度与扩展度分别在1h、2h内无损失;当超缓凝剂掺量大于1.0%时,混凝土初凝时间超过61.5h,终凝时间超过91.5h;同时发现使用超缓凝剂的混凝土在28d后抗压强度还有较大幅度的增长,结合实验室研究结果实现了超缓凝剂在钻孔咬合桩混凝土工程中的应用,达到了预期效果。

【总页数】5页(P79-83)
【作者】张磊;卢晓磊;杜鹏
【作者单位】济南鲁冠混凝土有限责任公司;济南大学材料科学与工程学院山东省建筑材料制备与测试技术重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TU5
【相关文献】
1.水下超缓凝混凝土在钻孔咬合桩中的应用
2.超缓凝混凝土在钻孔咬合桩中的应用研究
3.深圳地铁工程钻孔咬合桩超缓凝混凝土的配制与应用
4.超缓凝大掺量矿物掺合料混凝土的配制及在钻孔咬合桩中的应用
5.深圳地铁工程钻孔咬合桩超缓凝混凝土的配制与应用
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

超缓凝混凝土的配制与应用1前言一般来说，普通混凝土的初凝时间宜控制在6~8小时，水下灌注桩混凝土宜控制在8~10小时，如遇到温度陡降有可能会延长3~7小时，所以在正常情况下如没有特殊要求，混凝土的初凝时间一般控制小于10小时。

本次研究的混凝土初凝时间大于72小时，比普通混凝土的初凝时间长6倍多，故称为超缓凝混凝土。

超缓凝混凝土主要用于咬合桩施工。

咬合桩的施工要求后施工的桩在成孔时要切割两侧相邻的先浇筑桩的部分桩身混凝土，以达到相邻桩相互咬合，从而达到止水的目的。

该施工工艺的关键技术在于先施工的桩的桩身混凝土凝结时间要长，早期强度要低，符合切割要求。

因此，被切割桩的混凝土能否满足设计与施工要求是该工艺能否成功的关键。

2工程概况南山医院改扩建(二期)基坑支护与土石方工程是用钻孔咬合桩来做基坑支护的。

由于每根超缓凝桩需要进行两次切割以及该工程夜间不能施工，再考虑一些如成孔、机械等不确定因素，故需再延长初凝时间(一般咬合桩要求超缓凝混凝土的初凝时间是60小时)。

施工现场对超缓凝混凝土提出如下技术参数和要求:⑴达到C20水下灌注混凝土的性能和强度要求;⑵混凝土初凝时间不小于72小时;⑶混凝土84小时抗压强度不大于3MPa。

3配合比设计思路先设计C20水下灌注混凝土基准配合比，再在该配合比基础上通过增加缓凝剂来实现超长的凝结时间。

4试验用原材料⑴水泥:封开华润生产的P.O42.5型普通硅酸盐水泥，28天抗压强度48MPa以上。

⑵掺合料:深圳妈湾电厂的Ⅱ级粉煤灰;柳州钢铁厂的S95级矿粉。

⑶砂:深圳地区的建筑用河砂主要来源为珠江入海口，颗粒级配比较稳定，经水洗后比较洁净，细度模数2.8，含泥量0.4%，CL-含量0.002%。

⑷石子:选用惠州的5~25mm的碎石，针片状含量4%，含泥量0.2%，泥块含量0.1%。

⑸减水剂:选用佛山华轩的高性能聚羧酸减水剂。

5配合比设计试验本次要设计的超缓凝C20水下混凝土包含三部分指标:⑴混凝土要满足水下桩灌注的要求，即混凝土和易性良好，出机坍落度200~220mm，扩展度大于450mm。

咬合桩的施工控制新手上路来报到吧咬合桩是指采用机械磨孔、套管下压、套管内抓斗取土，在桩与桩之间相互咬合排列的基坑围护结构形式。

桩的排列方式一般为一个a桩（素混凝土桩）和一个b桩（钢筋混凝土桩）间隔布置，施工时先施工a桩，后施工b桩，a桩混凝土采用超缓凝混凝土，要求必须在a桩混凝土初凝前完成b桩。

施工顺序为：a1→a2→b1→a3→b2→a4→b3。

咬合桩的质量控制主要有以下几个环节：超缓凝混凝土的配合比确定超缓凝混凝土是咬合桩施工工艺所需的特殊材料（因为其缓凝时间特别长，所以称为超缓凝混凝土），这种混凝土主要用于a桩，其作用是延长a桩混凝土的初凝时间，以达到其相邻b桩的成孔能够在a桩混凝土初凝之前完成，这样便给套管桩机切割a桩砼创造了条件。

1、超缓凝时间确定：1）、单桩成桩所需时间t：应根据工程具体情况和所选桩机的类型在现场作成桩试验来测定。

试验结果t为12～15小时，取上限值t=15小时。

2）、确定a桩混凝土缓凝时间t：根据下式计算a桩混凝土的缓凝时间，可根据下式进行计算。

t=3t+k式中： t——a桩混凝土的缓凝时间（初凝时间）k——储备时间，一般取1.0tt——单桩成桩所需时间3）、超缓凝混凝土配合比确定：在确定混凝土相关参数后，进行混凝土的配合比设计。

由于咬合桩施工工艺的特殊性，要求超缓凝混凝土的缓凝期必须稳定，不能波动。

缓凝剂的参量非常重要，应通过试配进行确认。

咬合桩超缓凝砼配合比试配情况表咬合桩咬合厚度的确定相邻桩之间的咬合厚度d根据桩长来选取，桩越短咬合厚度越小（但最小不宜小于100mm），桩越长咬合厚度越大，按下式进行计算：d－2（kl+q）≥50mm（即保证桩底的最小咬合厚度不小于50mm）式中 l——桩长k——桩的垂直度q——孔口定位误差容许值d——钻孔咬合桩的设计咬合厚度桩的垂直度的控制为了保证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，根据我国《地下铁道工程施工及验收规范》规定，桩的垂直度标准为3‰。