大直径锤击沉管桩在工程中的应用

福建建设科技２００６．Ｎｏ．４　■地基基础　大直径锤击沉管桩在工程中的应用　杨苏帆（厦门市建设工程质量安全监督站［提厦门３６１００３）　要］　介绍某高层公寓工程采用大直径锤击沉管混凝土灌注桩基础，如何在桩基施工过程中的缩短工期、节约成本。　［关键词］　大直径沉管桩；节约成本；应用　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｃａｓｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｌａｒｇｅ—Ｄｉａｍｅｔｅｒ　Ｈａｍｍｅｒ—Ｓｅｔｔｌｉｎｇ—Ｔｕｂｅ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｃａｓｔｉｎｇ　Ｐｉｌｅ　ｉｎ　ａ　ｈｉｇｈ—ｒｉｓｅ　ｒｅｓｉ—　ｄｅｎｔｉａｌ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ．Ｉｔ　ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｓ　ｔｈｉｓ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｗａｙ　ｏｆ　ｓａｖｉｎｇ　ｔｉｍｅ　ａｎｄ　ｃｏｓｔ　ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｐｉｌｉｎｇ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｌａｒｇｅ　Ｄｉａｍｅｔ－ｅｒ　Ｓｅｔｔｌｉｎｇ　Ｔｕｂｅ　Ｐｉｌｅ；Ｃｏｓｔ　Ｓａｖｉｎｇ；Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｌ引言　４桩基设计和桩身承载力验算　大直径锤击沉管混凝土灌注桩…是指桩管直径在５６０～　７００　ｍｍ范围，锤击能量大且装备拔管振动装置的机械成孔　桩。这种桩型具有承载能力高、施工周期短、经济合理和其施　工措施能保证质量等优点；其桩端持力层通常为强风化岩层　或中风化岩层。　下面介绍某高层公寓工程大直径锤击沉管混凝土灌注桩　基础施工的成功实例。　２工程简介　２．１工程情况　该工程为高层住宅公寓，地下１层，地上２４层，建筑面积　为１９８１３ｍ　，结构形式为框架一剪力墙结构。基础采用大直　径锤击沉管混凝土灌注桩，共１９０根。　２．２场地工程地质情况　该工程位于海湾滩地经填海成陆地段，各岩层自上而下　（均全场地）分布如下：（１）杂填土层：厚度３．４～８　ｍ；（２）素　填土（填砂）层：厚度为０．７—６．６　ｍ；（３）海相淤泥层：厚度０．　７～５．６　ｍ，呈流塑～软塑状；（４）粉质粘土（含砂）层：厚度０．　７～７．０　ｍ，呈可塑一硬塑状；（５）花岗岩残积砂质粘土层：厚　度０．６～１２．３　ｍ，呈可塑一硬塑状，有少量孤石夹层；（６）强　风化花岗岩层：厚度１．６～９．４　ｍ，其岩面起伏较大，埋深为一　ｌ０～一２０．３　ｍ；（７）中微风化花岗岩：其岩面的埋深为一ｌ２　２１　ｍ；（８）基岩：全场地分布。　～一４．１设计的技术指标　基础设计采用大直径锤击沉管混凝土灌注桩，桩径ｄ＝　６００　ｍｍ，桩靴直径为Ｄ＝７００　ｍｍ，桩端持层为强风化花岗岩，　单桩竖向承载力设计值为３　０００　ｋＮ，经现场试打桩后确定最　后３阵每阵ｌ０锤的设计贯入度为≤１５　ｍｍ，桩身混凝土强度　等级为Ｃ３０，纵向配筋为１２￣１８通长。　４．２单桩竖向承载力设计计算　以１５９＃桩为例进行设计计算：桩端持力层标贯击数为　Ｎ６３．５＝１０３击的强风化花岗岩，桩长１７．９　ｍ，有效桩长１６．９　ｍ。桩端平面以下６Ｄ范围内土层标贯Ｎ　＞＞１００击，桩中　心距ｉ＞３．５ｄ；但桩端平面以上３Ｄ厚度范围土层平均标贯击　数为２９击。　根据广东省标准《大直径锤击沉管混凝土灌注桩技术规　程》（ＤＢＪ／Ｔ　１５—１７—９６，以下简称《规程》　）提供的计算公　式计算，得该桩竖向承载力设计值为　Ｒ＝３　２７５．１　ｋＮ＞３　０００　ｋＮ（设计要求）。　由此可见，采用这种桩型能够满足设计技术指标的要求。　４．３桩身承载力验算　按《规程》［１］要求的条件（与《规范》［２］要求的一致），　验算大直径锤击沉管桩桩身混凝土强度承载力设计值为３　３９６　ｋＮ＞３　０００　ｋＮ（竖向承载力设计值），因此桩身混凝土强　度承载力满足设计要求。　５大直径沉管桩施工工序和质量控制　５．１大直径沉管桩施工工工序控制　轴线放样一放置桩靴一桩机就位一吊装桩管一测定桩管　垂直度一锤击沉管一打桩记录一按收锤标准收锤一探灯检查　孔底情况及处理一放置钢筋笼一再次探灯检查孔底情况一浇　注混凝土一振动抽管和测桩径一收管并冲洗桩管一完成整桩　和全部记录。　３桩型的选择　３．１桩型分析与初选　根据该工程《地质勘察报告》资料，该场地因存在填沙层　和流（软）塑状淤泥层，不利于人工挖孔桩干作业施工；因此，　只能选择大直径锤击沉管混凝土灌注桩、机械冲（钻）孔桩或　预制预应力管桩。对于传统机械锤击（或带振动）小直径（ｄ　＜５３０　ｍｍ）　￣的沉管桩和预制方桩（断面≤５００ｍｍ×５００ｍｍ），由于单　桩竖向承载能力较低，其桩间距也不能满足《规范》　要求；　因此这类桩型在该工程选桩中不予考虑。　３．２桩基桩型选择　根据桩基的桩身承载力利用、施工工期、工程造价、施工　工艺等综合比较分析结果表明，采用大直径锤击沉管混凝土　５．２大直径沉管桩施工质量控制　（１）沉管顺序原则上由中间往外打；当群桩基桩中心距　小于４倍桩靴直径时，应按地质情况，认真考虑打桩顺序以保　证邻桩桩身混凝土质量。　灌注桩综合经济效益最好；因此针对场地地质条件，该工程桩　基础选用大直径锤击沉管桩　（２）每次打桩前应清除桩管内壁污垢物。　（３）桩底有可能进泥进水时，应在桩管与桩靴间采取止　收稿日期：２００６—０６—０７　水措施，若桩管进泥进水严重，应采取有效措施清除干净。　（４）打桩过程应尽量避免中途停止施打。　（下转第５９页）　维普资讯 http://www.cqvip.com

■施工技术　福建建设科技２００６．Ｎｏ．４　要准确，并要充分搅拌均匀、不沉淀、不浮色。施涂时气温宜　到了分格线宽窄一致，顺直美观，观感较好。　（６）抹面层水泥砂浆约３周后，使水泥砂浆“返碱”完成　在ｌＯ￣Ｃ以上，复涂间隔时间应视气温而定，温度在２０￣Ｃ内，复　后，ＰＨ值经检查在ｌＯ以下，基层含水率不大于１０％；对局部　涂间隔时间不少于５ｈ；温度在３０￣Ｃ内，复涂间隔时间不少于　小面积平整度超过２ｍｍ，则采用打磨方法使平整度控制在１　３ｈ。涂刷时用力要均匀，涂膜厚薄一致，以避免涂膜发花、掉　～２ｍｍ以内，并达到坚实牢固、不空鼓、无龟裂。总之基层质　粉现象。　量是保证面层涂饰质量的关键工序　必须严格按标准操作，认　（２）防止涂料涂膜起皮、泛碱：施涂前应将基层表面清理　真检查，确保基层工序质量。　干净。施涂乳液型涂料基层含水率不得大于１０％，且ＰＨ值　（７）本工程外墙腻子采用与外墙涂料相配套的斯泰安外　应在ｌ０以下。腻子、底漆、面涂料应相配套，施涂前把涂料搅　墙弹力型腻子，外墙刮涂修补时，应注意腻子层不可过厚（以　拌均匀，不得任意加水或用溶剂稀释剂。控制好每遍涂刷层　找平墙面为准），腻子干燥后，应打磨平整，使手感与目测也　厚度，在雨天或湿度高的环境下不得施工，如工期紧，应做好　达到要求为准。　防雨、防湿措施。　４．３保护措施　（３）消除颜色不均匀、透底现象：当使用同一品种同一颜　外墙涂饰施工前，应将脚手架上的垃圾、杂物清理干净，　色，但批号不同的涂料时应尽可能使用在不同的立面；施涂前　防止灰尘、砂粒飘落到未干的漆膜上，保护漆膜表面的质量。　应将涂料搅拌均匀；大面积墙面施涂前，涂料的分段施工应以　外墙涂料在涂装时和干燥前必须防止雨淋、尘土沾污。夏季　墙面分格缝、墙面阴阳角线或落水管为分界线，尽量少接痕；　不宜在太阳光直射下涂装。　严格按施工工序操作，避免漏涂透底产生。　４．４涂料施工　（４）防止分格条不顺直：按传统的做法，分格线一般是采　外墙涂料常用的施工方法有刷涂、滚涂、弹涂和喷涂等。　用杉木条，但较易碰坏槽线棱角，且不易修补，影响观感；所　因弹涂和喷涂较浪费材料，刷涂速度慢。而滚涂施工方法具　以，外墙分格线条采用凹槽型铝合金条，用高分子益胶泥掺水　有施工速度适中，不会造成涂料较大浪费．且操作工人容易掌　粘结，既牢固又顺直美观。　握等优点。所以，本工程采用滚涂方法。先在处理好的基层　６应用效果　上涂装一遍配套封底涂料（ＳＴＡ外墙水性底漆），对基层进行　本人担任项目经理承建的漳州航毅广场工程，建筑面积　封闭处理；再刷ＳＴＡ一高级纯丙烯酸涂料（２０００Ａ）两遍，后一　３６４１５．６９ｍ　，外墙涂料面积２１８５２．８ｍ　。工程竣工验收、外墙　遍涂料必须在前一遍涂料表干后进行，每一遍涂装必须均匀，　涂饰工程质量受到有关各方的一致好评，观感质量评价为　层与层之间需结合牢固。涂装时，由建筑物自上而下进行，每　“好”。与采用饰面砖相比，造价较低，能够克服贴面外墙装　次涂装均以分格线、墙面阴阳角交接处或落水管等为界线。　饰材料高空坠落的安全隐患问题，并且减少了结构荷载，达到　５质量通病的预防措施　经久耐用，绚丽多彩的效果，为漳州市区增添了一道亮丽的风　（１）克服涂膜发花、掉粉：涂料在涂刷前加稀释剂，计量　景线，取得了较好的经济效益和社会效益。　｛　暑是刍旦刍是暑旦　刍是　旦暑旦刍旦会羁叁　会旦刍粤　旦叁曼　刍墅｛　刍旦各旦叁旦暑旦刍旦刍　｛　刍墅刍旦刍旦　旦刍旦各　各　刍旦　刍是刍曼刍　刍墅　｛　刍旦　（上接第３６页）　最大加荷均为５　１００　ｋＮ，累计沉降量最大为ｌ９．６２　ｍｍ，最小　（５）桩管出现倾斜和移位，情况不太严重时，可根据工程　为ｌ２．９２　ｍｍ。单桩竖向极限承载力标准值均＞５　１００　ｋＮ，满　条件将桩管拔出或桩管调正后继续将桩完成。　足设计要求。　（６）场地内的地面隆起严重或邻桩发生严重移位时，应　６．２桩基抗力分项系数验算　根据工程条件调整打桩顺序。　以１５９＃桩为例验算桩基抗力分项系数，该桩经试验加荷　（７）当沉管深度远未达到设计桩长而出现反弹严重或发　到５　１００　ｋＮ时，地基及桩身均未破坏；则取桩基极限荷载承　生倾斜、移位时，可根据工程条件，将桩管拔出或暂时终止　载力标准值为Ｑｕｋ＝５　１００　ｋＮ，其相应的基桩承载力综合抗力　沉管，经设计等有关部门研究同意后，调整桩位继续将桩完　分项系数为Ｑｕｋ／Ｒ＝１．７＞１．６（《规程》［１］要求）。　成。若又出现类似的情况，则应在桩的邻近补充地质勘察，　从上述的桩基静载结果和安全性验算分析，采用这种桩　探明情况后提交设计及有关部门研究处理，不得私自处理。　型既能满足设计要求，又是安全可靠的。　（８）沉管收锤时，若桩长达到设计要求，但贯入度仍不能　７结束语　满足收锤设计要求时，应根据工程条件，由施工单位提出处理　该工程现在已竣工并投入使用，经对建筑物沉降观测资　意见并经设计及相关部门研究处理。　料分析，最大的累计沉降量为４　ｍｍ，最小沉降量为１　ｍｌｎ，沉　（９）在浇筑桩混凝土时，在软弱土层和软硬交界处拔管　降差符合要求；结构无任何异常情况，说明采用大直径锤击沉　速度要放慢，在流动淤泥层中甚至要停拔，待混凝土扩散到一　管混凝土灌注桩是成功的。该桩型使桩身混凝土强度利用率　定程度后再拔管；桩管底拔至承台底标高０．５　ｎｌ以上后方可　提高３０％左右、施工工期缩短３０％以上、投资节省约２０％，且　停止振动。　施工工艺简单、承载力安全可靠。因此该桩型的在工程中的　（１０）每次桩管收管后应及时冲洗桩管和测量桩径，发现　成功应用，与同类型地质条件的工程中应用具有一定的借鉴　问题应及时处理或更换。　价值。　６桩基承载力检验　参考文献　６．１桩基静载检测　［１］大直径锤击沉管混凝土灌注桩技术规程（ＤＢＪ／Ｔ　１５—１７—　该工程桩竣工后，经低应变动力检测，根据检测结果，并　９６）［Ｓ］．广州：［ｓ．ｎ，］，１９９６　结合工程桩的结构受力情况，在Ⅱ类桩中随机抽选３根（桩　［２］建筑桩基技术规范（ＪＧＪ　９４—９４）［Ｓ］．北京：中国建筑工业　号分别为４０＃、７７＃、１５９＃）作静载检测试验。静载结果：３根桩　出版社．１９９５