復雜地勢預制管樁施工技術

（中國建筑第八工程局有限公司南方公司，廣西 南寧 530022）

1 工程概況

百色市百東新區高級中學位于百東新區核心區，包括教學樓、實驗樓、行政辦公樓、信息圖書館、報告廳、學生宿舍、教師周轉房、體育館、學生及教工食堂、主席臺兼舞臺及附屬用房，總用地面積約333.17畝，建筑總面積約182 746.93 m2。

本工程采用400PHC（95）AB型管樁。共計1 332根，其中1、2、4、5號學生宿舍樓各266根，1號教師周轉房268根。單樁抗壓承載力特征值為1 200 kN，靜壓施工壓力值2 600～2 700 kN；單根管樁有效樁長為6 m。

2 復雜地勢預制管樁施工重難點分析及應對措施

2.1 施工重難點分析

對復雜地勢預制管樁施工展開分析，存在以下施工難點：（1）持力層隨地勢變化起伏大，樁長進入持力層的長度控制難度大，樁損大；（2）持力層較淺，小于6 m區域，管樁進入土層有效長度不足；（3）管樁施工過程中的垂直度難控制。

2.2 應對措施

應對措施如下：（1）結合地勘報告及設計樁頂標高，繪制巖層地勢等高線圖，確定每個樁位的樁長，大大降低樁損。（2）持力層深度不足6 m區域的管樁采用引孔植樁，旋挖引孔入持力層，確保達到6 m有效樁長。（3）壓樁前先固定好管樁，調整好垂直度后進行壓樁，過程中及時復核、調整，實時保證垂直度滿足要求。

3 方案分析及選擇

3.1 場地現狀分析

本工程持力層為中風化砂巖和中風化泥巖。都為極軟巖，較完整，分布于全場地，未揭穿，分布于面層至12.9 m。施工場地位于山坡上，地形起伏大，存在山脊、山谷等地貌。在該場地回填后，無法辨別樁基施工區域的原始地貌，使得場地地勢變化復雜。持力層標高變化不一，故樁長無法精確計算。所以，結合地勘報告的勘測點來預計樁長。

（1）每棟樓各16個工勘點，共80個。根據設計持力層找出每個工勘點的持力層標高。（2）將樁基布置圖和工勘點分布圖套在同一個圖上，確保坐標系一致。（3）根據各個孔的持力層標高畫出等高線。（4）樁基圖上每根樁的持力層標高可根據等高線確定，然后人工匯總。（5）根據每根樁的樁頂標高和持力層標高來計算預計樁長。（6）結合要求，將樁長＜6 m和樁長≥6 m的靜壓樁進行分區。樁長分區如圖1所示。

圖1 樁長分區示意

3.2 方案選擇

根據地勘報告分析，采用兩個應對措施：（1）持力層深度大于等于6 m，采用靜壓管樁施工。（2）持力層深度小于6 m時，采用旋挖引孔植樁施工。

4 靜壓管樁施工工藝

4.1 靜壓管樁施工流程

測量定位→靜壓樁機就位→吊樁插樁→樁身對中調直→靜壓沉樁→接樁→再靜壓沉樁→終止壓樁。

4.2 靜壓管樁施工工藝

根據控制點，將管樁的位置按施工順序和樁機行程路線逐一測放出來，畫出管樁輪廓圖，過程及時復核、調整、糾正。樁機對準樁位，將靜壓樁調至水平、穩定，將管樁吊至靜壓樁夾具中，使樁身保持垂直，對位準確后開始壓樁，隨時調整樁的垂直度，以免樁身斷裂，影響施工質量。

接樁時下節樁施壓后露出地面約600 mm時進行接樁。管樁上下節樁之間的間隙應用鐵片全部分層填實焊牢、飽滿。

當壓樁滿足樁尖進入強風化泥巖或中風化泥巖層0.5 m或終壓力值達到靜壓施工壓力值，且樁長不少于6 m時，終止壓樁。

5 旋挖引孔植樁施工工藝

5.1 旋挖引孔植樁施工流程

施工準備→測量放樣→鋼護筒施工→鉆機成孔→清孔→沉渣厚度檢測→灌筑混凝土→錘擊樁機植樁。

5.2 旋挖引孔植樁施工工藝

5.2.1 測量放線

樁位放樣按從整體到局部的原則進行樁基的位置放樣，規劃行車路線時，使便道與鉆孔位置保持一定的距離，以免影響孔壁穩定；樁位的中心點，成孔前用全站儀放點，先定出樁的中心點，測量原地面標高，樁孔中心外3 m設置前后左右的樁孔定位護樁，施工時拉線確定樁位。

5.2.2 埋設護筒

在每個樁位定出十字控制樁后，進行鋼護筒埋設工作，控制護筒中心與樁位中心的偏差不得大于50 mm，確保樁位準確性，同時避免鋼護筒部分的樁身塌孔及對混凝土水分吸收，影響混凝土流動性。

5.2.3 鉆機成孔

鉆頭直徑要比靜壓樁的寬200 mm，便于壓樁進混凝土時上翻。在鉆機就位時，通過測設的樁位準確確定鉆機的位置，并保證鉆機穩定，手動豎直后，自動控制系統將保持豎直狀態，鉆頭中心對準樁位點，鉆孔過程中根據地質情況控制鉆入速度。控制定位誤差不大于20 mm，樁垂直度≤1%樁長，確保成孔質量。

5.2.4 成孔、成孔檢查

鉆進巖層的樁長不得小于0.5 m，鉆孔作業完畢，樁底浮碴必須清理干凈，對施工完畢后的工程樁應進行樁身完整性及強度檢測、幾何尺寸檢測。

檢測標準：滿足孔深設計規定、孔徑不小于500 mm；鉆孔傾斜度誤差不大于1%；沉渣厚度與符合設計規定：沉渣厚度≤50 mm。

5.2.5 灌筑混凝土

混凝土采用C25強度細石混凝土，其量為成孔體積的2/3，砼富余量用于考慮平衡在壓樁過程存在擠土而增加的混凝土量。混凝土設計坍落度為160～220 mm，并添加高效減水劑、緩凝劑，滿足緩凝時間達到8 h，保證混凝土在壓樁過程中具有良好的和易性、流動性，以便混凝土上翻充滿靜壓樁與孔間隙。

灌筑前，噴灑水來濕潤孔壁，減少孔壁吸收混凝土水分，避免降低混凝土和易性。

采用導管灌筑混凝土，管的下部埋入混凝土2 m，使從下而上連續不斷灌入的混凝土逐步澆筑至樁身2/3處，用導管可避免高處下落導致混凝土離析，影響靜壓樁壓到持力層。

5.2.6 靜壓機植樁

灌筑完砼后，再采用錘擊樁機種植管樁，管樁的植入必須在混凝土初凝之前完成。樁機對準樁位，樁身保持垂直，對位準確后開始壓樁，隨時調整樁的垂直度。將靜壓樁至挖孔底往巖層進入不少于500 mm，確保樁有足夠承載力。進入巖層一定深度，可以起到穩固樁基，保證樁基能夠保持垂直。觀察樁周混凝土上翻情況，若混凝土未能上翻，需要往樁與孔的間隙灌筑細石混凝土，用振動棒振搗密實，使得混凝土充滿孔隙，混凝土凝固后起到穩固樁垂直度作用。

6 結語

通過復雜地勢預制管樁施工技術的實施，可以很好控制預制管樁垂直度、入巖長度、承載力等，有效解決了預制管樁在復雜地勢無法達到有效樁長等施工難題，取得了良好效果。施工工藝科學合理、考慮周全，可對類似復雜地勢的預制管樁施工提供參考。