沉管灌注桩施工技术在城建基础工程中的运用

张海川

摘 要：随着社会主义市场经济的快速发展及科学技术的不断进步，沉管灌注桩施工技术作为一项专项技术，在城建基础工程施工中得到了广泛地应用。为此，本文主要对城建基础工程沉管灌浆桩施工技术原理、材料准备及施工技术应用进行了分析与探究。

关键词：沉管灌注桩；城建工程；原理

1 沉管灌注桩施工技术的原理

利用锤击沉桩设备沉管、拔管成桩，称为锤击沉管灌注桩；利用振动器振动沉管、拔管成桩，称为振动沉管灌注桩。振动沉管灌注桩是用振动沉桩机将有活瓣式桩尖或钢筋混凝土预制桩靴的桩管（上部开有加料口），利用振动锤产生的垂直定向振动和锤、桩管自重等对桩管施加压力，使桩管沉入土中，然后边向桩管内浇筑混凝土，边振边拔出桩管，使混凝土留在土中而形成桩。

与一般钻孔灌注桩比，沉管灌注桩避免了一般钻孔灌注桩桩尖浮土造成的桩身下沉，持力不足的问题，同时也有效改善了桩身表面浮浆现象，另外，该工艺也更节省材料。但是施工质量不易控制，拔管过快容易造成桩身缩颈，而且由于是挤土桩，先期浇注好的桩易受到挤土效应而产生倾斜断裂甚至错位。

由于施工过程中，锤击会产生较大噪音，振动会影响周围建筑物，故不太适合在市区运用，已有一些城市在市区禁止使用。这种工艺非常适合土质疏松、地质状况比较复杂的地区，但遇到土层有较大孤石时，该工艺无法实施，应改用其它工艺穿过孤石。还发展出了Y型沉管灌注桩，在处理软地基上更显成效。

2 城建基础工程施工中沉管灌注桩施工材料准备

水泥：425#及其以上的硅酸盐水泥、普硅、矿渣、火山水泥。水泥进场时应有出厂合格证明书。施工单位应根据进场水泥品种、批号进行抽样检验，合格后才能使用。水泥如存放时间超过三个月，应重新检验确认符合要求后才能使用。

中粗砂：采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的河砂或海砂，其含泥量不大于3%。

石子：采用坚硬的碎石或卵石，最大粒径不宜大于40mm，且不宜大于钢筋最小净距的1/3，其针片状颗粒不超过25%，含泥量不大于2%。

钢筋：钢筋进场时应有出厂质量合格证明书，应检查其品种规格是否符合要求及有无损伤、锈蚀、油污，并应按规定抽样，进行抗压、抗弯、焊接试验，经试验合格后方能使用（进口钢筋要进行化学成份检验和焊接试验，符合有关规定后方可用于工程）。钢筋笼的直径除应符合设计要求外，还应比套管内径小60-80mm。

桩尖：一般采用钢筋砼桩尖，也可用钢桩尖。钢筋砼的桩尖强度等级不低于C30。其配筋构造和数量必须符合设计或施工规范的要求。

3 沉管灌注桩施工技术在城建基础工程中的应用

1、锤击沉管灌注桩的施工方法一般为“单打法”，但根据设计要求或土质情况等也可采用“复打法”。锤击沉管灌注桩宜按流水顺序，依次向后退打。对群桩基础及中心距小于3.5 倍桩径的桩，应采用不影响邻桩质量的技术措施。桩机就位时，桩管在垂直状态下应对准并垂直套入已定位预埋的桩尖，桩架底座应呈水平状态及稳固定位，桩架垂直度允许偏差不大于0.5%。桩尖埋设后应重新复核桩位轴线。桩尖顶面应清扫干净，桩管与桩尖肩部的接触处应加垫草绳或麻袋。

2、注意检查及保证桩管垂直度无偏斜后采正式施打。施打开始时应低锤慢击，施打过程若发现桩管有偏斜时，应采取措施纠正。如偏斜过大无法纠正时，应及时会同施工负责人及技术、设计部门研究解决。沉桩过程中，应经常使用测锤检查管内情况及桩尖有否损坏，若发现桩尖损坏或水泥进入，应拔出桩管，回填桩孔，重新设置桩尖进行施打。

3、沉管深度应以设计要求及经试桩确定的桩端持力层和最后三阵，每阵十锤的贯入度来控制，并以桩管入土深度作参考。测量沉管的贯入度应在桩尖无损坏、锤击无偏心、落锤高度符合要求、桩帽及弹性垫层正常的条件下进行。一般最后三阵每阵十锤的贯入度不大于30mm，且每阵十锤贯入度值不应递增。对于短桩的最后贯入度应严格控制，并应通知设计部门确认。

4、沉管结束经检查管内无入泥进水后，应及时灌注砼。每立方砼的水泥用量应不少于300Kg。当桩身配有钢筋时，设计无规定时砼塌落度宜采用80-100mm；素砼的塌落度宜采用60-80mm。第一次灌入桩管内的砼应尽量多灌，第一次拔管高度一般只要能满足第二次所需要灌入的砼量时即可，桩管不宜拔地太高。

5、拔管时采用倒打拔管的方法，用自由落锤小落距轻击不少于40 次/min，拔管速度应均匀，对一般土层以不大于1m/min 为宜。在软硬土层交界处及接近地面时，应控制在0.6-0.8m/min 以内。在拔管过程中，应用测锤随时检查管内砼的下降情况，砼灌注完成面应比桩顶设计标高高出0.5m，以留作打凿浮浆。

6、凡灌注配有不到桩底的钢筋笼的桩身砼时，宜按先灌注砼至钢筋笼底标高，再安放钢筋笼，然后继续案灌注砼的施工顺序进行。在素砼桩顶采用构造连接钢筋时，在灌注完毕拔出桩管及桩机退出桩位后，按照设计标高要求，沿桩周对称、均匀、垂直地插入钢筋，并注意钢筋保护层不应小于3cm。对于砼灌注充盈系数小于1.1 的樁，应会同设计单位研究补救措施。按设计要求进行局部复打或全复打施工，必须在第一次灌注的桩身砼初凝之前进行。灌注桩身砼时应按有关规定留置试块。钢筋笼在制作、安装过程中，应采取措施防止变形。桩顶锚入承台的钢筋要妥善保护，不得任意弯曲或折断。已完成的桩未达到设计强度70%，不准车辆碾压。打桩完毕开挖基坑时，要制订合理的施工顺序和技术措施，防止桩的位移、断裂和倾斜。

7、对于混凝土拒落可以根据工程和地质条件，合理选择桩长，尽量使桩不进入低压缩性土层严格检查预制桩头的强度和规格。防止桩尖在施工时压入桩管。在有地下水的情况下，混凝土封底不要过干。套管沉至设计要求后。应用浮标测量预制桩尖是否进入桩管。如桩尖进入桩管。应拔出处理，浇筑混凝土后，拔管时应用浮标经常观测测量。检查混凝土是否有阻塞情况已出现混凝土拒落情况时，可在拒落部位采用翻插法处理。严格按配比要求投料，搅拌时间控制适当，混凝土坍落度符合要求，确保混凝土拌合物的搅拌质量。桩尖封闭严密。不许漏水漏土。施工前进行试孔检查，发现问题及时处理，确保无漏水漏土现象时方可施工。桩管内灌入混凝土后，必须先振捣，确保混凝土落到桩尖处方可边振捣边拔管，严禁先拨管后振捣或停振拔管。桩基混凝土浇筑后，钢桩管拔出，PVC塑料内套筒的筒壁同时承受混凝土的侧向压力和土体的作用力，相互抵消一部分力的作用。改进的沉管灌注桩由于增设了一根PVC塑料内套筒，它的施工成本比传统的沉管灌注桩要略高一些。

4 结束语

综上所述，作为建筑工程施工的重要隐蔽工程，建筑基础工程具有质量控制难度大等问题。因此施工中应严格遵循相关施工要求进行施工，在提高施工技术水平及规范施工流程的前提下，应对其施工中存在的问题加以重视，只有这样才能确保沉管灌注桩施工的质量。

参考文献

[1]刘晓华；刘京红；王印；；沉管灌注桩施工中的质量问题及处理措施[J]；水科学与工程技术；2009年03期

[2]周友新，祁建祥；沉管灌注桩工程质量问题及防治对策[J]；建筑机械化；2001年06期

[3]张成；；沉管灌注桩常见质量问题及防治措施[J]；山西建筑；2008年10期

[4]谭皓；张电吉；祝启坤；章国成；；沉管灌注桩施工中常见质量问题及其防治措施[J]；四川建材；2009年05期

[5]洪海平；；沉管灌注桩施工技术在建筑基础工程中的应用[J]；中国新技术新产品；2011年01期