复杂地势预制管桩施工技术

（中国建筑第八工程局有限公司南方公司，广西 南宁 530022）

1 工程概况

百色市百东新区高级中学位于百东新区核心区，包括教学楼、实验楼、行政办公楼、信息图书馆、报告厅、学生宿舍、教师周转房、体育馆、学生及教工食堂、主席台兼舞台及附属用房，总用地面积约333.17亩，建筑总面积约182 746.93 m2。

本工程采用400PHC（95）AB型管桩。共计1 332根，其中1、2、4、5号学生宿舍楼各266根，1号教师周转房268根。单桩抗压承载力特征值为1 200 kN，静压施工压力值2 600～2 700 kN；单根管桩有效桩长为6 m。

2 复杂地势预制管桩施工重难点分析及应对措施

2.1 施工重难点分析

对复杂地势预制管桩施工展开分析，存在以下施工难点：（1）持力层随地势变化起伏大，桩长进入持力层的长度控制难度大，桩损大；（2）持力层较浅，小于6 m区域，管桩进入土层有效长度不足；（3）管桩施工过程中的垂直度难控制。

2.2 应对措施

应对措施如下：（1）结合地勘报告及设计桩顶标高，绘制岩层地势等高线图，确定每个桩位的桩长，大大降低桩损。（2）持力层深度不足6 m区域的管桩采用引孔植桩，旋挖引孔入持力层，确保达到6 m有效桩长。（3）压桩前先固定好管桩，调整好垂直度后进行压桩，过程中及时复核、调整，实时保证垂直度满足要求。

3 方案分析及选择

3.1 场地现状分析

本工程持力层为中风化砂岩和中风化泥岩。都为极软岩，较完整，分布于全场地，未揭穿，分布于面层至12.9 m。施工场地位于山坡上，地形起伏大，存在山脊、山谷等地貌。在该场地回填后，无法辨别桩基施工区域的原始地貌，使得场地地势变化复杂。持力层标高变化不一，故桩长无法精确计算。所以，结合地勘报告的勘测点来预计桩长。

（1）每栋楼各16个工勘点，共80个。根据设计持力层找出每个工勘点的持力层标高。（2）将桩基布置图和工勘点分布图套在同一个图上，确保坐标系一致。（3）根据各个孔的持力层标高画出等高线。（4）桩基图上每根桩的持力层标高可根据等高线确定，然后人工汇总。（5）根据每根桩的桩顶标高和持力层标高来计算预计桩长。（6）结合要求，将桩长＜6 m和桩长≥6 m的静压桩进行分区。桩长分区如图1所示。

图1 桩长分区示意

3.2 方案选择

根据地勘报告分析，采用两个应对措施：（1）持力层深度大于等于6 m，采用静压管桩施工。（2）持力层深度小于6 m时，采用旋挖引孔植桩施工。

4 静压管桩施工工艺

4.1 静压管桩施工流程

测量定位→静压桩机就位→吊桩插桩→桩身对中调直→静压沉桩→接桩→再静压沉桩→终止压桩。

4.2 静压管桩施工工艺

根据控制点，将管桩的位置按施工顺序和桩机行程路线逐一测放出来，画出管桩轮廓图，过程及时复核、调整、纠正。桩机对准桩位，将静压桩调至水平、稳定，将管桩吊至静压桩夹具中，使桩身保持垂直，对位准确后开始压桩，随时调整桩的垂直度，以免桩身断裂，影响施工质量。

接桩时下节桩施压后露出地面约600 mm时进行接桩。管桩上下节桩之间的间隙应用铁片全部分层填实焊牢、饱满。

当压桩满足桩尖进入强风化泥岩或中风化泥岩层0.5 m或终压力值达到静压施工压力值，且桩长不少于6 m时，终止压桩。

5 旋挖引孔植桩施工工艺

5.1 旋挖引孔植桩施工流程

施工准备→测量放样→钢护筒施工→钻机成孔→清孔→沉渣厚度检测→灌筑混凝土→锤击桩机植桩。

5.2 旋挖引孔植桩施工工艺

5.2.1 测量放线

桩位放样按从整体到局部的原则进行桩基的位置放样，规划行车路线时，使便道与钻孔位置保持一定的距离，以免影响孔壁稳定；桩位的中心点，成孔前用全站仪放点，先定出桩的中心点，测量原地面标高，桩孔中心外3 m设置前后左右的桩孔定位护桩，施工时拉线确定桩位。

5.2.2 埋设护筒

在每个桩位定出十字控制桩后，进行钢护筒埋设工作，控制护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50 mm，确保桩位准确性，同时避免钢护筒部分的桩身塌孔及对混凝土水分吸收，影响混凝土流动性。

5.2.3 钻机成孔

钻头直径要比静压桩的宽200 mm，便于压桩进混凝土时上翻。在钻机就位时，通过测设的桩位准确确定钻机的位置，并保证钻机稳定，手动竖直后，自动控制系统将保持竖直状态，钻头中心对准桩位点，钻孔过程中根据地质情况控制钻入速度。控制定位误差不大于20 mm，桩垂直度≤1%桩长，确保成孔质量。

5.2.4 成孔、成孔检查

钻进岩层的桩长不得小于0.5 m，钻孔作业完毕，桩底浮碴必须清理干净，对施工完毕后的工程桩应进行桩身完整性及强度检测、几何尺寸检测。

检测标准：满足孔深设计规定、孔径不小于500 mm；钻孔倾斜度误差不大于1%；沉渣厚度与符合设计规定：沉渣厚度≤50 mm。

5.2.5 灌筑混凝土

混凝土采用C25强度细石混凝土，其量为成孔体积的2/3，砼富余量用于考虑平衡在压桩过程存在挤土而增加的混凝土量。混凝土设计坍落度为160～220 mm，并添加高效减水剂、缓凝剂，满足缓凝时间达到8 h，保证混凝土在压桩过程中具有良好的和易性、流动性，以便混凝土上翻充满静压桩与孔间隙。

灌筑前，喷洒水来湿润孔壁，减少孔壁吸收混凝土水分，避免降低混凝土和易性。

采用导管灌筑混凝土，管的下部埋入混凝土2 m，使从下而上连续不断灌入的混凝土逐步浇筑至桩身2/3处，用导管可避免高处下落导致混凝土离析，影响静压桩压到持力层。

5.2.6 静压机植桩

灌筑完砼后，再采用锤击桩机种植管桩，管桩的植入必须在混凝土初凝之前完成。桩机对准桩位，桩身保持垂直，对位准确后开始压桩，随时调整桩的垂直度。将静压桩至挖孔底往岩层进入不少于500 mm，确保桩有足够承载力。进入岩层一定深度，可以起到稳固桩基，保证桩基能够保持垂直。观察桩周混凝土上翻情况，若混凝土未能上翻，需要往桩与孔的间隙灌筑细石混凝土，用振动棒振捣密实，使得混凝土充满孔隙，混凝土凝固后起到稳固桩垂直度作用。

6 结语

通过复杂地势预制管桩施工技术的实施，可以很好控制预制管桩垂直度、入岩长度、承载力等，有效解决了预制管桩在复杂地势无法达到有效桩长等施工难题，取得了良好效果。施工工艺科学合理、考虑周全，可对类似复杂地势的预制管桩施工提供参考。