工程锤击沉管灌注桩施工质量控制探析——以亚洲铝业工业城为例

(武汉船舶职业技术学院，湖北武汉 430050)

亚洲铝业工业城项目位于广东省肇庆市，工业城表面处理1～5车间工程建设项目为二级建筑，耐火等级为二级，建筑总面积为69272平方米，工程由五间具有独立生产能力的单层钢结构门式钢架厂房组成，跨度为48～90米不等，柱距为6～8米不等，屋面采用0.5毫米厚彩钢板屋面，墙面采用0.5毫米厚820型彩钢板，基础为D480沉管混凝土灌注桩，摩擦端承重型桩，预制混凝土桩尖，桩长6～23米。其中D480沉管灌注桩1652根，承台501个，钢柱501根，砼柱302根，施工工程量大。沉管灌注桩工程施工任务量最大，并制约着上部结构的施工，结合工程实际探索其施工质量控制方法。

1 锤击沉管灌注桩成桩关键工艺质量控制

灌注桩是直接在所设计的桩位处开口，在孔内浇灌混凝土，加放钢筋笼制成。为了确保桩身质量和承载能力，沉管灌注桩常采用单打法、复打法、反插法等施工工艺。 单打法(又称一次拔管法)，是指一次将沉管沉入到设计标高，然后插入钢筋笼，灌注砼；拔管时，先向上提升0.5～1.0米，然后振动5～10秒，再拔管0.5～1.0米，如此反复直至全部拔出。复打法，是指一次将管沉入到设计标高，插钢筋笼，灌注砼，上拨沉管到地面后，再次将沉管下沉沉管到设计标高，或局部进行二次下沉，然后补灌砼，后提升至全部拔出，也就是在同一桩孔内进行两次单打或进行局部复打；施工过程中，必须确保在混凝土初凝之前进行，且前后两次沉管轴线重合。反插法，是指一次将沉管沉入到设计标高，然后插入钢筋笼，灌注砼；钢管提升时，每提升0.5米，再下插0.3米，如此循环直至全部拔出。

与钢筋混凝土预制桩、钻孔灌注桩相比，沉管灌注桩有以下特点：避免了桩尖浮土造成的桩身下沉，持力不足的问题，改善了桩身表面浮浆现象；节省材料；生产效率高，对不同地形适应性强；适合土质疏松、地质状况比较复杂的地区，与另两种施工技术相比适用性更强。

2 锤击沉管灌注桩施工方案整体质量控制

2.1 整体方案控制

表面处理1～5车间建设工程共有1652根沉管灌注桩，均为摩擦端承型桩，预制混凝土钢桩尖，采用锤击沉管施工。整体施工安排，考虑组织流水作业，依次向后退打。如果群桩或桩的中心距太小(一般以3.5倍桩径为限)，影响作业面，则采用跳打。采用跳打方案时，中间空出的桩应该等待相邻桩身混凝土达到设计强度等级的50%之后，方可施工。

2.2 施工程序控制

土建部分：施工准备→工程测量→挖孔桩桩基施工→承台→独立基础→地坪→电照→收尾。

钢结构部分：钢料计划→钢料招标采购→钢结构加工→半成品运输→钢架安装→檩条安装→屋面板安装→油漆。

锤击沉管灌注桩施工部分流程：锤击沉管打桩机就位→锤击沉管→灌注混凝土→拔管、锤击、灌注混凝土三步同时进行→放钢筋笼→继续灌注混凝土→成桩，具体见图1。

图1 锤击沉管灌注桩施工示意图

锤击沉管灌注桩施工步骤：就位→锤击沉管→开始灌注混凝土→边拔管、边锤击、边继续灌注混凝土→放钢筋笼，继续灌注混凝土→成桩。具体见图2。

图2 锤击沉管灌注桩施工步骤

2.3 工程材料控制

沉管灌注桩桩身混凝土强度等级为C20，混凝土采用现场搅拌站拌制，要求骨料级配良好且粒径≤30毫米，塌落度控制在80～100毫米。桩配筋：纵筋5φ14，箍筋6@200。

表1 混凝土强度等级及保护层厚度一览表

3 锤击沉管灌注桩施工过程质量控制

桩尖沉入标高，直接关乎桩体的承载力，必须确保与设计相符；桩管应垂直套入桩尖，并将垫草绳或麻袋安放在接触处；为保证沉管顺利，须确保桩管与桩尖的轴线重合为一条直线。沉管过程中，沉管内容易灌入地下水或泥浆，影响沉管进程；必须经常性探查沉管内灌入的地下水或泥浆，数量过多，就必须拔出桩管，及时处理，重新安放桩尖后再沉管。锤击不得偏心，在锤击过程中应检查桩尖有无损坏，当遇桩尖损坏或地下障碍物时，应将桩管拔出，待处理后，方可继续施工。在沉管过程中，如水或泥浆有可能进入桩管时，应先在管内灌入高1.5米左右的混凝土封底，才可以开始沉管。沉管全过程必须进行详细记录，尤其是要准确记录总锤击数、每米沉管的锤击数和最后1米的锤击数。最后三阵，每阵十锤的贯入度，十分重要，施工时必须规范控制测量，其值按设计要求及试桩结果确定。

4 结 语

沉管灌注桩作为工程施工中重要的工艺，施工技术与质量，受多种因素影响。实际工程实践中，应兼顾施工的安全性、经济性、可行性，对施工过程进行系统控制，保证每一环节都能够得到有效保障，减少施工中的风险，确保整体质量。