RCP劲性复合桩的应用

宋 阳

(上海强劲地基工程股份有限公司，上海 200233)



RCP劲性复合桩的应用

宋 阳

(上海强劲地基工程股份有限公司，上海 200233)

介绍了RCP劲性复合桩的技术原理，结合工程案例，从定点放线、搅拌钻进、水泥浆制作、桩芯植入等方面，阐述了RCP劲性复合桩的施工工艺流程及要点，并介绍了该技术的优点，可为其他项目桩基工程提供参考。

桩基，RCP劲性复合桩，水泥土搅拌桩

1 RCP劲性复合桩

RCP劲性复合桩是采用专用搅拌注浆钻机在设计桩位上进行钻掘，同时在钻头处直喷或旋喷出水泥浆液等固化剂(必要时可同时喷入压缩空气)与地基土进行反复搅拌混合，形成柱状水泥土体，及时将预制管桩等芯材依靠自重和辅助设备植入水泥土中，桩的侧向及端部水泥土固化后，与桩形成一体。根据土层情况，可在桩端部或软弱土层处提高水泥注入量以及扩大水泥土体的直径,以提高桩体承载力。RCP劲性复合桩是现有常规桩型优化改造后的一种先进工艺，可充分发挥地基土与桩材的复合作用，其施工便捷且具备经济效益。

2 工程案例

2.1 工程概况

某项目位于上海市杨浦区，要新建商业办公楼(主楼11F/10F，裙房4F，框剪结构，最大荷重17 000 kN)、地下室(埋深10.3 m，框剪结构)。

2.2 地层条件

拟建场地勘察深度范围内地基土构成及特性分述如下：

②层灰黄色粉质粘土：可塑～软塑，压缩性中等；无摇振反应；韧性中等，干强度中等，稍有光泽。

③层灰色淤泥质粉质粘土：饱和，流塑，压缩性高等；无摇振反应；韧性中等，干强度中等，稍有光泽。

③夹层灰色砂质粉土：饱和，松散～稍密，压缩性中等；摇振反应迅速；低韧性，低干强度，无光泽。

④层灰色淤泥质粘土：饱和，流塑，压缩性高等；无摇振反应；土质较均匀；韧性高，干强度高，有光泽。

⑤1层灰色粘土：饱和～很湿，流塑～软塑，压缩性高等；土质较均匀；无摇振反应；韧性高，干强度高，有光泽。

⑤3层灰色粉质粘土：软塑，压缩性中等；无摇振反应；韧性中等，干强度中等，稍有光泽。

⑤4层灰绿色粉质粘土：可塑～硬塑，压缩性中等；无摇振反应；韧性中等，干强度中等，稍有光泽。

⑦层灰黄～草黄色砂质粉土：饱和，稍密～中密，压缩性中等；摇振反应迅速；低韧性，低干强度，无光泽。

⑧层灰色粉质粘土：软塑～可塑，压缩性中等；无摇振反应；韧性中等，干强度中等，稍有光泽。

⑨层灰色粉砂：饱和，密实，压缩性中等；含石英、云母、长石等矿物颗粒；偶夹薄层粘性土，级配不良，底部含中粗砂。

2.3 桩基设计

采用RCP劲性复合桩，即水泥土搅拌桩中同心植入竹节桩。

塔楼工程桩：外芯为700水泥土搅拌桩，内芯为T-PHC-B-500-460(100),竹节桩接桩采用机械连接。桩长L=38.0 m，桩端持力层为⑧层灰色粉质粘土，单桩抗压承载力特征值2 700 kN。

地库工程桩：外芯为700水泥土搅拌桩，内芯为T-PHC-D-500-460(110)，T-PHC-D-500-460(130)，竹节桩接桩采用机械连接。桩长L=36.0 m，桩端进入⑧层灰色粉质粘土层，单桩抗拔承载力特征值1 350 kN。

2.4 桩基工程量与造价

工程桩桩长采用36 m，38 m，共计994根，总计36 298 m，合同总造价为690万元(不含桩材料费)。

2.5 劲性复合桩施工工艺流程

场地处理→机械设备进场→材料进场→控制点交接→整体定位→控制点定位、标高引测→放样数据计算、复核→样桩施放→搅拌桩机就位→喷水、喷气搅拌钻进至指定深度后喷浆、喷气搅拌钻进至设计深度→喷浆、喷气搅拌提升→搅拌桩机移机施工下一根桩、压桩机就位→植桩→对桩、接桩→植桩→送桩。

1)定位。a.由现场专业测量人员进行精确定位放线。b.为了确保测定结果的准确性，选用全站仪，根据建筑物主轴线进行定点放线。桩位测量偏差为±10 mm。

2)搅拌钻进。a.水泥土搅拌桩施工深度范围内，钻杆应采用十字型刀片。b.在钻头钻进过程中，需确保钻杆的垂直度，拟采用两台经纬仪进行垂直度监测并校对，垂直度偏差应控制在0.5%以内。c.钻进速度要缓慢，下钻速度要平稳，严防钻进中钻机倾斜错位。d.钻进的同时采取喷水喷气搅拌施工，钻进至指定深度后喷浆、喷气施工至设计深度，施工过程中要用经纬仪校正垂直度(≤0.5%)。e.钻进时应综合考虑周边土层情况，确保主机负荷在允许的范围之内。f.提升时边注水泥浆边喷气搅拌施工，并进行反复喷浆加气搅拌施工，待水泥浆喷射完毕且搅拌钻机提升、钻进时电流接近空载电流后，边喷气搅拌边快速提出钻杆。g.砂层中，水泥土搅拌桩施工至该层时宜喷射膨润土浆液进行喷气搅拌。

3)水泥浆的制作与注入。a.采用全封闭全自动水泥浆液配制系统，在开机前按设计要求进行水泥浆液的配置。b.配制好后的水泥浆液停滞不得超过2 h。c.水泥浆的水灰比严格按照设计配合比配制，并采取防止浆液离析的措施，安排专人负责抽查浆液质量。d.水泥浆在输送过程中应配备水泥浆流量计，控制浆液的流量，防止水泥浆注入量不足。e.水泥浆的流量应根据孔径、提升速度、重复搅拌次数及地质情况调整水泥浆液用量。

4)植入芯桩。a.搅拌桩施工完毕后应立即开始植桩施工；b.植桩前应对桩位进行二次复核；c.桩的植入应和钻孔、水泥浆喷射保持连续，避免水泥浆喷射时间过长后植桩。植桩过程中，必须对桩位进行二次复核定位，在桩植入过程中，随时监测，以确保偏差不超过设计允许范围；d.在下节桩桩顶距离地面0.5 m～1 m时，用钢丝绳将下节桩与压桩机夹持机构进行连接固定，然后吊装下一节桩，桩与桩之间采用机械连接。

5)接桩。桩的连接采用“上螺下顶”式机械连接，接桩、卡扣的安装顺序应符合下列规定：a.检查桩端的连接卡扣件及尺寸偏差，确保无误后方可起吊；b.卸下桩两端的保护装置，将插栓安装在上节桩张拉端的螺帽上，在下节桩的上端大螺帽里安装卡片、垫片、弹簧及中间螺帽；c.采用专用固化剂进行密封，密封时间需控制在3 min以内；d.在专职人员的指导下，将插栓对准中间套筒，缓慢插入，严禁碰撞；e.插接后需确保接口无缝隙；f.若因施工因素造成临时停滞的，密封材料应在拌制后4 h内使用完毕；g.接桩时，应准确对准3个以上孔方可插入，待确认上下节桩完全连接后，方可开始植桩，每个接头除需自行进行质量检验外，还需会同业主、监理进行隐蔽工程验收。

6)送桩。a.最后一节桩顶用8 mm钢板封顶，防止泥土进入桩洞，再利用压桩机将预制桩压至设计标高。b.植桩桩顶标高允许偏差±50 mm。垂直度允许偏差0.5%。

2.6 优点

弥补静压、锤击施工法缺陷；接头采用机械连接，非预应力复合配筋可满足桩的抗拔抗弯要求；承载力较高(注入水泥浆加固了桩周土体，提高了桩端阻力及桩侧摩擦力)；施工工艺属非挤土工艺(搅拌成孔后植桩)，对周边环境无影响；成桩速度快，可提高工效，缩短工期；比钻孔灌注桩降低造价约20%，消除桩底沉渣、缩径和产生泥浆问题，符合文明施工要求；满足不同工程的需要，针对淤泥土层，运用水泥置换土加固土体专有技术，避免基坑土方开挖对桩身的影响。

3 结语

RCP劲性复合桩是现有常规桩型优化改造后的一种先进工艺，可充分发挥地基土与桩材的复合作用，该工艺采用先深层搅拌桩机成孔注浆搅拌，在搅拌后的水泥土未初凝前植入预应力混凝土竹节桩，构成水泥土劲性植桩，适用于淤泥质土、粘土、粉土、砂(砾)土及强风化岩等各种土层，与传统灌注桩相比，具备一定的经济优势，尤其在软土地区有较大的推广价值。

[1] GB 50007—2011,建筑地基基础设计规范[S].

[2] GB 50202—2002,建筑地基基础工程施工质量验收规范(2012版)[S].

[3] JGJ 94—2008，建筑桩基技术规范[S].

[4] JGJ/T 327—2014，劲性复合桩技术规程[S].

The application of RCP composite pile

Song Yang

(ShanghaiQiangjinFoundationEngineeringCo.,Ltd,Shanghai200233,China)

This paper introduced the technology principle of RCP composite piles, combining with the engineering case， starting from aspects of fixed-point sampling, mixing drilling, cement slurry prefabrication and inside pile planting, describes the construction process and points of RCP composite pile, and introduces the advantages of the technology, can provide a reference for other projects pile works

pile foundation, RCP composite pile, cement soil mixing pile

1009-6825(2016)11-0088-02

2016-01-22

宋 阳(1983- )，男，助理工程师，一级建造师

TU473

A