浅析沉管灌注桩施工工艺

林立军

摘 要：在道路基础设施、高层建筑的快速发展进程中，沉管灌注桩的建筑施工工艺也随之兴起、发展，并在砂质、残积类型的地质条件中运用颇多。但是，在沉管灌注桩施工过程中，受工艺环境的影响，其容易出现施工质量问题，影响沉管灌注桩的施工水平。基于此，文章主要对沉管灌注桩施工工艺进行了分析，并对其沉管灌注桩施工存在的问题进行了讨论，提出了相应的改进措施。

关键词：沉管灌注桩；施工问题；改进措施

随着土木建筑工程技术的不断创新、高层建筑的兴起，其被运用的范围也在不断地扩大，使用频率也会增高。由于我国的地质条件复杂，社会对高层建筑的施工要求、质量要求极高，沉管灌注桩工艺作为建筑施工中较为常见的一种工艺，其在施工过程中的应用价值也比较高。对沉管灌注桩施工工艺进行分析，发现在施工中存在的问题，有利于提高沉管灌注桩施工水平，保证工程质量，推动建筑行业的快速发展。

一、沉管灌注桩工艺概述

沉管灌注桩是土木建筑工程中众多类型桩基础中的一种，多适用于地下水充盈、淤泥、流沙等地质条件中，其工艺原理是利用锤击打桩设备或振动沉桩设备，将带有钢筋混凝土的桩尖（或钢板靴）或带有活瓣式桩靴的钢管沉入土中（钢管直径应与桩的设计尺寸一致），造成桩孔，然后放入钢筋骨架并浇筑混凝土，随之拔出套管，利用拔管时的振动将混凝土捣实，便形成所需要的灌注桩。按照不同的施工工艺可以分为锤击类（利用锤击沉桩设备进行沉管、拔管动作形成桩）和振动类（利用振动器来振动沉管、拔管成桩的）两大类。

锤击沉桩的流程是安放桩靴 桩机就位 校正垂直度 锤击沉管至要求的贯入度或标高“测量孔深并检查桩靴是否卡住桩管 下钢筋笼 灌注混凝土 边锤击边拔出钢管；振动沉桩的流程是：桩机就位 振动沉管 灌注混凝土 安放钢筋笼 拔管、浇注混凝土 成桩。

二、沉管灌注桩施工存在的问题

（一）沉管灌注桩存在的问题。首先，在沉管灌注桩施工过程中，桩身的配筋问题难以解决，尤其是施工中，技术人员采用桩浇筑后人工插筋的方法进行施工，这样就存在较大的安全及质量隐患，沉管灌注桩的承载力也会相对减弱，影响施工质量。其次，在灌注过程中容易发生夹渣、夹泥、离析等问题而显得难度大。沉管灌注桩属于挤土桩，采用锤击或振动的方法施工时，原桩位的土体被钢套管容易被挤开，当饱和粘性土层的渗透系数不足导致在短时间内将土体压缩挤密成为困难，或桩孔四周一定范围内土体可供压缩的空隙小于桩孔体积时，则桩周土层因受到迅速增大的内部孔隙水压力和侧向约束而使发生上拱变形，土层的这种变化随时可能挤断邻近己完成但混凝土强度还不高的灌注桩。

（二）沉管灌注桩问题产生的原因。在沉管灌注桩施工过程中，断桩的危害较大，不仅仅在于降低桩体的垂直承载力，更严重的是桩体的水平荷载的承受能力几乎完全丧失，影响工艺建造水平。此外，在灌注桩施工过程中，由于地下水和土压力的影响，使得灌注桩压力无法得到有效扩散，出现缩颈的现象。缺灌和钢筋笼作用无法充分发挥也是很重要的原因。桩身振幅不同，也是导致灌注桩出现断桩的另一因素。由于土层强度、振动力及距离等因素的影响，土层硬度的位移也会随之变化，若振动力增加，距离变小，土层的位移是随着土层位移的增加而增加的。所以，在灌注桩施工过程中，因此，在断桩施工过程中，断桩多发于软硬土层交界处，距地面2m左右。

三、沉管灌注桩施工的改进策略

（一）断桩工艺处理方法。首先，在布桩时，应避免桩的密度过大，振动灌注桩的間距不应大于4倍桩径，当桩距小于3.5倍桩径时，采用控制时间间隔方法，相邻桩施工时，其间隔时间不得超过混凝土初凝时间，否则，采用跳打法，使邻桩混凝土达到设计强度等级的50%后，再施打中间桩，以减少对邻桩的影响。其次，控制拔管速度，在一般土层中，拔管速度宜控制在1.2～1.5m/min，在软弱土层中，宜控制在0.6～0.8m/min。最后，要制定好打桩顺序及桩架行走路线时，应尽量避免设备碾压桩身及对新桩的振动和外力干扰。

（二）缩颈的处理方法。首先，要保证灌注时管内混凝土的高度，每次应尽量多灌，第一次拔管高度应控制在能容纳第二次所需贯入的混凝土量为限。如拔得过高，就容易导致混凝土量过少而产生缩颈。其次，要严格控制混凝土的灌入量，对于缩颈桩可采用局部复打，复打深度必须超过缩颈区1米以上。最后，要控制拔管速度，对一般土层宜控制在1m/min，对软弱土层及软硬土层交界处宜控制在0.3～0.8m/min，并且在拔管过程中对桩管进行连续的低锤密击，使钢管不断振动，从而振实混凝土。

（三）吊角桩的处理方法。第一，严格控制预制混凝土桩尖的强度，强度等级应不低于c30；第二，应根据层间土的性质，持力层土的性质等情况合理布桩，避免过小的桩距和过大的布桩平面系数，确定正确的打桩顺序和打桩速率；第三，沉管时，应随时用吊陀检查桩尖是否缩入管内，若有缩入管内现象，则应及时拔出桩管纠正处理；或拔出桩管，填砂重打；第四，若桩尖被打碎，导致桩管涌入泥浆，可采用密振慢拔的方法，开始拔管时，可先反插几次，再正常拔管。

四、结语

沉管灌注桩施工作为我国土木建筑工程的常见技术，其在施工过程中，若无法保证灌注桩的工程质量，就会对后续的建筑工程施工带来较大的安全隐患。因此，企业在沉管灌注桩施工过程中，应从地质勘察入手，合理设计工程施工，加强各个环节的预防力度，提高工程质量。

参考文献：

[1]沈筱进.浅析沉管灌注桩施工工艺[J].江西建材，2017（14）：90.

[2]张八芳.厦门海相软土地基沉管灌注桩施工质量异常原因分析[J].岩土工程技术，2014（06）：320-323.endprint