工程科技 民营科技２０１３年第９期 振动沉管灌注桩基础施工的论述 田玉华 （黑龙江省五大连池农场建设科，黑龙江五大连池１６４１００） 摘要：现结合实际工程情况，对振动沉管灌注桩基础施工等有关问题进行探讨。 关键词：应用概况；技术问题；经济指标分析 振动沉管灌注桩是用振动沉桩机将桩管沉人土中，然后浇筑砼 法解决，砼坍落度应控制７—１０ｃｍ之间，不能太干或太稀。 而成桩，在砂类上和软土地层采用振动管灌注桩最为适宜，施工操作 ２．５在地下水丰满期或有较厚的淤泥质土中施工时，应避免套管内 简便、工效高，每日可浇筑３０—４０根左右，钢筋用量比较少，可降低工 进入泥浆和水，当套管沉至地下水位以上５０ｅｍ时，灌０．１ｍ，砼，封好 程造价。 底。 现以ＪＧＪ４—８Ｏ“灌注桩基础设计与施工验收规范”为基础，结合桩 ２．６避免桩身砼内有泥夹层，采用反插法时翻插深度不宜超过活瓣 基施工的实践和桩基的应用，施工中的几项技术问题、经济指标分析， 长度的２／３，在采用复打法时，复打前应把套管上的泥土清理干净，复 以及桩土共同作用问题、钻孔与振拔工艺综合等方面问题进行沦述。 打时必须有专人清除桩管外的粘土，同时拔管不能太陕。 １应用概况 ３经济指标分析 １．１齐齐哈尔市地区的地质隋况。齐市地区地理位置处于嫩江流域， 经核算振动沉管灌注桩与钢筋砼条板毛石基础相比，工期可加 工程地质情况普遍为第四嫩江冲积层，根据工程地质勘察情况，自地 快—倍，又便于机械化施工，每班仅用砼工１ １人、机电工７人，节约劳 表下３～４ｍ一般为杂填土，再以下有亚粘土、细砂、砾砂，６—１０ｍ以下 力４０％，可免去大量的土方开挖和倒运，—栋四人单元的住宅楼工 为地基承载力较好的圆粒层，但也有较大一部分工程地质在４～１０ｍ 程，桩基施工不用ｌ５天可完成。 处为淤泥质土，地耐力在９０～１００ｋＮ／ｍ 左右，地下水位普遍较高，尤 与预制桩相比，桩身钢筋、水泥用量可节省９０％的钢筋，水泥节 其在汛期时地下水位更高，最适宜桩基施工。 约２５％以上，因为预制桩砼标号一般为Ｃ＝２５—３０Ｎ／ｍｍ￣，同时还免除 １．２施工原理及单桩承载力测试。振动沉管灌注桩是一种套管法施 了预制桩的大量接桩、截桩和破桩断裂等问题，也免去了桩的预制、养 工的灌注桩，可在地下水位以下较顺利进行施工，主要是用激振器产 生、运输等过程，节省了时间，节省了大量的资金，以住宅楼工程做了 生激振力，使桩管沉人土中，在沉管时土体受到桩管传来的强迫振动 经济指标对比，灌注桩造价仅为预制桩为１／２，十余万平方米的施工量 后，内摩擦力减小，强度降低，当强迫振动频率与土体的自振频率相同 将为国家节约２００余万元的资金。 时，土体结构因共振而破坏。 ４有关技术理论问题的探讨 开始进行桩基施工时，国家还设有现成的规程和规范，我们在边 群桩设计时不考虑土的作用，上部荷载全部由桩承担，通过实践 施工边测试进行单桩承载力的确定，采用压重平台法装置，用慢速维 分析，我国现行《规范》介绍的单桩承载力的分析试验资料为计算公式 持荷载法加菏，用Ｐ—Ｓ曲线计算单桩承载力值，测试结果表明：１）全部 与大量静荷载试验数据基本相符，但桩的实际工作往往是承台共同承 单桩的极限荷载都超过规范的ＴＪ一７４和ＪＧＪ４—８０经验公式所计算的 受上部结构传递下来的荷载，承台与桩形成—个完整的工作体系，当 单桩承载力值，而且储备较大，约为１．３倍以上。２）试桩在其允 承载 桩基发生沉降时承台必然与桩共同沉降变形，随着上部荷载的加大， 力作用下，沉降值仅为０．１～２．８ｍｍ，国内外大量资料都规定单桩容许 桩基有沉降变形后承台下的地基土才能分担荷载，而且随着荷载的加 荷载下的沉降值为５￣６ｍｍ，所以变形较微。３）对于在相同地质隋况的 大，基础沉降变形与地基的分担荷载成正比，目前这种地基土的支承 条件下，对６．５ｍ深的三根试桩，分别采用了单打、反插和复打不同成 力在《规范》中设计时是不予考虑的，而作为安全储备因素了。再因目 桩工艺其测结果不同，单打承载力较低，反插法比复打桩提高１０％。 前北方地区基土的冻胀问题，一般在设计时承台下留有５０ ｌＯＯｍｍ 从数值匕看单打桩为３３０ｋＮ，复打桩为６３０ｋＮ，反插法为６９０ｋＮ，而且 的空隙，使这一支承力不得发挥作用。土的支承力在桩发生沉降变形 沉降低于单打桩仅为０．７倍。４）振动沉管灌注桩受力性能良好，主要 时，将能分担１０％ ２０％荷载。这一原理被多项工程用在桩基发生设 表现是桩的端承力可以得到很的发挥，特别是齐市地区桩尖一般进入 计未见因素时傻拥，如处理部分桩，单桩承载力偏小未达到设计要求 圆砾层，还通过桩管的激烈振动把流动陛较大的砼和水泥浆渗入到桩 时或桩位移，已无法补桩时，就采用加宽承台梁加固措施，并在承台梁 身周土内，既加固了地基又增大了桩身的嵌固作用，从而使桩身的摩 下换中粗砂撼实，用承台梁下土的支承力弥补桩基的不足部分。在多 阻力和周围土体的抗剪强度得到提高。 项工程中实践效果良好，另外在桩基质量措施确能保证的情况下，桩 ２施工中几点技术问题 数可相应减少１０％～２０％，其经济效益是很可观的。 ２．１应搞好试桩工作，试桩是确定单桩承载力最直接最可靠的方法， 钻孔与振动沉管工艺综合采用的问题，目前这两种施工工艺综 目前方法很多，除采用静荷载测试外，还有静力触探和瞬态动测法。可 合采用在很多工程都采用了，按施工工艺原理讲钻孔和振动沉管灌注 依条件采用任何一种；ｂ－￣Ｎ试。 均系灌注桩，但就其没汁汁算和施工工艺是绝对不能综合采用的，因 ２．２在地下水位以下，土层滞水层或饱和粘性土中施工时，应避免缩 为钻灌注桩的桩端承载力，只是振动沉管灌注桩的１／５～１／６，那么为什 劲的产生，灌注砼要准确测定一根桩的硷总灌人量是否符合没汁计算 么要综合采用呢？这主要是齐市地区有相当一部分地区有较厚的细砂 的灌入量，在拔管过程中应采取浮标观测，每５０—１００ｃｍ。 地层而且密实，承载力１６０～１ ８０ｋＮ／ｍ 左右，而在其下又有厚度不小 高度内砼用量，换算出桩砼直径，发现缩颈及时采取措施处理， 的淤泥质粘土层以下才能进入圆砾层，这样的细砂层，虽然密实，但设 一般在淤泥质土中施工时，可采用复打法或在缩颈部位用反插法解决 计单位是不能选做持力层的，因为下面的淤泥层，而施工单位在沉管 缩颈问题。 时，细砂层很难沉＾，—般桩机激推力又不能大幅度的调整，所以几年 ２．３当在地表层土质比较坚硬，而下面为较弱土层时，由于振动对两 来会同设计单位共同商讨在穿人中密以上细砂层时，可以先钻孔后振 层土的波速不一样会产生剪切力，把桩剪断产生断桩或在流态的淤泥 拔，但必须钻孔深度要小于桩长２ｍ以上，这样才能保证桩端的端承 质土中施工孔壁可能直立，灌注砼比重大于流态淤泥质土成在该层中 力不减弱，在此条件下两种不同工艺才可综合使用。 坍塌，应在研究工程地持勘察报告的同时进行施工试桩，并在施工过 现行国家规范对灌注桩基础施工的内容做了补充和修改，特别 程中将拔管速度控制在２．５ｍ／ａｒｉｎ为宜。 增加了基础桩身加设钢筋以增加桩身的承载能力，取消了桩身插筋的 ２．４在对压缩性的亚粘土中施工时，应避免砼拒落现象的发生，在灌 规定，已在近几年施工中开始实施，按现行规范进行施工，从而在施工 注砼 揩时严格用浮标观测砼的流人情况，如发现拒落及时用反插 中也加大了这方面的控制力度，其他规定没有质的变化。
