流塑状淤泥钻孔灌注桩 [浅谈套管成孔灌注桩在广东沿海淤泥地基中的应用]

　　摘 要：套管成孔灌注桩适应较复杂地层，能用小桩管打较大截面桩，承载力大；有套管护壁，可避免坍孔、瓶颈、断拉、移位、脱空等缺陷，质量可靠；能沉能拔，施工速度快，效率高，操作简便安全。文章以广州市番禺区东涌镇细沥泵站桩基工程为例，介绍了套管成孔灌注桩应用于淤泥地基施工的技术措施，工程实践证明，套管成孔灌注桩施工工艺在广东沿海淤泥地基中是完全可行的。
　　关键词：淤泥层；泥浆护壁；套管成孔灌注桩；成孔
　　中图分类号：TU472 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2012）03－0073－03
　　
　　套管成孔灌注桩工艺标准适用于工业与民用建筑，基础土质为一般黏性土、淤泥、淤泥质土，其技术被称为“绿色施工工艺”。我国的建筑市场竞争相当激烈，价低、质优、节能的施工技术颇具市场竞争力，受到施工投资方的青睐，因此企业必须在现有的施工技术上借鉴和引进新技术，提高施工队伍技术水平的素质，在市场竞争中占据优势。
　　套管成孔灌注桩一般适用黏土、粉土、砂土、淤泥质土、人工回填土及含有部分卵石、碎石的地层。在广东沿海地区由于地层是淤泥层，桩一般较大较深，套管成孔灌注桩设备主要采用成孔锤击打桩设备或振动沉桩设备为主。本文结合佛山市科诚工程监理有限公司在广州市番禺区东涌镇细沥泵站泵房桩其施工案例，着重谈谈套管成孔灌注桩钻机成孔过程中施工经验，以供广大施工者参考借鉴。
　　1 工程概况
　　广州市番禺区东涌镇细沥泵站场地面高程＋0.50 m。套管成孔灌注桩作为地基基础，共25根。本工程成桩深度在48 m，施工孔径1 000 mm。
　　该泵站位于珠江水系西大涌西侧，地质情况属于淤泥层，勘察设计单位提供的本工程的地层情况见表1。
　　2 施工技术措施及操作规程
　　2.1 钻具选择
　　套管成孔灌注桩钻具主要有两大类：①锤击打桩设备；②振动沉桩设备。根据工程的地质情况，本工程选用振动沉桩设备，包括DZ60或DZ90型振动锤、DJB25型步履式拉架、卷扬机、加压装置、桩管、桩尖或钢筋混凝土预制桩靴等。桩管直径为1 000 mm，每节长10～28 m。配套机具设备：有下料斗1 t机动翻斗车、L－400型混凝土搅拌机、钢筋加工机械、交流电焊机（32 kVA）、氧割装置等。
　　2.2 施工顺序
　　（1）打（沉）桩机就位时，应垂直、平稳架设在打（沉）桩部位，桩锤（振动箱）应对准桩位。同时，在桩架或套管上标出控制深度标记，以便在施工中进行套管深度观测。
　　（2）采用活瓣式桩尖时，应先将桩尖活瓣用麻绳或铁丝捆紧合拢，活瓣间隙应紧密。当桩尖对准桩基中心，并核查调整套管垂直度后，利用锤台及套管自重将桩尖压入土中。
　　（3）采用预制混凝土桩尖时，应先在桩基中心预埋好桩尖，在套管下端与桩尖接触处垫好缓冲材料。桩机就位后，吊起套管，对准桩尖，使套管、桩尖、桩锤在一条垂直线上，利用锤重及套管自重将桩尖压入土中。
　　（4）成桩施工顺序一般从中间开始，向两侧边或四周进行，对于群桩基础或桩的中心距小于或等于3.5 d（d为桩径）的，应间隔施打，中间空出的桩，须待邻桩混凝土达到设计强度的50%后，方可施打［2］。
　　（5）开始沉管时应轻击慢振。锤击沉管时，可用收紧钢绳加压或加配重的方法提高沉管速率。当水或泥浆有可能进入桩管时，应事先在管内灌入1.5 m左右的封底混凝土。
　　（6）应按设计要求和试桩情况，严格控制沉管最后贯入度。锤击沉管应测量最后二阵十击贯入度；振动沉管应测量最后两个2 min贯入度［1～2］。
　　（7）在沉管过程中，如出现套管快速下沉或套管沉不下去的情况，应及时分析原因；进行处理。如快速下沉是因桩尖穿过硬上层进入软土层引起的，则应继续沉管作业。如沉不下去是因桩尖顶住孤石或遇到硬土层引起的，则应放慢沉管速度（轻锤低击或慢振），待越过障碍后再正常沉管。如仍沉不下去或沉管过深，最后贯入度不能满足设计要求，则应核对地质资料，会同建设单位研究处理。
　　（8）钢筋笼的吊放，对通长的钢筋笼在成孔完成后埋设，短钢筋笼可在混凝土灌至设计标高时再埋设，埋设钢筋笼时要对准管孔，垂直缓慢下降。在混凝土桩顶采取构造连接插筋时，必须沿周围对称均匀垂直插入。
　　（9）每次向套管内灌注混凝土时，如用长套管成孔短桩，则一次灌足，如成孔长桩，则第一次应尽量灌满。混凝土坍落度宜为6～8 cm，配筋混凝土坍落度宜为8～10 cm。
　　（10）灌注时充盈系数（实际灌注混凝土量与理论计算量之比）应不小于1。一般土质为1.1；软土为1.2～1.3［1］。在施工中可根据不同土质的充盈系数，计算出单桩混凝土需用量，折合成料斗浇灌次数，以核对混凝土实际灌注量。当充盈系数小于1时，应采用全桩复打；对于断桩及缩颈桩可局部复打，即复打超过断桩或缩颈桩1 m以上。
　　（11）板顶混凝土一般宜高出设计标高200 mm左右，待以后施工承台时再凿除。如设计有规定，应按设计要求施工。
　　（12）每次拔管高度应以能容纳吊斗一次所灌注混凝土为限，并边拔边灌。在任何情况下，套管内应保持不少于2 m高的混凝土，并按沉管方法不同分别采取不同的方法拔管。在拔管过程中，应有专人用测锤或浮标检查管内混凝土下降情况，一次不应拔得过高。
　　（13）锤击沉管拔管的方法是：套管内灌入混凝土后，拔管速度应均匀，对一般土层不宜大于l m/min；对软弱土层及软硬土层交界处不宜大于0.8 m/min。采用倒打拔管的打击次数，单动汽锤不得少于70次/min；自由落锤轻击（小落距锤击）不得少于50次/min。在管底未拔到桩顶设计标高之前，倒打或轻击不得中断［1］。
　　（14）振动沉管拔管方法可根据地基土具体情况，分别选用单打法或反插法进行。单打法：适用于含水量较小的土层。系在套管内灌入混凝土后，再振再拔，如此反复，直至套管全部拔出，在一般土层中拔管速度宜为1.2～1.5 m/min，在软弱土层中不宜大于0.8～1.0 m/min。反插法：适用于饱和土层。当套管内灌入混凝土后，先振动再开始拔管，每次拔管高度为0.5～1 m，反插深度0.3～0.5 m，同时不宜大于活瓣桩尖长度的2/3。拔管过程应分段添加混凝土，保持管内混凝土面始终不低于地表面，或高于地下水位1～1.5 m以上。拔管速度控制在0.5 m/min以内。在桩尖接近持力层处约1.5 m范围内，宜多次反插，以扩大桩底端部面积［1］。当穿过淤泥夹层时，适当放慢拔管速度，减少拔管和反插深度。反插法易使泥浆混入桩内造成夹泥桩，施工中应慎重采用。
　　（15）套管成孔灌注桩施工时，应随时观测桩顶和地面有无水平位移及隆起；必要时应采取措施进行处理。
　　（16）桩身混凝土浇注后有必要复打时，必须在原桩基混凝土未初凝前在原桩位上重新安装桩尖，第二次沉管。沉管后每次灌注混凝土应达到自然地面高，不得少灌。应及时清除桩管外壁和地面上的污泥。前后两次沉管的轴线必须重合。
　　3 质合标准
　　3.1 保证项目
　　（1）灌注桩用的原材料和混凝土强度，必须符合设计要求和施工规范的规定。
　　（2）成孔深度必须符合设计要求，以摩擦力为主的桩，沉渣厚度严禁大于30 mm；以端承力为主的桩，沉渣厚度严禁大于100 mm［3］。
　　（3）实际浇筑混凝土量严禁小于计算体积。套管成孔桩任意一段平均直径与设计直径之比严禁小于1［3］。
本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文 　　（4）浇筑后的桩顶标高、钢筋笼（插筋）标高及浮浆的处理，必须符合设计规范的规定。
　　3.2 允许偏差项目
　　2. 检查数量：技校数抽查10%，但不少于3根。
　　4 施工注意事项
　　（1）桩灌注混凝土时，如出现缩颈，其原因多是由于拔管速度过快；或桩管内混凝土高度不够，使混凝土出管速度下降，扩散压力不够；或由于混凝土坍落度过小，和易性不好。混凝土不能很快扩散；或局部受到桩周土回缩挤压作用。预防措施主要是要严格注意控制拔管速度；在软土层孔段采取反插；在拔管时一定要使管内混凝土面始终高于自然地面0.2 m以上；反插时要添加混凝土；混凝土坍落度要严格控制在8～10 mm。
　　（2）施工中如桩体出现蜂窝、狗洞、桩头松散等质量通病，其主要原因是混凝土未按配合比计量、均匀搅拌，或石子级配不好，或坍落度过大，或振拔沉管时未按停拔振动要求操作。
　　（3）施工中如出现悬桩，主要是地下水渗入桩管，使桩底出现一松软层。一般预防措施是：在有水位地层施工，尽量不使用活瓣桩尖；增加桩管内封底混凝土量；检查桩管端部有无裂缝或缺口，如有裂缝或缺口，必须处理好后再沉管。
　　5 结束语
　　本工程抽取50%根桩进行动测法检查成桩质量和单桩承载力。检测结果：桩的完整性、承载力均满足要求，该分部验收评定为优良［3］。本工程案例证明套管成孔灌注桩施工的工艺在南方地区广东沿海地区淤泥地层中成孔是完全可行的，只要正确分析地质构造，根据土层正确成孔施工、控制好钻进速度，技术人员结合工程的实际情况选取合理的施工工艺进行施工，采取一整套系统的管理体制进行控制，就能确保套管成孔灌注桩的质量。
　　参考文献：
　　［1］《钻孔灌注桩施工规程》（DZ/T0155－95）.
　　［2］《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）.
　　［3］《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202－2002）.
　　（编辑：王平）
　　
　　On the Casing into the Hole Pile’s Application
　　in Guangdong Coastal Mud Foundation
　　Cui Xianpei
　　Abstract: Adapt to more complex formation of the casing into the hole pile, with a small pile pipe to play a larger cross－section pile bearing capacity; casing wall protection, to avoid hole collapse, bottlenecks, and off pull, shift off waited in vain for defects quality; It can fall and pull, with high construction speed, high efficiency, easy and safe. The article taking pumping station pile foundation engineering in Dongyong Town, Panyu District, Guangzhou City as an example, introduces the casing into a hole pile of technical measures applied to silt foundation construction. Engineering practice shows that the casing into the hole pile construction technology in Guangdong coastal mud foundation is entirely feasible.
　　Key words: mud layer; slurry wall; casing into the hole pile; hole
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