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現有的深基坑圍護結構種類及技術已經很成熟，相關技術要有相關的適宜的條件才能使生產獲得更大的效益。本文以南京地鐵明發廣場站的實際情況，結合咬合樁工藝與設備，綜合闡述了咬合樁施工工藝目前不適用于軟土層與深基坑嵌巖樁的施工。
關鍵詞： 深基坑；圍護結構；咬合樁；地質情況?
0引言
地下空間綜合開發的高潮，使深基坑工程得到空前的重視和發展。以往城市深基坑圍護結構中應用的鉆孔樁多以相切或相離形式布置，這種類型的圍護結構雖能起到擋土作用，但對于地下水較豐富的南方沿海城市來說，其止水效果很不理想。這一方面造成了開挖困難，另一方面還影響圍護結構內部的主體結構施工，直接增加了降、排、堵水費用。咬合樁雖然在國外有成功先例，但那是依靠其先進的機械設備完成的。目前國內的設備在動力及精度控制上尚存在一定差距，南京地鐵通過施工前的充分調研分析論證、施工中的改進優化，在南京地鐵明發廣場站成功應用了鉆孔咬合樁工法，以工藝上的改良彌補了機械設備的不足，具有一定的推廣價值。
本文著重介紹利用套管鉆機在成樁過程中地質條件工程成本的影響，成樁質量的影響，以及未來開挖后主體結構實施過程中基坑的穩定性，這三點原因綜合判斷鉆孔咬合樁工程實施成敗的重要依據。
1工程概況以及工藝介紹?
1.1 工程背景南京地鐵三號線明發廣場站圍護結構咬合樁，第一次被我公司運用于工程實踐，并取得了良好的效果和開端。車站主體圍護結構采用Φ1000@750鉆孔咬合樁，咬合樁的樁底插入K1g-3中風化泥質粉砂巖2.5m，標準段樁長24.3m，端頭段樁長26.4m。
1.2 咬合樁工藝背景及原理概況鉆孔咬合樁是一種新型深基坑支護結構，于1999年首次應用在深圳地鐵支護工程。采用鉆孔咬合樁作地下工程深基坑的圍護結構在國外有成功的工程實例、成熟的施工經驗與工法。鉆孔咬合樁是由磨樁機成樁，樁與樁之間相互咬合，應用混凝土超緩（超過60h）技術使先后成樁的混凝土凝結成一整體，形成能夠共同受力的、致密的止水帷幕。其采用B樁（素混凝土）與A樁（鋼筋混凝土）交錯布置，相互咬合的形式構成排樁墻體結構。它是在地面上采用一種全套管鉆孔機械，沿著深開挖工程的周邊軸線，依靠外套管為護壁；先施作B樁單樁成孔；采用水下灌注法，澆注超緩混凝土成樁，利用B樁緩凝時間，在相鄰兩B樁之間下壓外套管，對其樁身混凝土進行切割成孔，并施作圓形鋼筋混凝土樁，完成咬合工作。如此逐樁咬合進行，以筑成一道連續的鋼筋混凝土排樁墻體，作為截水、防滲、承重、擋土結構。
鉆孔咬合樁適用于含水砂層地質情況下的地下工程深基坑圍護結構，由于鉆孔咬合樁的鋼筋混凝土樁與素混凝土樁切割咬合成排樁圍護，對基坑開挖的防水效果很好。由于采用的是素混凝土樁與鋼筋混凝土樁相間布置，其工程造價在同等地質條件下比連續墻降低40％左右，比人工挖孔樁降低20％左右。鉆孔咬合樁能否保證基坑開挖的安全與防水，關鍵在于鋼筋混凝土樁與素混凝土樁的咬合質量，具體體現在單根樁的成樁應達到3‰的垂直精度。鉆孔咬合樁是一種新型的基坑圍護形式，它具有占地面積小，操作靈活的優點。由于旌工采用液壓磨樁機垂直下壓鋼套管，可隨時監測調整垂直度，所以能很好地控制樁的垂直度。樁間搭接可靠，易于形成封閉，止水效果好，可省去止水帷幕，降低圍護結構成本，加快工期，縮短時間。在本工程中磨樁機器無噪聲，在成孔過程中磨樁機下壓鋼套管超前開挖面2～4m，配合旋挖鉆挖取鋼套管中的土體，形成孔位，無泥漿施工。在平衡開挖過程時采用灌水施工，因為有鋼套管的超前支護不會出現縮徑和孔徑的坍塌。在灌注過程中，鋼套管隨著混凝土面的上升逐段拔出，不影響混凝土的澆注質量。由于沒有泥漿不僅減少施工成本，而且對周圍環境無污染。
2工程地質?
明發廣場站擬建場地地貌單元屬于崗地-崗間坳谷區，坳谷地段分布有新近沉積的軟-流塑狀粘性土，基坑開挖深度范圍內以②-1c3粉土、②-2b4淤泥質粉質粘土、②-3b3-4粉質粘土為主，具有擾動后易變形、涌土的特點；基坑緊貼農花河。
3地質條件對咬合樁成樁質量的影響?
3.1 淤泥粉質粘土層對咬合樁的影響很多專家學者的文章都在提到咬合樁適合于軟土層，甚至是首選。地質條件在實際的施工生產中非常重要，由上文描述可以看出，主要穿越的地層為淤泥粉質粘土，以及粉質粘土，由于咬合樁實施的主要工具之一就是從地面至孔底的鋼套管，由于粘土層太厚，約占據孔深的三分之二深度，導致擴孔系數的增大，擴孔系數從兩方面增大[1]，第一，在向上拔取套管的時候，套管外避均附有厚5cm―8cm厚度不等的淤泥，無形中將孔徑擴大5cm―8cm；第二，在向上提取外套管的一瞬間，由于混凝土容重遠遠大于土體容重，并在第一條原因的基礎上，混凝土瞬間向孔壁四周擠壓，形成了軟土地質中特有的“樁身將軍肚”。在基坑開挖后，大面積侵限樁的鑿除驗證了當時混凝土嚴重超方的設想，使原材料和人員投入的成本大幅度提高。
淤泥質粉質粘土另外一個較壞的影響，就是容易產生活塞效應[2]，在淤泥層抓土時，沖擊抓斗從較高的地方落下，嵌入淤泥層較深，用力向上提取的過程，及其容易對周邊孔位的土體產生影響，尤其是a-2b4淤泥粉質粘土層，該土層具有一定的流動性,極易讓已經灌注成樁的樁體混凝土發生竄管現象，所謂竄管現象就是已經灌注好的素混凝土隔著一根或者幾根樁的孔位，混凝土面下沉，并流入到其他地方的現象。例如B1是剛剛關注完成的素混凝土樁，B2是正在實施取土的素混凝土樁，B1的混凝土面在B2取土a-2b4層時，下降了50cm或者一米，在實施A2的時候，套管底部的刀齒已經超越了B1的樁底，仍然能抓出為初凝的混凝土，就說明B1的混凝土不足，并竄到別的樁位，這樣一來，超灌量就無法保證樁頂的混凝土質量，或者會給后續施工造成接樁等不必要的工序。
3.2 咬合樁設備的勘巖能力從明發廣場的設計要求和咬合樁施工情況綜合來看，全套管液壓鉆機的入巖能力較差，進入k1g-3中風化巖層2m就很難繼續堪巖，由于沖擊抓斗沖出的孔底為尖錐形，制作好的鋼筋籠也無法下到標高位置，只有素混凝土，沒有實際的意義，達不到設計的樁體強度，在入巖較深的樁位上施工，最后的50cm至1m是之前所有土層所用的取土時間的總和還要多，有時不得不考慮下一根鋼筋樁時間和素樁的緩凝時間，必須停止沖擊，強行灌注，所以，入巖能力差，成為了咬合樁施工的一個致命弱點。如果有大面積的未到標高，在基坑開挖以后，對于整個基坑的穩定性會有較大影響。
由于進入中風化約1.5m以后，套管底的刀齒已經無法繼續切割中風化巖石，套管無法進尺，沖擊抓斗需要從更高的高度做自由落體運動，沖擊巖石，這樣一來，沖擊抓斗的抓片很容易卡在刀齒與巖石的接縫處，使沖擊抓斗無法上提，在現場施工過程中，履帶吊會由于用力過大，鋼絲繩突然崩斷；還有可能導致履帶吊的大臂直接彈出，大臂垂直地面，使后部的彈力伸縮拉桿直接作廢。
4總結?
4.1 在咬合樁的充盈系數過小（≤15%），本種施工工藝不易選擇在軟土層中適用，及易增加成本，影響樁長質量，后序施工帶來的不便等問題；
4.2 由于全套管鉆機的勘巖能力較差，對于深基坑，巖面較高，對嵌巖深度有嚴格要求的（入巖k1g-3≥2.5m）圍護結構，不宜采用咬合樁施工工藝，將對基坑穩定性可能有較大的影響。
4.3 咬合樁導墻若采用帶有預留筋的預制結構而代替現澆結構，不僅可以更加方便施工，而且經濟性更好等等。
參考文獻：?
[1]鄢泰寧，范新庭.灌注樁充盈系數及其直方圖的分析與應用[J].探礦工程，1996(03).
[2]趙興君，何志元，劉杰，郝鳳山.鉆井中的活塞效應問題及解決途徑.材料物理與化學專業，博士論文，2000年度.
[3]周濤.臨近既有鐵路營業線深基坑大體積混凝土承臺施工[J].中小企業管理與科技(下旬刊).2011(04).
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