静压管桩引孔施工工艺研究李进腾

静压管桩引孔施工工艺研究李进腾

李进腾

身份证号码：46000419850309xxxx海南海口570206

摘要：由于具备无噪声、成本低、进度快等优势，近年来预应力静压管桩施工工艺在我国建设领域实现了较为广泛应用，相关研究的大量涌现也能够证明这一认知，基于此，本文简单探讨了静压管桩施工工艺应用的基本要点，并选择了海南省某工业建筑工程作为研究对象，深入探讨了静压管桩施工中的引孔施工，希望由此能够为相关业内人士带来一定启发。

关键词：风化岩层；静压管桩施工工艺；引孔；PHC桩

前言：受地质特点影响，静压管桩施工工艺在海南地区的应用很容易出现沉桩压力超过管桩本身设计极限承载力、存在的浅层淤泥质土层、砂层、风化岩层等影响施工问题，这类问题一般采用引孔措施来解决，而为了尽可能保证引孔措施应用的合理性，正是本文围绕静压管桩引孔施工工艺开展具体研究的原因所在。

1.静压管桩施工工艺应用的基本要点

1.1基本要点

在静压管桩施工工艺的应用中，以下几方面工艺应用的基本要点必须得到重视：（1）测量定位。需结合施工总平面图设置水准基点、轴线控制点，并避免点位设置对工程施工造成影响，结合布点依次放出建筑物轴线、桩位中心线并做好复核，即可为后续施工的开展提供有力支持。（2）桩材供应与验收。需做好各种桩型的进桩计划编制，具体编制过程需结合桩基施工进度计划。PHC桩进入现场后的检查也需要得到重视，同时需遵循就近堆放、减少搬运次数原则堆放桩材，一般将其安置于靠近压桩施工区域处。（3）喂桩。需应用工具钢丝绳套在桩端大约0.2桩长处进行起吊，此时桩机与桩端的距离应少于5cm，随后按照“桩体垂直→压入桩机箱→桩就位→施加压力→划分与标记长度→控制入土深度”流程进行施工。（4）压桩及送桩。需确定地面上的标志物以对准桩头，一般需应用两台工具经纬仪，桩的垂直度控制也需要应用经纬仪。值得注意的是，桩机入土深度超过3m后不可进行垂直度调整，因此送桩过程中的误差控制必须得到重视。（5）接桩焊接。压桩施工一般会在顶端高出地面约60~80cm时停止，焊接施工多采用交流手工焊接或CO2气体保护半自动焊接。为保证施工质量，桩头埋设铁件的除锈清污、焊缝外观控制、焊缝表面清理、焊缝自然冷却后的继续压桩施工等要点必须得到重视[1]。

1.2引孔施工要点

近年来静压管桩施工工艺广泛应用于我国各地城市建设，但由于部分地区的工程会出现沉桩压力超过管桩本身设计极限承载力、场地存在浅层淤泥质土层、砂层、风化岩层等问题，静压管桩施工工艺的应用很容易导致桩尖无法达到设计标高，或场地周围道路、地下管道、建筑物出现位移开裂等问题，而为了避免这类问题出现，静压管桩施工工艺的应用必须采用桩基引孔技术措施来处理。所谓桩基引孔，指的是在桩基原位预钻孔，通过对浅层土的钻孔取土保证引孔直径小于桩身直径，即可有效减少施工阶段PHC桩上部对浅层土造成的挤密效应，静压管桩施工工艺的施工难度、施工质量均可由此得到保障。在具体的引孔施工中，合理的引孔方式选择、试桩施工环节均需要得到重视，精确的孔位放线、连续开展的引孔作业和压桩作业、桩长的合理配置也会直接影响施工质量，这些要点必须得到重点关注。

2.实例分析

2.1工程概况

为提升研究的实践价值，本文选择了海南省某地的工业建筑工程作为研究对象，该工程由工厂栋、工具栋、动力栋、等单体建筑组成，工程总建筑面积、占地面积分别为160913.23m2、145214.02m2，共采用1203根PHC400预应力混凝土管桩作为桩基，由于工程临近村庄，为保证施工的绿色、和谐，采用静压管桩施工工艺，桩端入强风化层0.5m，按1350KN考虑PHC管桩单桩承载力特征值。

2.2具体施工

2.2.1引孔方式确定

对比潜孔锤引孔和螺旋钻引孔两种引孔方式可以发现，潜孔锤引孔方式的应用孔直径、单桩承载力特征值分别为450mm、1350kN，且入强风化层0.5m，应用螺旋钻引孔方式的孔直径为380mm，并需要应用现场试验确定其他参数。考虑到螺旋钻引孔施工方式较为经济，因此工程采用长螺旋钻引孔静压桩沉桩方式进行施工。

2.2.2试桩施工

为保证试桩施工的代表性，选择了残积土层较厚位置进行试桩施工，引孔孔径、引孔深度分别为380mm、1.5m（距全风化面层），施工采用YZY600型静力式压桩机、CFG长螺旋钻机，最大引孔深度为24m。进行11根试桩施工后，可发现试验荷载1620kN作用的桩压力稳定，但在荷载加至下一级1890kN过程中压力稳定状态遭到破坏，两阶段桩顶累计沉降量分别为10.83mm、61.74mm，对比Q-s曲线可确定单桩不满足设计要求。为保证静压桩穿透残积土，工程确定采用引孔施工，施工深度为离全风化面层1~2m，单桩承载力特征值按810KN设计。

2.2.3引孔及静压桩施工注意事项

为保证施工质量，施工过程中钻机钻杆、引孔的垂直度控制在0.5%以下，并保证了引孔作业与压桩作业的间隔施工时间不超过4h，施工过程中引孔深度的控制严格参考了工程地质资料和桩顶标高。在终压成桩环节，需进行3次复压，复压在油压值达到终压值3200kN后进行，结合专人测量确定复压过程累计沉降量不超过10mm，即代表成桩。

考虑到地质环境的特殊性，引孔环节的施工质量控制必须得到重点关注，具体施工要点如下：（1）CFG长螺旋钻机就位。钻机就位后将底座调整可靠平稳，保证钻杆垂直向下，且桩心与钻杆中心线处于同一直线上，钻杆上的整米刻度和零刻度应清晰，CFG长螺旋钻机不得出现倾斜或位移现象。为更好控制钻杆的垂直度，施工人员采用了在钻机横杆上放置1个线锤的施工方式，由此垂直度偏差控制在0.5%以内。（2）钻进成孔。在一般土层时，CFG长螺旋钻机的电动机电流控制在60~100A左右，速度为1.2m/min，坚硬土层时则控制在180A左右，同时适当放慢速度，以此避免出现电动机烧毁现象。当成孔至设计持力层深度时，在原位继续旋转1min，随后停止旋转开始提钻。在具体的成孔过程中，有专人负责螺旋钻叶片上的泥土清理，并时刻检查钻杆的垂直度，因此实现了偏差超标后的第一时间纠正。（3）倾斜、跑位现象预防。为避免出现倾斜或者跑位现象，如施工过程出现钻杆不寻常晃动、难以进尺现象，施工人员会第一时间减慢钻进速度，并结合相关资料与实际确定现象出现的原因。此外，成孔过程中施工人员还会依据每米进尺的电流变化结合地质情况进行对比，以此保证施工实际与地勘报告相符，由此引孔环节的施工质量得到了更好保障。

2.2.4施工成果

施工单位共配备5台静力式压桩机（YZY600型）、5台CFG长螺旋钻机，共计2663根管桩施工，桩有效长度区间为6~24m，入土深度区间为7.7~24.5m，施工过程共断桩12根。结合完整性检测可以发现，Ⅰ类桩、Ⅱ类桩占比分别为87.8%、12.2%，这是由于引孔技术的应用使得桩尖穿透地表硬壳层的阻力得到了有效降低，引孔施工的价值可见一斑[2]。

结论：综上所述，静压管桩施工工艺能够较好用于风化岩层，在此基础上，本文涉及的基本要点、引孔施工要点、引孔方式确定、试桩施工、引孔及静压桩施工注意事项等内容，则直观证明了静压管桩施工工艺的应用价值，为更好发挥该工艺优势，施工过程中监测措施的配合应用同样需要得到重视。

参考文献：

[1]孙春利，赵玉波，李志艳，张军.静压预应力管桩施工质量缺陷及处理办法[J].土工基础，2018，32（05）：487-489.

[2]翟俊伟.建筑工程施工中静压预应力管桩的特点与施工技术分析[J].河南建材，2018（05）：10-11.