钻孔咬合桩在天津地铁基坑施工中的应用

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1、钻孔咬合桩在天津地铁基坑施工中的应用摘要：钻孔咬合桩作为一种新型的成桩工艺适宜软土地层、冲淤地层。文章通过总结天津地铁1、3号线应用钻孔咬合桩的经验，结合天津地铁5、6号线的地质特点，对5、6号线应用钻孔咬合桩的可行性进行分析。关键字：钻孔咬合桩；地铁；基坑1钻孔咬合桩原理及施工工艺1.1原理钻孔咬合桩是指平面布置的排桩间相邻桩相互咬合（桩圆周相嵌）而形成的钢筋混凝土“桩墙”，它用作构筑物的深基坑支护结构。钻孔咬合桩在“咬合”后形成的无缝连续“桩墙”，决定了其施工机具必需采用钢套管护壁的全套管钻机并灌注超缓

2、凝混凝土；钻孔咬合桩特别适用于城市建筑物密集区，可降低工程造价、提高施工速度、切实保证支护结构质量。1.2施工工艺钻孔咬合的排列方式为一根A桩和一根B桩间隔布置，施工时先施工A桩后施工B桩并要求A桩的超缓凝混凝土初凝之前必须完成B桩的施工，B桩施工时采用全套管钻机切割掉相邻A桩相交部分的素混凝土，从而实现咬合，见图1。2在天津地铁的应用目前天津地铁的地下车站基坑围护结构大多采用地下连续墙结构、SMW工法桩、钻孔灌注桩加水泥搅拌桩复合结构，钻孔咬合桩在天津较少应用，作为试点在天津地铁西南角车站深基坑工程屮引入

3、了钻孔咬合桩工法，在天津地铁3号线深基坑中进一步应用钻孔咬合桩工艺。2.1在1号线中的应用天津地铁1号线既有线改扩建工程西南角站，首先在天津地区使用钻孔咬合桩。该项目位于四马路、南开三马路与黄河道、南马路交口处，呈南北走向。车站将既有结构全部拆除，按照新的建筑平面重新构筑新结构。改建段结构全长244.349m,位于第四系全新统人工填土层、新近沉积层、第I陆相层、第I海相层中，岩性以杂填土、粉质粘土、粉土为主，土质松软，多呈可塑〜流塑状，属屮〜高压缩性土。场地地下水类型为孔隙潜水，储存于第四系粘性土、粉土及砂

4、类土中，地下水埋深0.8〜4.0m,水位变幅1〜2m/a。原设计方案基坑围护结构采用钻孔灌注桩加水泥搅拌桩止水帷幕，坑内设钢支撑系统。但由于基坑距离金禧大酒店仅6m,而且幵挖处杂填土中埋冇原地铁修建吋抛弃的建筑垃圾，情况非常复杂，经现场试验后发现一般钻孔灌注桩成桩较困难；此外，地下水埋藏较浅且丰富，桩孔易发生坍塌变形。钻孔咬合桩由于采用Y全钢套管护壁，能有效地防止孔内流砂、涌砂现象的产生，挡土和止水效果极佳。经多方面因素综合考虑，最终应用了咬合桩这一新型围护结构型式。2.2在3号线中的应用天津地铁3号线华苑

5、站位子迎水道与桂苑路交叉处，站北侧为天大天财科技园和麦迪逊商贸广场，西侧为鑫茂民营科技园，南侧为日华里居住区。华苑站为二柱三跨钢筋混凝土框架结构地下岛式车站，全长200m，标准段基坑净宽20.54m、深17.9m,地下市政管线错综复杂，共有电力、雨水、污水、煤气等14条管线穿越基坑。地下稳定水位埋深约为2.9m,基坑地层分布有第四系全新统人工填土层，第I陆相层、第I海相层、第II陆相层及第III陆相层，岩性主要为粘性土、粉土及粉砂。由于基坑水位较高、土质稳定性差，同时地下深层障碍物处理后容易扩孔、塌孔，故主

6、体结构深基坑开挖应用钻孔咬合桩作为围护结构，桩径为1000mm,相邻两桩咬合量为250mm，桩长为26.8〜32.8m,共有693根。咬合桩分为A桩和B桩，A桩为强度等级C15的超缓凝水下素混凝土桩，B桩为强度等级C30的水下钢筋混凝土桩。2.3应用效果在开挖期间通过合理架设钢支撑，及时进行基坑稳定性观测，基坑开挖时对周围环境的影响不大，完全可以保证紧邻重要建筑物的沉降变形要3在天津地铁5、6号线应用的可行性分析3.1概况地铁5、6号线在东北方向的外环线站交汇，在西南方向乂通过宾馆西路站与环湖西路站连接，在

7、天津中心城区形成了一条闭合的地铁环线,与地铁1、2、3、9号线均有换乘车站并与未来的地铁4、7、8、10号线及市域线Z1号线可实现换乘。地铁5号线全长33.785km,全线共设28座车站；地铁6号线全长28.072km,全线共设25座车站。3.2地质条件分析从地铁5、6号线线路穿越地层上看，车站及洞身影响范围A地层主要为第四系全新统人工填土层、新近冲积层、第I陆相层、第I海相层、第n陆相层及第in陆相层、第n海相层，岩性主要为粘性土、粉土、粉砂。地表普遍分布人工填土层，土质不均、结构松散、工程性质差。线路范

8、围内地下水位较高且含水层呈层状分布，在垂直、水平方向具有明显差异，基坑开挖及盾构施工过程中，在水压力作用下易产生潜蚀、突水及管涌现象。3.3应用条件分析1）天津地铁1、3号线就钻孔咬合桩的定位、纠偏、克服管涌、克服早凝，地下障碍物处理等方面积累了宝贵的经验。这些对天津地铁5、6号线应用钻孔咬合桩具有很好地借鉴意义。2）天津地区地质条件复杂，线路范围内地下水位较高且含水层呈层状分布，在垂直、水平方向具冇明显差异。基