【關(guān)鍵詞】靜壓沉管；灌注樁；技術(shù)應(yīng)用 

　　 

　　在2008年以前的廈門市樁基工程中，由于靜壓預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁（PHC管樁）具有單樁承載力高、施工速度快、工程造價(jià)相對(duì)較低等優(yōu)點(diǎn)，得到了快速的發(fā)展和普遍的使用，但PHC管樁也存在著易夾碎、易折斷、穿透力差、接頭可靠度低且易腐蝕等缺點(diǎn)。因此，2008年汶川地震后，新出臺(tái)的《福建省建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》，提出預(yù)應(yīng)力混凝土管樁在一定條件下不應(yīng)使用，使得其適用范圍的大大縮小。 

 

　　而錘擊沉管灌注樁在多年以前也是廈門地區(qū)工程建設(shè)經(jīng)常使用的樁基技術(shù)，具有單樁承載力高、施工速度快等優(yōu)點(diǎn)。但在施工過程存在劇烈震動(dòng)影響鄰近建筑物，且噪音污染大、成樁質(zhì)量難以保證等缺點(diǎn)，已不適合在城市施工中使用。 

 

　　經(jīng)過多年的發(fā)展和總結(jié)，2008年以來，靜壓沉管灌注樁在吸收了靜壓預(yù)應(yīng)力管樁和錘擊沉管灌注樁兩者的優(yōu)點(diǎn)后，采用改進(jìn)的液壓靜力壓樁機(jī)進(jìn)行抱壓式施工，改進(jìn)后的壓樁機(jī)具有沉管和拔管的功能，設(shè)置了能對(duì)有螺旋接頭的鋼管進(jìn)行快速對(duì)接和拆卸的裝置，適用于直徑600mm～800mm的樁管進(jìn)行沉入和拔出，利用拔管復(fù)插法和抱箍上附帶的小型偏心振動(dòng)器使?jié)补嗪蟮幕炷�土振搗密實(shí)，比錘擊施工具有低噪音無(wú)污染、工效快、承載力直觀可預(yù)見、成樁質(zhì)量較好、對(duì)沙層和硬土層穿透力較強(qiáng)（最大壓樁力可達(dá)8000kn）等優(yōu)點(diǎn)，且相比起人工挖孔樁和沖鉆孔灌注樁，又具有人員安全保證性較好、無(wú)污染排放、相同樁長(zhǎng)承載力更高（擠土施工提高樁側(cè)摩阻力）、工效高、造價(jià)低等優(yōu)勢(shì)，因此得到了較好的發(fā)展。 

 

　　下面通過靜壓沉管灌注樁廈門環(huán)東海域某學(xué)校工程中的成功應(yīng)用的介紹，對(duì)該工藝形式進(jìn)行進(jìn)一步的總結(jié)和推廣。 

 

 

　　廈門環(huán)東海域某學(xué)校工程，位于廈門市同安區(qū)西柯鎮(zhèn)，工程總占地面積約7萬(wàn)平方米，總建筑面積約5萬(wàn)平方米。工程場(chǎng)地原屬灘涂地貌，現(xiàn)已吹填整平，地勢(shì)較平坦，工程結(jié)構(gòu)體系為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。 

 

 

　　根據(jù)地質(zhì)勘察情況表明，場(chǎng)地至上而下分別由素填土、吹填砂、淤泥~淤泥質(zhì)土、含泥中粗砂、中粗砂、粉質(zhì)粘土、粉砂、殘積粘性土、全風(fēng)化火山凝灰熔巖、土狀強(qiáng)風(fēng)化火山凝灰熔巖、碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化火山凝灰熔巖組

成。素填土和分布于整個(gè)場(chǎng)地，淤泥層普遍較厚。場(chǎng)地地下水位較高、較豐富且含有一定的腐蝕性。 

 

　　在此地質(zhì)條件下，由于地下水具有腐蝕性，不應(yīng)采用靜壓預(yù)應(yīng)力管樁，如果采用鉆孔（沖孔）灌注樁施工工藝，由于其采用的是泥漿護(hù)壁，在吹填的淤泥層及粗砂層中極易造成塌孔、縮頸、夾泥等質(zhì)量問題，且成本較

高。而靜壓沉管灌注樁由于采用的是由無(wú)縫鋼管和鋼樁靴組成的封閉成孔系統(tǒng)，水和泥漿不能進(jìn)入，又加上是現(xiàn)澆鋼筋混凝土樁，通過保持振動(dòng)和過程反插，使樁的截面增大，從而提高了樁的承載力，且樁身質(zhì)量得到保

證，可以很好的克服和避免了前者的不足。 

 

 

　　3.1基礎(chǔ)形式采用靜壓沉管灌注樁，直徑700mm，樁端持力層選用土狀強(qiáng)風(fēng)化火山凝灰熔巖，樁尖進(jìn)入持力層深度≥1.0m。工程樁共有907根，樁身砼強(qiáng)度等級(jí)為C35，單樁豎向極限特征值為2900kn，單樁豎向承載力

極限值為5800kn。 

 

　　3.2設(shè)計(jì)試樁：正式沉樁施工前，進(jìn)行了設(shè)計(jì)試樁，通過設(shè)計(jì)試樁確定了如下壓樁施工控制標(biāo)準(zhǔn)：1、應(yīng)以設(shè)計(jì)壓樁力控制為主，樁入土深度控制為輔的雙控原則；2、壓樁管施工終壓力不小于6500kn；3、樁端持力層

宜為土狀強(qiáng)風(fēng)化火山凝灰熔巖；4、最后三次復(fù)壓累計(jì)沉降量不大于1.0cm。 

 

 

　　4.1施工工藝步驟 

 

　　場(chǎng)地平整及地上障礙物清理→樁機(jī)設(shè)備進(jìn)場(chǎng)安裝調(diào)試→測(cè)量放樣定位→樁機(jī)設(shè)備就位→鋼套管樁管和樁靴就位→鋼套管樁管對(duì)中調(diào)整→靜壓沉管→達(dá)到終壓條件→終止壓管→放置鋼筋籠→澆灌混凝土→振動(dòng)拔升樁管并

間隔反插→移機(jī)→樁頂以上空孔灌填碎石反壓→單樁施工完畢。 

 

　　4.2制定施工順序 

 

　　施工應(yīng)考慮沉管過程中先期沉樁擠密土體后增加后續(xù)沉樁施工難度，因此，施工過程應(yīng)合理安排沉樁順序，合理調(diào)整沉樁施工間距由中間擴(kuò)向四周順序沉樁。樁群密集處可實(shí)施跳打，使得相鄰施工的樁中心距>3.5d，

并控制拔管速度控制好樁身質(zhì)量。當(dāng)相鄰樁中心距≤3.5d時(shí)，樁基施工間隔應(yīng)滿足先期施工的樁身混凝土強(qiáng)度達(dá)到80%以上的要求，避免因擠土效應(yīng)影響相鄰樁樁身質(zhì)量。 

 

　　4.3沉管控制 

 

　　樁機(jī)設(shè)備進(jìn)場(chǎng)后，進(jìn)行安裝調(diào)試并驗(yàn)收合格，油缸壓力表應(yīng)在標(biāo)定使用期內(nèi)使用，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)配備備用壓力表，移機(jī)至樁位處就位并調(diào)平。成品鋼樁尖就位在樁位上，鋼套管樁管放入樁靴就位，并點(diǎn)焊固定，樁管與樁靴縫

隙處可用稻草堵塞，防止沉管過程泥水進(jìn)入樁管。接著樁管對(duì)中和垂直度調(diào)整，樁身垂直度應(yīng)控制在1%以內(nèi)，需采用兩臺(tái)經(jīng)緯儀進(jìn)行雙向垂直觀測(cè)控制樁的垂直度。符合要求后開始沉管。沉管完成后，應(yīng)用探燈檢查樁管

底部有無(wú)進(jìn)泥進(jìn)水或樁尖被土吞沒現(xiàn)象，如有則應(yīng)采取措施予以消除。 

 

　　沉管時(shí)，以試打樁確定的壓樁施工控制標(biāo)準(zhǔn)作為終壓控制的主要依據(jù)，滿足壓樁控制標(biāo)準(zhǔn)后，即可停止壓管。 

 

　　4.4灌注混凝土和拔管 

 

　　沉管達(dá)到終壓控制標(biāo)準(zhǔn)后，應(yīng)及時(shí)吊裝鋼筋籠并進(jìn)行混凝土灌注和拔管。避免停頓時(shí)間過長(zhǎng)因樁管四周土體回縮固結(jié)導(dǎo)致拔管困難。 

 

　　鋼筋籠應(yīng)批量制作，預(yù)先驗(yàn)收�？芍谱鲙追N標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的鋼筋籠待配用。根據(jù)樁套管實(shí)際入土深度計(jì)算鋼筋籠長(zhǎng)度，及時(shí)吊裝鋼筋籠。當(dāng)鋼筋籠長(zhǎng)度小于24m時(shí)，宜通長(zhǎng)制作，大于24m時(shí)，也可以分節(jié)吊裝并在樁套管

頂口焊接接長(zhǎng)。吊裝時(shí)焊接接頭宜設(shè)在樁身下半段。 

 

　　混凝土采用分次灌注方法�；炷�土應(yīng)具有良好的和易性，塌落度控制在120mm±20mm。一般第一次應(yīng)灌至樁底部標(biāo)高以上2~3m（約1m3混凝土），然后振動(dòng)樁管約2min，使底部混凝土密實(shí)。接著再灌注混凝土至

樁頂標(biāo)高。應(yīng)先振動(dòng)5~10秒才能開始拔管，邊振邊拔，每拔0.5~1m停拔振動(dòng)5~10秒，并向下反插深度為300mm～500mm,如此反復(fù)直至樁管全部拔出。拔管速度要均勻，一般限以1.2~1.5m/min為宜。 

 

　　灌注混凝土面應(yīng)高于設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高0.5m以上。本工程設(shè)計(jì)混凝土充盈系數(shù)為1.1。 

 

 

　　本工程樁基質(zhì)量檢測(cè)情況如下： 

 

　�、胚x擇20根直徑700mm抗壓樁，按單樁豎向承載力極限值5800kn進(jìn)行檢測(cè)。 

 

　�、七x取總樁數(shù)20%且每個(gè)承臺(tái)下不少于1根工程樁進(jìn)行小應(yīng)變動(dòng)測(cè)試驗(yàn)，單樁承臺(tái)每根樁必選，共檢測(cè)459根。 

 

　　檢測(cè)結(jié)果：抗壓承載力均滿足設(shè)計(jì)要求，樁身完整性檢測(cè)結(jié)果均為I類、II類樁，未出現(xiàn)III類樁。本工程所有靜壓沉管灌注樁質(zhì)量均滿足了設(shè)計(jì)和規(guī)范的要求。 

 

 

　　6.1斷樁 

 

　　斷樁一般常見于地面以下1～3米的不同軟硬層交接處。主要原因：樁距過小，擠壓產(chǎn)生水平橫向推力和隆起上拔力；軟硬土層間傳遞水平力大小不同，對(duì)樁產(chǎn)生剪應(yīng)力；樁身混凝土終凝不久，強(qiáng)度弱，承受不了外力

的影響。預(yù)防措施：樁的中心距宜大于3.5倍樁徑；合理安排打樁順序以及樁機(jī)行走路線，減少對(duì)新打樁的影響；采用跳打法或控制時(shí)間法減少對(duì)臨樁的影響；采用引孔減小擠土效應(yīng)。 

 

　　6.2縮頸 

 

　　主要原因：土體中含水量豐富，土體受到強(qiáng)烈擾動(dòng)和擠壓下，產(chǎn)生很高的孔隙水壓力，樁管拔出后，水壓力便作用到新灌注的混凝土樁上；拔管過快，混凝土量少，或者和易性差，混凝土出管時(shí)擴(kuò)散性差。預(yù)防和處理

措施：采取降低地下水位減小水壓力，嚴(yán)格控制拔管速度，嚴(yán)格控制混凝土坍落度，一旦發(fā)生縮頸現(xiàn)象可采用復(fù)打法處理。 

 

　　6.3吊腳樁 

 

　　常發(fā)生在地下水位較高或飽和淤泥或粉砂土層中。主要原因：樁尖和套管銜接不嚴(yán)密或樁尖變形，水或泥沙等進(jìn)入套管。預(yù)防措施：提前在套管內(nèi)灌入0.5m厚的水泥砂漿封底，再灌入1m高的混凝土增壓，然后再沉

管。 

 

 

　　7.1靜壓設(shè)備進(jìn)場(chǎng)后，對(duì)其進(jìn)行安裝和調(diào)試，并確認(rèn)套管的總長(zhǎng)度，在套管外壁從一端開始做出長(zhǎng)度標(biāo)記，事先應(yīng)做好場(chǎng)地高程測(cè)量并繪制方格網(wǎng)，用以確定套管入土深度、計(jì)算有效樁長(zhǎng)、鋼筋籠長(zhǎng)度以及判斷進(jìn)入持

力層情況。 

 

　　7.2沉管之前對(duì)樁管與鋼樁靴間隙采取水密封措施。為了防止套管底部進(jìn)入泥水，可事先采取在沉管前在鋼套管底部灌入高約1米左右的混凝土封底措施。 

 

　　7.3沉管過程中應(yīng)對(duì)每一根待壓工程樁重新進(jìn)行樁位復(fù)核（打樁過程由于機(jī)械行走或者擠土效應(yīng)可能使樁位點(diǎn)產(chǎn)生位移）。 

 

　　7.4沉管過程中，注意對(duì)場(chǎng)地豎向和水平位移進(jìn)行觀測(cè)，若發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)采取引孔、設(shè)置降水措施、調(diào)整沉管速率等措施進(jìn)行處理。 

 

　　7.5拔管過程必須嚴(yán)格控制拔管速度，一般不得大1.5m/min，尤其在距離地面較近、軟弱土層或軟硬土層交接處，拔管速度不宜大于1.0m/min，否則容易產(chǎn)生應(yīng)力裂縫。 

 

　　7.6混凝土灌注和拔管應(yīng)及時(shí)，時(shí)間不宜過長(zhǎng)，否則周圍土體側(cè)壓力回升，容易造成拔管困難。 

 

 

　　靜壓沉管灌注樁在環(huán)東海域某學(xué)校工程上的到了成功的應(yīng)用，取得了預(yù)期的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效果。該工藝在消除或減少噪音、減少污染排放、縮短工期有良好的適用性，并且從本工程靜載試驗(yàn)結(jié)果來看，從施工終壓力能夠

直觀可靠地預(yù)估單樁豎向承載力。當(dāng)然也有它的局限性，現(xiàn)有樁機(jī)設(shè)備在穿越孤石或硬殼層、加大震動(dòng)力度、確保成樁質(zhì)量上還應(yīng)進(jìn)一步加以改進(jìn)，且需要針對(duì)具體工程地質(zhì)情況進(jìn)行有條件選用，在施工過程中必須嚴(yán)格控

制各個(gè)工序的施工質(zhì)量，嚴(yán)格控制相鄰沉樁間距及順序，防止出現(xiàn)斷樁、縮頸等不良現(xiàn)象，才能做到安全適用、經(jīng)濟(jì)合理，質(zhì)量保證