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(tuán)）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(jī)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(xiàng)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(shí)踐證明，大直徑鋼管樁工藝具有實(shí)用性強(qiáng)、施工靈活、清潔環(huán)保、成本低和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益明顯等優(yōu)勢(shì)，可見其市場(chǎng)前景十分廣泛。

1 大直徑鋼管樁工藝特點(diǎn)

1.1 適應(yīng)地質(zhì)范圍廣泛

振動(dòng)錘具有多種規(guī)格型號(hào)，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(duì)工作頻率和振幅進(jìn)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(qiáng)的地質(zhì)條件適應(yīng)性，特別是在使用大功率振動(dòng)錘對(duì)大直徑鋼管樁進(jìn)行施打作業(yè)時(shí)，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(dòng)錘具有輕便靈活的優(yōu)勢(shì)，不需要樁架向?qū)В苯釉谄鹬貦C(jī)吊臂上進(jìn)行懸吊就可以開展沉樁作業(yè)，打樁機(jī)械本身不僅不會(huì)占用作業(yè)空間，而且還可以跨越障礙物伸到遠(yuǎn)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(huì)對(duì)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(dòng)錘可以直接在起重機(jī)吊臂上進(jìn)行懸掛而開展作業(yè)，在施工作業(yè)過程中只需人工進(jìn)行簡(jiǎn)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(dòng)原理促進(jìn)樁周土地的液化，從而降低摩阻力，提升沉樁的容易度，同時(shí)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(dòng)錘擊鋼管樁作業(yè)的過程中，不僅不會(huì)造成很大的噪音，且不會(huì)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(dòng)錘利用起重機(jī)吊裝開展作業(yè)，具有工序簡(jiǎn)單、靈活方便的優(yōu)勢(shì)，在打樁時(shí)可以對(duì)頻率和振幅進(jìn)行調(diào)節(jié)使其達(dá)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(jī)械相比可以將工期縮短30～40%。

1.6 投入施工費(fèi)用小，成本單價(jià)低

振動(dòng)錘不僅輕便且運(yùn)輸簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)場(chǎng)便捷，且機(jī)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(jī)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(hù)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(chǎng)地狹小的工程項(xiàng)目施工過程中更能體現(xiàn)其優(yōu)越性。

3 施工操作要點(diǎn)

3.1 鋼管樁成品檢驗(yàn)

鋼管樁通常使用工業(yè)化生產(chǎn)的成品進(jìn)行鋼管焊接，成品樁的材質(zhì)、規(guī)格、型號(hào)、外觀質(zhì)量等都必須要滿足建筑工程規(guī)定的設(shè)計(jì)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(shí)際地質(zhì)水文狀況出發(fā)，結(jié)合工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)規(guī)范，做好鋼管樁的除銹防腐工作，尤其是接頭位置在進(jìn)行焊接并驗(yàn)收合格之后還需要進(jìn)行二次防腐，防腐作業(yè)完成之后再開展驗(yàn)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(gè)環(huán)節(jié)。

在吊樁就位過程中，要先使用起重機(jī)將振動(dòng)錘吊起并把錘體下方的綜合夾具固定于鋼管頂壁同時(shí)采用液壓動(dòng)力夾緊，將振動(dòng)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(duì)其垂直度進(jìn)行檢驗(yàn)。

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

打樁順序可以根據(jù)施工的實(shí)際需求，根據(jù)靈活方便原則來確定。這是因?yàn)殇摴軜妒侵苯娱_口打入地下的，土體可以從樁口進(jìn)入自然填滿空心樁，沉樁過程中不會(huì)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(huì)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?xì)怏w保護(hù)焊的方式進(jìn)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(jìn)行自然冷卻，更好地確保焊縫質(zhì)量。除了要對(duì)焊縫質(zhì)量進(jìn)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(cè)試驗(yàn)。

在振動(dòng)錘擊鋼管樁施工的過程中，如果樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高比自然地平面要低時(shí)，就需要進(jìn)行送樁，一般采取在樁頂加焊同規(guī)格型號(hào)鋼管的方法進(jìn)行送樁，加焊的鋼管起到輔助作用，之后繼續(xù)進(jìn)行施打作業(yè)，直到達(dá)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(jìn)行震動(dòng)錘擊鋼管樁時(shí)，不僅可以完成沉樁，還能夠進(jìn)行拔樁，拔樁的方法與沉樁的方式相同，需要利用振動(dòng)錘下方的夾鉗將鋼管樁壁夾緊，利用振動(dòng)原理同時(shí)借助起重機(jī)開展拔樁工作。

4 安全措施

（1）在施工之前要進(jìn)行地質(zhì)勘察與現(xiàn)場(chǎng)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(shí)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(dòng)錘擊鋼管樁作業(yè)時(shí)會(huì)導(dǎo)致地面震動(dòng)，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(duì)作業(yè)會(huì)產(chǎn)生影響的要做好加固措施或者進(jìn)行隔震處理。此外，在施工過程中還需要做好觀測(cè)和監(jiān)護(hù)，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(duì)振動(dòng)錘設(shè)備、各個(gè)部件和潤(rùn)滑情況等進(jìn)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(shí)加以解決。檢查工作完成之后，還要進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)，做好設(shè)備的維修、保養(yǎng)工作，確保設(shè)備高效運(yùn)行，避免帶病作業(yè)的情況發(fā)生。

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

（5）在完成打樁作業(yè)之后，必須要及時(shí)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(gè)施工過程中必須要嚴(yán)格遵守國(guó)家、地方政府及相關(guān)部門頒布的環(huán)境保護(hù)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(dòng)錘擊鋼管樁作業(yè)的過程中，會(huì)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(duì)作業(yè)人員的保護(hù)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(hù)耳塞等，避免其長(zhǎng)時(shí)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(shí)踐也在不斷增多，但是施工過程中還存在很多問題需要進(jìn)一步解決，這就要求對(duì)大直徑鋼管樁技術(shù)進(jìn)行不斷探究，加強(qiáng)大直徑鋼管樁在工程中的應(yīng)用，提升其經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。