現澆薄壁筒樁技術探討

【摘 要】隨著我國社會經濟的飛速發展、各領域科技研究的不斷深入，建筑行業樁基技術也呈現出新技術不斷被研發并廣泛應用的局面，不僅使作為建筑物基礎的樁基技術得到進一步提升，更從根本上保證了建筑物的安全性與人們的生命財產安全。本文通過現澆薄壁筒樁技術的介紹與其特點、筒樁技術的施工工藝及它在建筑行業的應用情況作簡單論述。

【關鍵字】現澆薄壁筒樁技術；施工工藝；應用

目前在大多數建設工程項目中所使用的主流樁型種類眾多，包括鉆孔灌注樁、預應力管樁、沉管灌注樁、人工挖掘孔樁和針對軟地基處理的各類柔性、半柔性樁體。但實際操作中卻發現，上述這些樁型在不同的方面都有著相當大的受限性。在此基礎之上，混凝土使用量少、施工簡便、樁體質量可靠、成本低、承載力高的新型樁體成了當前建筑行業研究的主要課題。

1 現澆薄壁筒樁概述與其特點

現澆薄壁型筒樁指的是外徑在0.8至2米，筒壁厚在0.12至0.25米，其中心填充滿地基土，經現澆灌注從而形成混凝土筒形的樁主體。其施工原理是使用高頻率液壓振動錘把雙層型鋼護筒放置入地下，向其夾層灌注混凝土，利用振動錘將雙層鋼護筒拔出，這樣便完成了單體現澆薄壁筒樁的制作。紹興東站及貨場遷建工程集裝箱堆載區為填河區域，土質較差，采用的是直徑1.0米，壁厚0.12米，樁長18米。結合現場施工總結薄壁筒樁的特點主要有：

1.1 其克服了其他樁型，如沉管灌注樁、預制樁等對于直徑的一定限制問題，大幅度增加了樁徑，進而使大直徑樁體的穩定與強度的優勢得到充分發揮。

1.2 在工程項目施工的過程之中，在樁體原來位置的土并不是像以往那樣擠在樁體的周邊，而是雙層鋼護筒用內筒將其套入其中，多余的土從內筒溢出，有效克服了樁體受到擠土的影響，使樁體質量得到極大的保證。

1.3 成形的筒樁還能根據工程項目的不同特點及需要進行再次加工制作，如制作成鋼筋混凝土樁體，可承受的壓應力與剪應力也相應大幅度增加；如制作成素混凝土樁體，用以復合地基類型的增強體，除了承受的壓應力增大外，還能卓有成效的控制地基土發生側向變形，以減少施工后的建筑沉降，非常適宜應用于鐵路與公路的軟型地基的處理。

1.4 其實現了使用最少材料得到最有效結構的良好效應。在混凝土用量相同的情況下，圓筒型的結構比之圓柱形的結構具備更大的外面積與慣性矩。將其作為摩擦樁應用時，能提升相應的承載力；將其作為支護樁應用時，則能提升相應的抗彎強度。

1.5 筒樁技術使用高頻率液壓振動錘進行施工，只要不遇到巖層等地質條件，其可以在任何惡劣的地質狀態條件之下成樁，又因其成樁的同時，樁體混凝土一直處于高頻率的振動情況下，使得混凝土的分布更加均勻、緊密，確保樁身的質量完好。

1.6 如果使用的高頻率液壓振動錘配置有降噪箱的話，更可以滿足施工現場對振動和噪音的限制要求，可良好保證施工現場的環保要求。

2 現澆薄壁筒樁施工工藝

2.1 施工設備

筒樁的施工機械設備包括樁體架、振動錘、樁管、上料斗、預制樁尖及其相關輔助設備組成。其中樁架與輔助設備的設備要求與沉管灌注樁相同；樁管是由內外兩層的鋼套管所組合成的；加料口內設置了混凝土分流裝置，以有效避免混凝土在澆筑時發生的離析及厚薄不均勻情況；樁靴是環狀結構的，它的大小必須和內外套管相匹配，且根據地質條件的不同，分別采用其相對應的形狀。

2.2 施工工藝

2.2.1 筒樁打樁機械到指定位置就位，將樁管對準事先埋設于樁位之上的樁尖，樁尖與雙層鋼護筒使用麻繩或橡膠圈密貼處理，避免泥土進入雙層鋼護筒內，放松鋼絲繩，利用打樁機與樁管的自重，豎直地將樁尖壓入土中，困難地段啟動振動錘，放松滑輪組件，讓樁管逐漸下降，振動沉管至設計標高。

2.2.2 使用上料斗將混凝土灌入樁管。

2.2.3 灌注滿混凝土后，再次啟動振動錘與卷揚機設備。邊振動邊拔管，在拔管的過程中繼續向樁管內灌混凝土，以滿足其灌裝量的需要。

2.2.4 拔管完成后，把擠壓出地面以上部分的內土進行清理。

2.2.5 約14天后，將樁頂端原來地面以上部分進行鑿平作業，將部分土芯挖出，澆筑鋼筋混凝土樁帽，如果土芯的高度小于地面高度，則使用混凝土進行補實。

3 現澆薄壁筒樁技術的優勢

3.1 與預制樁、沉管樁相比。筒樁擠壓土產生的效應減少、設計的樁徑沒有限制、樁體的整體質量有保障；預制樁與沉管樁在打入土層的時候發生嚴重的擠壓土效應現象，致使已施工的樁體受擠壓土的作用而產生變形、錯位、斷裂、上浮等現象，特別是預制樁接頭位置更容易被破壞，進而導致發生嚴重質量問題，并且擠壓現象嚴重，沉管及預制部件在打入時阻力太大，振動感劇烈、噪聲大，對周邊居民的休息有著嚴重的影響，其應用設計口徑被限制在直徑0.6米內。而筒樁技術不但克服了土擠壓效應，又使應用設計口徑在一定程度內擴大，并且因其是連續灌注形成，樁體整體的剛度相較預制樁更好，成樁全過程可在施工現場完成，方便又快捷。

3.2 與鉆孔灌注比較。筒樁對混凝土的用量能至少節省50%，且無泥漿的污染，樁體混凝土的質量得到保證，施工進度快，工程成本低；鉆孔灌注樁在水下澆筑混凝土，所以其設計的強度要比容許強度高一個等級，以確保水下澆筑的質量。當前，鉆孔灌注樁的豎向受力從抗彎矩的角度進行考慮，斷面中心位置的混凝土作用可基本不計，且鉆孔樁的施工會給環境造成嚴重的污染，泥漿的處置又給城市環保帶來難度。

綜上所述，現澆薄壁筒樁技術的確將預制樁、沉管樁和鉆孔樁在施工工藝上上的部分缺點有效克服，沒有泥漿處置的環保問題又節約了材料，施工進度大幅度提升，并且有效保障了樁體混凝土的質量，真正意義上使樁基的設計與應用達到最優化。

4 現澆薄壁筒樁技術的應用

筒樁的應用前景相當廣泛，既可以有質量的保證與工作的要求又具備非常良好的經濟效益，目前該技術得到了相當大的發展，就當前的各種工程情況而言，筒樁廣泛的被應用于飽和型軟土、一般軟土及粉土等。當今最大的施工深度是48.5米，可應用樁徑分別有0.6米、0.8米、1米、1.2米與1.5米，壁厚分別有0.1米、0.12米、0.15米、0.2米與0.25米幾種，筒樁技術已經在如下工程中得到成功的應用：

4.1 公路橋梁。杭寧長興的高速公路和樂清市的環城公路，都使用素混凝土的筒樁作為復合地基，其地基造價降低了50%、工作效率提升了三分之一，經濟性與效率性都達到了很大的提高；樂清的旭楊路工程項目使用了筒樁技術來進行路橋結合路段變剛度的設計，良好的解決路橋結合段出現的不均勻沉降現象；此外在杭州繞城南段、滬杭甬高速拓寬、杭千高速、溫州龍灣市政公路、南京大廠區公路、鹽通高速、上海北環線、湖南常張高速等工程項目中筒樁技術也得到廣泛應用。

4.2 海洋及水利項目。在溫州鹿西島采用直徑1.5米薄壁筒樁的結構作防波堤堤長度270米，其工程建設完成后，經2002年的16號臺風正面襲擊安然完整；上海浦南東出海閘的導流堤是利用聯體筒樁的結構圍建而成，其施工進度快、質量優良、成本低的優點顯而易見。

4.3 基坑項目。在基坑工程項目中筒樁技術也開始有廣泛的應用，如杭州羅馬公寓、基坑的圍護等等。

4.4 鐵路貨運站。紹興東站及貨場遷建工程集裝箱堆載區采用素混凝土薄壁筒樁，目前已施工完畢。在鐵路領域也得到了較好的應用。

5 結語：

現澆薄壁筒樁技術吸取了其他管樁技術在工程施工應用上的技術優點，且施工便捷、可操作強、有利于質量控制與監督、成本低，它的應用得到了明顯的經濟效益和社會效益。但其與許多新技術一樣，往往是理論的研究要遠落后于工程項目的實踐，因此深層次的研究筒樁技術的性能、理論顯得非常重要。只有理論聯系實踐，系統化的將現澆薄壁筒樁技術應用到各類建筑工程中去，為我國建筑領域的發展奠定堅定的基礎。

參考文獻：

[1]朱明雙.現澆混凝土筒樁發展及其應用.[J].施工技術.2008，37(1)

[2]許傳博，馬麗.現澆薄壁筒樁技術及其施工工藝.[J].2008，7(2)