淺析沉管灌注樁施工工藝

林立軍

摘 要：在道路基礎(chǔ)設(shè)施、高層建筑的快速發(fā)展進(jìn)程中，沉管灌注樁的建筑施工工藝也隨之興起、發(fā)展，并在砂質(zhì)、殘積類型的地質(zhì)條件中運(yùn)用頗多。但是，在沉管灌注樁施工過(guò)程中，受工藝環(huán)境的影響，其容易出現(xiàn)施工質(zhì)量問(wèn)題，影響沉管灌注樁的施工水平?；诖耍恼轮饕獙?duì)沉管灌注樁施工工藝進(jìn)行了分析，并對(duì)其沉管灌注樁施工存在的問(wèn)題進(jìn)行了討論，提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：沉管灌注樁；施工問(wèn)題；改進(jìn)措施

隨著土木建筑工程技術(shù)的不斷創(chuàng)新、高層建筑的興起，其被運(yùn)用的范圍也在不斷地?cái)U(kuò)大，使用頻率也會(huì)增高。由于我國(guó)的地質(zhì)條件復(fù)雜，社會(huì)對(duì)高層建筑的施工要求、質(zhì)量要求極高，沉管灌注樁工藝作為建筑施工中較為常見(jiàn)的一種工藝，其在施工過(guò)程中的應(yīng)用價(jià)值也比較高。對(duì)沉管灌注樁施工工藝進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)在施工中存在的問(wèn)題，有利于提高沉管灌注樁施工水平，保證工程質(zhì)量，推動(dòng)建筑行業(yè)的快速發(fā)展。

一、沉管灌注樁工藝概述

沉管灌注樁是土木建筑工程中眾多類型樁基礎(chǔ)中的一種，多適用于地下水充盈、淤泥、流沙等地質(zhì)條件中，其工藝原理是利用錘擊打樁設(shè)備或振動(dòng)沉樁設(shè)備，將帶有鋼筋混凝土的樁尖（或鋼板靴）或帶有活瓣式樁靴的鋼管沉入土中（鋼管直徑應(yīng)與樁的設(shè)計(jì)尺寸一致），造成樁孔，然后放入鋼筋骨架并澆筑混凝土，隨之拔出套管，利用拔管時(shí)的振動(dòng)將混凝土搗實(shí)，便形成所需要的灌注樁。按照不同的施工工藝可以分為錘擊類（利用錘擊沉樁設(shè)備進(jìn)行沉管、拔管動(dòng)作形成樁）和振動(dòng)類（利用振動(dòng)器來(lái)振動(dòng)沉管、拔管成樁的）兩大類。

錘擊沉樁的流程是安放樁靴 樁機(jī)就位 校正垂直度 錘擊沉管至要求的貫入度或標(biāo)高“測(cè)量孔深并檢查樁靴是否卡住樁管 下鋼筋籠 灌注混凝土 邊錘擊邊拔出鋼管；振動(dòng)沉樁的流程是：樁機(jī)就位 振動(dòng)沉管 灌注混凝土 安放鋼筋籠 拔管、澆注混凝土 成樁。

二、沉管灌注樁施工存在的問(wèn)題

（一）沉管灌注樁存在的問(wèn)題。首先，在沉管灌注樁施工過(guò)程中，樁身的配筋問(wèn)題難以解決，尤其是施工中，技術(shù)人員采用樁澆筑后人工插筋的方法進(jìn)行施工，這樣就存在較大的安全及質(zhì)量隱患，沉管灌注樁的承載力也會(huì)相對(duì)減弱，影響施工質(zhì)量。其次，在灌注過(guò)程中容易發(fā)生夾渣、夾泥、離析等問(wèn)題而顯得難度大。沉管灌注樁屬于擠土樁，采用錘擊或振動(dòng)的方法施工時(shí)，原樁位的土體被鋼套管容易被擠開(kāi)，當(dāng)飽和粘性土層的滲透系數(shù)不足導(dǎo)致在短時(shí)間內(nèi)將土體壓縮擠密成為困難，或樁孔四周一定范圍內(nèi)土體可供壓縮的空隙小于樁孔體積時(shí)，則樁周土層因受到迅速增大的內(nèi)部孔隙水壓力和側(cè)向約束而使發(fā)生上拱變形，土層的這種變化隨時(shí)可能擠斷鄰近己完成但混凝土強(qiáng)度還不高的灌注樁。

（二）沉管灌注樁問(wèn)題產(chǎn)生的原因。在沉管灌注樁施工過(guò)程中，斷樁的危害較大，不僅僅在于降低樁體的垂直承載力，更嚴(yán)重的是樁體的水平荷載的承受能力幾乎完全喪失，影響工藝建造水平。此外，在灌注樁施工過(guò)程中，由于地下水和土壓力的影響，使得灌注樁壓力無(wú)法得到有效擴(kuò)散，出現(xiàn)縮頸的現(xiàn)象。缺灌和鋼筋籠作用無(wú)法充分發(fā)揮也是很重要的原因。樁身振幅不同，也是導(dǎo)致灌注樁出現(xiàn)斷樁的另一因素。由于土層強(qiáng)度、振動(dòng)力及距離等因素的影響，土層硬度的位移也會(huì)隨之變化，若振動(dòng)力增加，距離變小，土層的位移是隨著土層位移的增加而增加的。所以，在灌注樁施工過(guò)程中，因此，在斷樁施工過(guò)程中，斷樁多發(fā)于軟硬土層交界處，距地面2m左右。

三、沉管灌注樁施工的改進(jìn)策略

（一）斷樁工藝處理方法。首先，在布樁時(shí)，應(yīng)避免樁的密度過(guò)大，振動(dòng)灌注樁的間距不應(yīng)大于4倍樁徑，當(dāng)樁距小于3.5倍樁徑時(shí)，采用控制時(shí)間間隔方法，相鄰樁施工時(shí)，其間隔時(shí)間不得超過(guò)混凝土初凝時(shí)間，否則，采用跳打法，使鄰樁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的50%后，再施打中間樁，以減少對(duì)鄰樁的影響。其次，控制拔管速度，在一般土層中，拔管速度宜控制在1.2～1.5m/min，在軟弱土層中，宜控制在0.6～0.8m/min。最后，要制定好打樁順序及樁架行走路線時(shí)，應(yīng)盡量避免設(shè)備碾壓樁身及對(duì)新樁的振動(dòng)和外力干擾。

（二）縮頸的處理方法。首先，要保證灌注時(shí)管內(nèi)混凝土的高度，每次應(yīng)盡量多灌，第一次拔管高度應(yīng)控制在能容納第二次所需貫入的混凝土量為限。如拔得過(guò)高，就容易導(dǎo)致混凝土量過(guò)少而產(chǎn)生縮頸。其次，要嚴(yán)格控制混凝土的灌入量，對(duì)于縮頸樁可采用局部復(fù)打，復(fù)打深度必須超過(guò)縮頸區(qū)1米以上。最后，要控制拔管速度，對(duì)一般土層宜控制在1m/min，對(duì)軟弱土層及軟硬土層交界處宜控制在0.3～0.8m/min，并且在拔管過(guò)程中對(duì)樁管進(jìn)行連續(xù)的低錘密擊，使鋼管不斷振動(dòng)，從而振實(shí)混凝土。

（三）吊角樁的處理方法。第一，嚴(yán)格控制預(yù)制混凝土樁尖的強(qiáng)度，強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)不低于c30；第二，應(yīng)根據(jù)層間土的性質(zhì)，持力層土的性質(zhì)等情況合理布樁，避免過(guò)小的樁距和過(guò)大的布樁平面系數(shù)，確定正確的打樁順序和打樁速率；第三，沉管時(shí)，應(yīng)隨時(shí)用吊陀檢查樁尖是否縮入管內(nèi)，若有縮入管內(nèi)現(xiàn)象，則應(yīng)及時(shí)拔出樁管糾正處理；或拔出樁管，填砂重打；第四，若樁尖被打碎，導(dǎo)致樁管涌入泥漿，可采用密振慢拔的方法，開(kāi)始拔管時(shí)，可先反插幾次，再正常拔管。

四、結(jié)語(yǔ)

沉管灌注樁施工作為我國(guó)土木建筑工程的常見(jiàn)技術(shù)，其在施工過(guò)程中，若無(wú)法保證灌注樁的工程質(zhì)量，就會(huì)對(duì)后續(xù)的建筑工程施工帶來(lái)較大的安全隱患。因此，企業(yè)在沉管灌注樁施工過(guò)程中，應(yīng)從地質(zhì)勘察入手，合理設(shè)計(jì)工程施工，加強(qiáng)各個(gè)環(huán)節(jié)的預(yù)防力度，提高工程質(zhì)量。

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