水利工程施工中沉管夯擴灌注樁的施工工藝

周朝波　李中成

摘 要：灌注樁施工技術是目前大多數施工單位都會采用的一種地基施工技術，隨著建筑施工結構對穩定性要求日益提高，灌注樁施工技術也在不斷發展。沉管夯擴灌注樁技術就是由灌注樁技術演變而來，該種施工技術是將內外管同時下入地基土層結構之中，并通過對內灌注混凝土樁柱的基部進行夯實作業，使其底端混凝土形成擴大的形狀，然后再進行上層混凝土澆筑并將內外管拔出的施工方法。這種施工技術適用于粘度較低的地基基層或巖層，能夠有效提高地基樁基礎結構的承載力和穩定性，具有較為廣泛的應用前景。文章以一項實際工程為例對沉管夯擴灌注樁施工技術進行了詳細介紹，以進一步擴大其施工應用價值。

關鍵詞：沉管夯擴灌注樁；施工工藝；沉管；夯擴；樁身；砼量

1 工程概況

本項目工程基礎采用沉管夯擴灌注樁，樁徑為400mm、樁主筋為6Ф12，加密箍筋高度為2000mm、Φ6.5*100，其余為Φ6.5*200。加勁箍為Φ12*2000，樁身采用C25砼澆筑。本項目工程施工工期為30天，不包括試樁工期在內。

2 沉管夯擴灌注樁施工準備

2.1 機械的選擇及主要參數

根據本工程的地質條件及施工圖對樁長的要求，為確保工程質量，選擇較先進DJ-32型打樁孔進行工程樁施工并配備如下設備：DD-32C打樁錘1個、DN-25電焊機1臺、DN-350攪拌機1臺、推翻車3輛、直徑400外管60米、直徑277內管60米；打樁機設備主要參數：樁架高度26米、成樁最大深度20米、配用柴油錘重3.2t、錘的沖擊能量29.4千焦、允許拔樁管力100t、拔樁管卷揚機型號JJM/2臺、吊錘前原形移動卷揚機型號C268K、左右移動卷揚機JJK-1、走管規格直徑325*8*10000mm、樁架重32t、動力電源100KW。

2.2 施工前準備工作

（1）施工之前要安排施工設計人員對現場施工環境進行勘探和測量，包括對地基基層狀況的了解，進而根據施工現場的情況做出科學合理的施工設計方案。（2）施工設計中應該明確灌注樁體的施工分布位置和具體打樁深度和面積，并在現場進行明確標注。（3）施工原料在施工前要進行必要的性能測試，并進行局部施工實驗，以確定最佳的施工原料配比。（4）施工設備要準備齊全，并進行預先的安裝調試，各項施工材料要準備充足，并保證設備和材料的放置符合施工便利性要求。（5）施工人員要按照施工設計對現場進行測量勘探，并對打樁位置予以明確標注，同時，還要進行先期的地基基層處理作業，排除地下障礙物對施工的干擾。

3 沉管夯擴灌注樁施工工藝分析

（1）在地表面樁位上安放C25干砼，可根據實際情況封底厚度可由0.1m增到0.2m；（2）將樁機外管垂直對準事先預埋好的混凝土預制樁尖并調整好外管的垂直度，然后啟動振動錘將外管打入地基的設計深度；（3）將夯擴錘輕輕放入孔底并輕輕吊緊鋼絲繩，從加料口用紅漆在鋼絲繩處做好記號后將夯擴錘取出；（4）在外管中灌入高度為H的混凝土，振動拔管高度，吊起振動錘8-12m，采用自由落體式擊打混凝土面，直至管內混凝土高度為0.4-0.5m，然后每擊打0.2-0.3m，則相應將外管沉入相應深度，還要通過已做的紅漆標記觀測夯擴時混凝土面下降高度；（5）將夯擴錘從外管中取出；（6）從振動錘中心吊入鋼筋籠至設計要求深度；（7）一次性加滿樁身所需的混凝土，啟動振動錘50-60s后起拔外管，在擴大頭與樁身的交界處上下0.3m處，反插3-4次以加強擴大頭與樁身的接觸；（8）拔管的速度要均勻，一般軟弱土層和軟硬土層交界處宜控制在0.3-0.8m/min，每拔lm停拔振動10-15s；（9）外管拔出地面移位后，再打另一根樁。

4 沉管夯擴灌注樁施工要點分析

（1）施工人員要按照施工設計對灌注樁位置和深度進行標識，有利于后期打樁施工的順利進行。（2）施工前要進行樁機位置調整，使其在水平位置保持平衡，在垂直位置要與灌注樁位置和內外管保持在同一直線上。（3）要實現對于地基土層底部進行基本施工處理，包括對軟土地基進行初步夯實作業，對巖石層進行粉碎壓實作業。（4）對于灌注樁混凝土材料的選擇要以高強度材料為宜，尤其是用于底部夯實作業的混凝土材料要選用干硬性材料，并達到一定的管體施工高度。（5）在進行護筒沉入土層作業時，要使護筒方向始終保持垂直，并對其沉入土層高度加以標識。（6）混凝土材料灌注時要均勻攪拌，并勻速的灌入到樁體內部，待灌注完成后，要使用夯實設備對混凝土材料進行夯實作業，以保證在樁體底部形成擴大頭。（7）夯實作業后，混凝土材料勢必較原來有所壓縮，因此，要繼續填充混凝土原料直到達到樁體高度標準。（8）在樁體澆筑完成后，要進行內外管拔管操作，一定要在拔管時同時對混凝土進行壓實處理。（9）樁體澆筑時，要嚴格控制澆筑速度，同時還要一邊澆筑一邊進行原料振搗，保證混凝土材料的均勻性。

5 沉管夯擴灌注樁施工工序質量控制

5.1 沉管

在進行沉管操作時要注意以下施工要點：一是要按照施工設計對具體沉管位置和下沉深度予以清晰標識，并始終使管體和打孔位置以及沉管設備處于同一垂直線上；二是對于樁機設備的位置要嚴格予以控制，在位置發生偏移時及時做出調整；三是在正式開始施工前要檢測設備的各項性能參數是否處于正常狀態，對于不符合施工要求的要加以修改；另外，在進行沉管施工時要確保沉管深度達到預定施工標準要求。

5.2 夯擴

控制夯擴質量的重點：（1）嚴格控制砼拌合質量及砼用量，砼用量控制在設計量的1.2倍；（2）控制每次拔管高度，每次拔管高度控制在0.5m；（3）控制內夯擴重錘提升高度，視夯擴效果逐步提高重錘落距，逐步加大夯擴沖擊能量，嚴防將砼夯擴料夯死在樁管內。

5.3 樁身

夯擴完成后，按設計標高安放鋼筋籠，鋼筋籠質量標準如表一所示。灌注樁身砼，連續將砼灌至高出地面約2m處，開啟振動錘在樁管底部1.5m范圍內振動2min，開始拔管0.7m，反插0.35m。拔管速度底部控制1m-1.2m/min，在樁中上部控制0.8m-1m/min。在樁管底口距離鋼筋籠頂部約1m時，將提升鋼筋籠的卷揚機松開，嚴禁樁管反插，拔管速度控制0.5m/min。拔管過程還要注意樁管內砼面下降情況，保證管內砼面不低于地表。

5.4 砼澆筑要求、砼量控制

砼澆筑材料的選擇和施工對于整體工程質量起到至關重要的作用，因此，要對原料進行科學選擇并嚴格控制其澆筑施工質量。一是要對原料的性能進行檢驗，選擇輕度符合施工要求的材料，并按照標準配比進行原料的配置；二是要對原料進行充分攪拌，并控制澆筑速度，澆筑作業應該連續進行。三是要使澆筑樁體高度達到施工標準。

6 結束語

上述施工實例表明，沉管夯擴灌注樁技術對于工程地基加固確實有十分明顯的功效，這種施工技術較傳統的灌注樁施工技術而言其施工技術層面又更進了一步，通過對樁頭的擴大和夯實，使樁體本身結構的連接更加緊密堅固，也能達到較為理想的施工效果。

參考文獻

[1]段登峰.淺析沉管夯擴灌注樁的特點及在工程中的應用[J].中華民居，2010（12）.

[2]殷博.沉管夯擴灌注樁在工程中的應用[J].安徽水利水電職業技術學院學報，2006（2）.

[3]樁基工程手冊編寫委員會.樁基工程手冊[M].北京：中國建筑工業出版社，1995.