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1根不配筋素混凝土桩(A桩)和1根钢筋混凝土桩(B桩)连续间隔布置，A桩、B桩的直径可相同，也可采用B桩直径大于A桩的异形布置。通常咬合桩施工时，一般先施工A桩，再在2根A桩之间相嵌咬合施工B桩，形成具有良好整体防水、挡土性能的支护结构，在复杂周边环境条件的深基坑支护时被广泛应用。

　　 对于咬合桩成孔施工通常有3种工艺方法:(1)采用全套管钻机钻进;(2)采用旋挖钻机硬咬合施工;(3)采用全套管、旋挖、冲击等相结合工艺。2018年6月，微众银行大厦土石方、基坑支护、桩基础工程施工项目，由于场地分布较厚的填石层，全套管钻进困难，因此设计采用旋挖硬咬合施工工法。在实际施工过程中，由于回填石厚度大、块度大，且结构松散，旋挖钻进速度慢、钻头磨损严重;同时，由于深厚填石层钻进时，钻头受块石影响易产生偏斜，咬合桩成桩后在底部出现分叉漏水，将给基坑安全带来严重隐患;另外，孔内填石层底面交界位置地下水具有流动性，孔内出现严重漏浆，造成孔内水头下降，导致上部填土段出现塌孔，以至于无法正常成孔。现场旋挖钻进漏浆如图1a所示，孔内捞取的填石如图1b所示。为此，通过现场摸索实践，探索了一种适合深厚松散填石层咬合桩的钻(旋挖钻进)、冲(冲击穿越填石并堵漏)、填(回填黏土)综合钻进工艺，采用“一荤”(B桩)、“二素”(A桩)共3根桩同时灌注混凝土成桩的组合式施工技术，取得显著成效。

　　 深圳前海微众银行基坑项目支护设计采用咬合桩，基坑西侧4—4,5—5剖面(见图2)设计采用1 400 B桩与1 000 A桩咬合，A,B桩相互咬合350mm,A桩桩长22～26m,B桩桩长30～35m。所处位置主要地层为填土、填石、淤泥、粉质黏土、残积砾质黏性土、全～强风化花岗岩，其中上部填土层为进场后堆填，厚6.18～9.65m;下部填石层为填海时填筑的块石，块度30～80cm，无黏结，厚9.1～11.6m。基坑支护平面、剖面如图3所示。

　　 本基坑支护咬合桩设计采用旋挖硬咬合施工，在进行旋挖试成孔时，松散填石层钻进困难，漏浆严重，并出现塌孔现象。对于深厚松散填石层基坑支护咬合桩钻进工法的选择，需综合考虑多方面的影响因素:(1)填石层采用单一的旋挖钻进工艺，难以克服松散地层严重漏浆和填石层穿越困难，应采取钻、冲、填综合措施，做到既穿越填石，又能有效防止填石层漏浆;(2)B桩咬合A桩时，由于B桩直径1 400mm远大于直径1 000mm A桩，咬合嵌入界面相对较小，咬合钻进时易出现偏斜，尤其在填石层段咬合钻进块石层更易引起偏孔，采取有效措施确保咬合质量和止水效果是关键。为此，提出钻、冲、填综合钻进工艺，采用“一荤二素”3桩同时灌注混凝土成桩的组合式施工方法。

　　 在咬合桩平面施工顺序上，采取调整桩的先后施工顺序，形成“一荤二素”共3根桩同时成桩的组合，大大减少了咬合桩之间的咬合次数，按1次完成3根桩计算出咬合桩减少约1/3咬合次数，降低了咬合桩偏斜及开叉概率，提升了咬合桩支护结构的止水效果。

　　 在桩钻进成孔工艺方面，采取分孔、多工序结合的优化钻进施工工艺。

　　 1)上部填土层采用旋挖钻进，加快施工速度。

　　 2)B桩填石段采用冲击钻进，既便利穿越填石，同时在冲击填石时对孔壁进行有效挤密填充，以减小地层漏浆量，有效防止塌孔;在填石层穿越后，及时将孔段回填，在完成相邻桩工序后再采用旋挖钻机钻进土层。

　　 3)由于A桩桩孔直径小于B桩，且A桩在B桩填石段穿越后再施工，A桩断面仅为300mm，其断面填石数量相对较少，因此采用旋挖钻机直接开孔钻进。

　　 该工艺采用“一荤二素”共3根桩的组合式施工方法，先采用钻、冲工艺对B₁→B₂→B₃先后进行施工至填石层以下后，再回填至导墙底标高;之后旋挖机就位，按A₁→A₂→B₂的施工顺序对组合1进行施工成桩。采用上述相同施工顺序对组合2进行作业，最后采用旋挖钻机对B₃进行切割成孔、清孔、下放钢筋笼、灌注混凝土等作业。咬合桩平面组合式布置如图4所示，其平面施工顺序如图5所示。

　　 组合式咬合桩施工流程为:(1)咬合桩导墙制作→(2)B₁,B₂,B₃分别成孔且回填→(3)A₁,A₂,B₂组合1按顺序旋挖成孔→(4)组合1钢筋笼制作安装、下放导管、灌注成桩→(5)重复(2)～(4)工序施工组合2→(5)B₃旋挖成桩作业→(7)重复(2)～(6)工序。组合式咬合桩工序、工艺操作流程如图6所示。

　　 为了提高钻孔咬合桩孔口的定位精度并提高钻孔咬合桩垂直度，在桩顶上部施工钢筋混凝土导墙，具体步骤如下。

　　 1)平整场地清除地表杂物，填平碾压且放置钢板，用于旋挖钻机承重，防止施工过程中因机身自重或振动造成机身倾斜，确保成桩垂直度。

　　 2)测量放点根据设计图纸提供的坐标计算桩中心线坐标，采用全站仪根据地面导线控制点进行实地放样，并做好护桩，作为导墙施工的控制中线，并保证其位置的精准度。

　　 3)导墙采用机械辅以人工开挖，开挖结束后立即将中线引入沟槽下，以控制底模及模板施工，确保导墙中心线准确无误。

　　 4)按设计要求绑扎钢筋，导墙钢筋设计用16螺纹钢筋，采用双层双向布置，钢筋间距按200mm×200mm布置。

　　 5)使用专门制作的钢模板支模并固定，用C30混凝土浇筑。导墙制作如图7所示。

　　 1)导墙有足够强度后，拆除模板，重新定位放样排桩中心位置，确保旋挖位置和设计孔位中心一致，桩位偏差≤10mm。

　　 2)旋挖钻机就位，对B₁,B₂,B₃按先后顺序分别施工，旋挖钻机主要施工桩位填石层上部土层，以此缩短施工时间，现场采用SR365型旋挖钻机钻进，B₁上部土层旋挖过程如图8a所示。

　　 3)旋挖至填石层面钻机移位，采用冲孔桩机就位接力对下部填石层冲击成孔。冲击时采用慢击，增大泥浆相对密度，冲孔钻机施工作业如图8b所示。

　　 4)待冲孔钻机冲破填石层后，采用素土拌水泥的方式进行孔段回填，回填至导墙底标高，现场回填施工如图8c所示。

　　 5)采用与B₁相同旋挖、冲击、回填工艺，分别对B₂,B₃桩进行施工作业。

　　 1)由于组合桩中部B₂桩桩径大，为了防止旋挖过程中出现塌孔现象，安排先旋挖A₁,A₂桩，再施工B₂桩。

　　 2)由于B桩已穿越深厚松散填石层，A桩中剩余填石层截面尺寸较小，截面尺寸约为原来的1/3，因此所含的填石量较小，故采用旋挖钻机直接开孔施工，如图9所示。

　　 3)钻机就位时，保持平整、稳固、不发生倾斜，为准确控制孔深，在施工过程中经常检查钻杆垂直度，确保孔壁垂直。

　　 4)钻进成孔过程中，根据地层、孔深变化合理选择钻进参数，及时调整拟建方案，保证成孔质量，主要控制孔内泥浆的浆面高程，确保孔壁稳定。

　　 5)组合桩共3根桩成孔完成后，采用旋挖钻斗进行捞渣清底，清孔完成后下放测绳测量孔深及垂直度，检验无误后再进入下一道施工工序。

　　 6)采用以上施工工序可尽可能地减少施工过程中出现严重漏浆、塌孔现象，减少重复工序，缩短施工工期，增加成桩质量。

　　 1)B₂桩钢筋笼按设计要求完成加工制作，并进行隐蔽工程验收，合格后吊入孔内。钢筋笼制作如图10a所示。

　　 2)设计B桩钢筋笼长度最长35m左右，重约9.5t，主筋采用直螺旋机械连接，采用一次性整体吊装工艺，钢筋笼起吊扶直过程中使用2台75t履带式起重机用“六点式”吊装方法起吊，如图10b所示。当钢筋笼起吊垂直摆放后，拆除多余钢丝绳，改用1台履带式起重机将其吊放入孔，如图10c所示。

　　 3)钢筋笼孔口就位后应吊直扶稳，对准孔位缓慢下沉，严禁高起猛落，不得摇晃碰撞孔壁和强行入孔，通过控制钢筋笼顶标高来确定它的下放深度，安装完毕后，必须立刻采用钢筋条将钢筋笼固定于孔洞中，如图10d所示。

　　 1)钢筋笼顶标高核对无误后，安放导管，导管下放于B桩钢筋笼中，导管全部下入孔内后放至孔底，以便核对导管长度及孔深，然后提起30～50mm。

　　 2)灌注混凝土前检查孔底沉渣厚度，如果超过设计要求则采用正循环工艺进行二次清孔，确保孔底沉渣厚度≤200mm;清孔时，采用优质泥浆调整孔内泥浆性能，保持泥浆相对密度约1.05;清孔完毕后，及时安装灌注料斗。

　　 3)水下灌注混凝土采用商品混凝土，为了方便后期B₃施工，需在混凝土中掺缓凝剂;灌注混凝土时，初灌导管一次埋入混凝土灌注面以下≥0.8m，灌注过程中导管埋入混凝土深度保持2～6m。

　　 4)采用“一荤二素”组合式咬合桩成桩方法，A,B桩型单边重复咬合面积约为0.2m ^[2]。即每组组合式咬合桩减少混凝土量约9.6m ^[3]，该工艺能有效降低施工用混凝土成本，如图11所示。

　　 式中:V为组合式咬合桩咬合截面混凝土方量;L为A桩桩长。

　　 待组合1的3根桩施工完毕后，采用与组合1相同的工法对组合2进行“一荤二素”咬合桩组合式施工作业。

　　 采用“一荤二素”成桩施工技术，在完成相邻两组组合桩成桩施工工序后，均剩余位于两组合桩中部且与两组合桩相互咬合的“荤”桩，由于该“荤”桩回填石层截面尺寸(约700mm)较小，可采用旋挖钻机进行硬旋挖成孔。

　　 1)该咬合桩施工技术根据场地松散填石层咬合桩成孔穿越困难、漏浆严重等关键技术难点，采用钻、冲、填多工艺组合，发挥旋挖钻机在土层中的钻进优势，以及冲击钻进对填石的钻进效率，避免了松散填石层漏浆，实现顺利成孔。

　　 2)本文所采用的“一荤二素”组合式成桩方法，针对咬合桩咬合施工垂直度控制难、易出现桩底部开叉漏水，采用组合式3根桩同时灌注混凝土成桩，比按常规咬合施工减少了1/3的咬合次数，大大降低了咬合桩出现偏斜概率，提升了咬合桩支护结构的止水效果;同时，采用3根桩同时浇灌，可减少桩位之间咬合部位混凝土量，每组咬合桩约可减少9.6m³混凝土灌注量。

　　 3)实践证明，深厚松散填石层咬合桩“一荤二素”组合式成桩方法，利用钻(旋挖钻进)、冲(冲击穿越填石并堵漏)、填(回填黏土)综合钻进多工艺组合成孔技术，采用3根桩组合式同时灌注混凝土成桩，加快了施工进度，保证了工程质量，降低了施工成本，是一种安全、高效、经济的施工方法。