大直徑鋼管樁在工程中的應(yīng)用

車家亮

（山西鋼鐵建設(shè)（集團）有限公司 山西太原 030003）

傳統(tǒng)建筑施工技術(shù)受地質(zhì)條件影響十分明顯，不僅施工效率較低、環(huán)境污染嚴(yán)重，而且施工需要很多大型的機械設(shè)備，在空間狹小或者緊挨建筑物、管道等地難以有效開展施工，而大直徑鋼管樁工藝可以有效解決以上難題。近年來，此項工藝在很多砂石硬質(zhì)地層、施工環(huán)境惡劣的地區(qū)得到了廣泛的應(yīng)用。實踐證明，大直徑鋼管樁工藝具有實用性強、施工靈活、清潔環(huán)保、成本低和社會經(jīng)濟效益明顯等優(yōu)勢，可見其市場前景十分廣泛。

1 大直徑鋼管樁工藝特點

1.1 適應(yīng)地質(zhì)范圍廣泛

振動錘具有多種規(guī)格型號，具有更多的選擇余地，有不同功率可供選擇，在打樁過程中可以對工作頻率和振幅進行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，本工藝具有很好的穿透卵石層、砂層等地質(zhì)硬層的能力，具有很強的地質(zhì)條件適應(yīng)性，特別是在使用大功率振動錘對大直徑鋼管樁進行施打作業(yè)時，優(yōu)越性更加明顯。

1.2 施工方便靈活，不受復(fù)雜環(huán)境條件限制

振動錘具有輕便靈活的優(yōu)勢，不需要樁架向?qū)?，直接在起重機吊臂上進行懸吊就可以開展沉樁作業(yè)，打樁機械本身不僅不會占用作業(yè)空間，而且還可以跨越障礙物伸到遠處開展作業(yè)。因此，空間狹小或者其它復(fù)雜的環(huán)境條件也不會對本工藝造成太大的限制，大直徑鋼管樁技術(shù)可以在緊挨建筑物或者管線的地方開展打樁施工作業(yè)。

1.3 施工質(zhì)量容易控制

振動錘可以直接在起重機吊臂上進行懸掛而開展作業(yè)，在施工作業(yè)過程中只需人工進行簡單的扶正糾偏就可以精準(zhǔn)確定樁位并保持良好的垂直精度。沉樁是利用振動原理促進樁周土地的液化，從而降低摩阻力，提升沉樁的容易度，同時也不易出現(xiàn)塌孔或?qū)е聰D土效應(yīng)的發(fā)生，很少受到不利地質(zhì)條件的制約。

1.4 具備清潔環(huán)保功能

在開展振動錘擊鋼管樁作業(yè)的過程中，不僅不會造成很大的噪音，且不會產(chǎn)生有害氣體，可以有效確保清潔文明施工的開展。

1.5 施工快捷高效，工期短

振動錘利用起重機吊裝開展作業(yè)，具有工序簡單、靈活方便的優(yōu)勢，在打樁時可以對頻率和振幅進行調(diào)節(jié)使其達到最優(yōu)狀態(tài)，加快沉樁速度、提升沉樁功效，與傳統(tǒng)打樁機械相比可以將工期縮短30～40%。

1.6 投入施工費用小，成本單價低

振動錘不僅輕便且運輸簡單，轉(zhuǎn)場便捷，且機械化程度較高，不僅投入較小的人力資源，且施工效率比較高，與傳統(tǒng)的打樁機械相比施工成本可以降低30%左右。

2 適用范圍

大直徑鋼管樁技術(shù)適用范圍很廣，除了不適于入巖之外，可以在其它各種砂石土層地質(zhì)條件加以使用，主要應(yīng)用于工業(yè)、民用建筑物，鐵路，公路，橋梁等建筑工程的地基處理于基坑支護施工作業(yè)，尤其在工業(yè)老廠房改造等附近有建筑物或者管線或施工場地狹小的工程項目施工過程中更能體現(xiàn)其優(yōu)越性。

3 施工操作要點

3.1 鋼管樁成品檢驗

鋼管樁通常使用工業(yè)化生產(chǎn)的成品進行鋼管焊接，成品樁的材質(zhì)、規(guī)格、型號、外觀質(zhì)量等都必須要滿足建筑工程規(guī)定的設(shè)計要求和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，必須要具備相應(yīng)的質(zhì)量證明文件。

3.2 鋼管樁除銹防腐

為了有效確保鋼管樁的使用壽命，在打樁入土之前，必須要從實際地質(zhì)水文狀況出發(fā)，結(jié)合工程項目的設(shè)計規(guī)范，做好鋼管樁的除銹防腐工作，尤其是接頭位置在進行焊接并驗收合格之后還需要進行二次防腐，防腐作業(yè)完成之后再開展驗收工作。

3.3 鋼管樁施打方法

鋼管施打作業(yè)的步驟分為定位放線、吊樁就位、人工扶正初打、校正順直、正式施打、接樁和送樁幾個環(huán)節(jié)。

在吊樁就位過程中，要先使用起重機將振動錘吊起并把錘體下方的綜合夾具固定于鋼管頂壁同時采用液壓動力夾緊，將振動錘和鋼管樁一起吊起，將鋼管樁直立起來，之后采用人工扶正的方式使其就位，并對其垂直度進行檢驗。

在施打階段，最先要進行初打，利用觀測儀器與吊線墜的方法對鋼管樁的垂直度進行檢驗與校正，對其剛?cè)胪?～4m深時的垂直度要重點進行控制，如果此時出現(xiàn)較大的偏差必須要及時進行調(diào)整，必要時要拔出重打，初打完成之后才能夠進行正式施打。

打樁順序可以根據(jù)施工的實際需求，根據(jù)靈活方便原則來確定。這是因為鋼管樁是直接開口打入地下的，土體可以從樁口進入自然填滿空心樁，沉樁過程中不會有擠土效應(yīng)的出現(xiàn)，所以即便采取不同的打樁順序，也不會帶來沉樁困難或?qū)χ車h(huán)境產(chǎn)生不利影響。

為了有效提升焊接速度，并保障焊縫質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選用二氧化碳氣體保護焊的方式進行焊接，當(dāng)然也可以使用普通焊，但是在焊接完成之后需要進行自然冷卻，更好地確保焊縫質(zhì)量。除了要對焊縫質(zhì)量進行常規(guī)檢查之外，還必須要嚴(yán)格依照規(guī)范要求完成焊縫探傷檢測試驗。

在振動錘擊鋼管樁施工的過程中，如果樁頂設(shè)計標(biāo)高比自然地平面要低時，就需要進行送樁，一般采取在樁頂加焊同規(guī)格型號鋼管的方法進行送樁，加焊的鋼管起到輔助作用，之后繼續(xù)進行施打作業(yè)，直到達到設(shè)置標(biāo)高，在基礎(chǔ)挖開之后再使用氧氣乙炔焊切將多余部分切割掉。

在進行震動錘擊鋼管樁時，不僅可以完成沉樁，還能夠進行拔樁，拔樁的方法與沉樁的方式相同，需要利用振動錘下方的夾鉗將鋼管樁壁夾緊，利用振動原理同時借助起重機開展拔樁工作。

4 安全措施

（1）在施工之前要進行地質(zhì)勘察與現(xiàn)場調(diào)查，有效掌握地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)并熟知鄰近建筑物、管線等周邊環(huán)境，同時也要掌握地下原有的設(shè)施埋設(shè)狀況，避免施工過程中給周邊環(huán)境或原有地下設(shè)施造成損壞。

（2）震動錘擊鋼管樁作業(yè)時會導(dǎo)致地面震動，在打樁之前，要檢查附件的建筑物及管線使用情況，尤其針對作業(yè)會產(chǎn)生影響的要做好加固措施或者進行隔震處理。此外，在施工過程中還需要做好觀測和監(jiān)護，確保施工可以安全有效開展。

（3）在打樁過程中，每班人員在開展作業(yè)之前都要對振動錘設(shè)備、各個部件和潤滑情況等進行全面檢查，檢查吊裝鋼絲繩是不是完好無損，如果發(fā)現(xiàn)問題必須要及時加以解決。檢查工作完成之后，還要進行試運轉(zhuǎn)，做好設(shè)備的維修、保養(yǎng)工作，確保設(shè)備高效運行，避免帶病作業(yè)的情況發(fā)生。

（4）打樁振動錘設(shè)備必須要由專人進行操作，專人進行指揮，在操作打樁機械時司機要集中精力，聽從指揮，并高度關(guān)注機械的運轉(zhuǎn)情況，出現(xiàn)異常情況需馬上停止操作進行檢查處理。

（5）在完成打樁作業(yè)之后，必須要及時掩蓋或者回填作業(yè)帶來的樁口，防止人員不慎落入。

5 環(huán)保措施

①整個施工過程中必須要嚴(yán)格遵守國家、地方政府及相關(guān)部門頒布的環(huán)境保護相關(guān)的法律法規(guī)，做好材料、燃油、能源等的控制，并嚴(yán)格按要求處理各種廢棄物，在環(huán)保部門的指導(dǎo)下開展工作，接受其監(jiān)督與檢查。②在振動錘擊鋼管樁作業(yè)的過程中，會造成一定的噪音，因此在施工中必須要嚴(yán)格執(zhí)行噪音污染控制舉措，通過防震溝或增設(shè)屏蔽噪音設(shè)施的方式減少噪音污染。③要做好對作業(yè)人員的保護措施，一方面開展輪流操作作業(yè)模式，另一方面要給作業(yè)人員佩戴防護耳塞等，避免其長時間遭受高噪音的影響。

6 總結(jié)

隨著建筑事業(yè)的不斷發(fā)展，工程實踐也在不斷增多，但是施工過程中還存在很多問題需要進一步解決，這就要求對大直徑鋼管樁技術(shù)進行不斷探究，加強大直徑鋼管樁在工程中的應(yīng)用，提升其經(jīng)濟效益與社會效益。