地下工程鋼管混凝土樁柱施工方法及其優(yōu)越性

路煒

（中鐵一局第四工程有限公司，咸陽(yáng) 712000）

地下工程鋼管混凝土樁柱施工方法及其優(yōu)越性

路煒

（中鐵一局第四工程有限公司，咸陽(yáng) 712000）

鋼管混凝土樁兼具鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性能，充分利用了混凝土受壓性能好和鋼管韌性、塑性好的優(yōu)點(diǎn)，提高了構(gòu)件的承載能力，抗震能力，與鋼筋混凝土樁比較，減小了柱的截面面積，增大建筑面積。靜壓鋼管至設(shè)計(jì)高程，再將管內(nèi)土體采用旋挖鉆取出，這樣防止了傳統(tǒng)的鉆孔灌注樁塌孔、斷樁的可能性。并相對(duì)經(jīng)濟(jì)。

鋼管混凝土樁；承重轉(zhuǎn)換柱；承載力；暗挖

南充市人民路改造及五星花園核心商圈涪江路地下商業(yè)、人防工程為II期工程，圍護(hù)結(jié)構(gòu)為樁長(zhǎng)6.5米Φ219鋼管樁及樁長(zhǎng)12米Φ273鋼管樁；承重轉(zhuǎn)換柱為Φ630鋼管混凝土樁柱（主體結(jié)構(gòu)完成前以樁的形式存在，結(jié)構(gòu)完成以柱的形式存在）。

一、工藝原理

鋼管混凝土樁柱成孔時(shí)需使用打樁機(jī)將鋼管靜壓至地層中，因此適用于粘性土、砂類土、含少量砂礫石的地質(zhì)土層。

⑴保證成孔的垂直度，只能采用定位架在鋼管施工時(shí)進(jìn)行固定，且需全站儀、水平尺的配合，以同時(shí)保證成孔的平面位置。

⑵鋼管施工完成后，鋼管內(nèi)部采用旋挖鉆成孔，直至設(shè)計(jì)位置。

⑶按照傳統(tǒng)鉆孔灌注樁施工工藝進(jìn)行混凝土灌注施工。

二、施工工藝流程及操作要點(diǎn)

1、施工準(zhǔn)備

預(yù)先對(duì)Φ630國(guó)標(biāo)高頻鋼管進(jìn)行吊裝孔洞切割，在距離鋼管頂20cm位置處對(duì)稱開5cm圓孔，以便鋼管的吊裝。

2、樁位放樣

準(zhǔn)確放樣樁位，并引十字護(hù)樁。

3、鋼管定位和安裝

⑴根據(jù)硬化地平上的的十字控制線進(jìn)行平面定位。

⑵通過角螺栓桿調(diào)節(jié)平整度，進(jìn)行高程控制，利用水準(zhǔn)儀精平原理調(diào)整定位架的平整度，保證偏差不大于2mm。

⑶平整度調(diào)整完成后，定位架的四個(gè)角用預(yù)先的預(yù)埋件進(jìn)行焊接或者膨脹螺栓固定，增加定位架的穩(wěn)定性。

⑷定位架安裝完成后，在吊車的配合下，將鋼管吊裝至定位架設(shè)計(jì)樁位內(nèi)，在鋼管施工過程中每下放0.5m，利用水平尺及全站儀對(duì)鋼管進(jìn)行定位，保證垂直度。

4、靜壓鋼管

液壓打拔機(jī)就位，夾具對(duì)鋼管管口固定完成后，靜壓鋼管，該過程要慢、要穩(wěn)，在每進(jìn)尺0.5米，在全站儀、水平尺的配合下對(duì)鋼管進(jìn)行隨時(shí)的校正、復(fù)核，若垂直度已超出設(shè)計(jì)或規(guī)范允許偏差時(shí)，應(yīng)拔出鋼管，重新組織施工，并根據(jù)事先定位架上的高程點(diǎn)確定設(shè)計(jì)鋼管頂位置。

5、鉆孔

⑴旋挖鉆機(jī)緩慢移至鉆孔平臺(tái)上，調(diào)整鉆機(jī)，使樁孔處于鉆機(jī)的工作范圍之內(nèi)。同時(shí)對(duì)鉆機(jī)四周有效范圍進(jìn)行清理，保證鉆孔過程中卸渣合理、操作靈便并無(wú)碰掛現(xiàn)象。鉆機(jī)對(duì)中前，復(fù)核十字護(hù)樁中心掛線，滿足規(guī)范要求后，啟動(dòng)電腦自動(dòng)復(fù)位裝置，并對(duì)鉆機(jī)進(jìn)行調(diào)整，使鉆桿、鉆頭的中心與樁位中心點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)，并用垂線復(fù)核。

⑵先用低檔慢速鉆進(jìn)，待導(dǎo)向部位或鉆頭全部進(jìn)入地層后，再調(diào)為正常速度。鉆進(jìn)過程中，根據(jù)不同的地質(zhì)情況選用不同形式的鉆頭，在土質(zhì)或細(xì)角礫土地層中鉆頭選用平底斗或者螺旋式旋挖斗。鉆進(jìn)過程中，經(jīng)常抽取渣樣并與設(shè)計(jì)地質(zhì)核對(duì)，注意土層變化，以便及時(shí)對(duì)不同地層調(diào)整鉆速、鉆進(jìn)壓力，最終鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

6、檢孔及清孔

⑴鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)深度后，采用旋挖斗清孔，密切注視電腦上的深度顯示值，當(dāng)顯示值為鉆進(jìn)深度顯示值時(shí)，原位正向旋轉(zhuǎn)4-5轉(zhuǎn)，使孔底的沉渣旋入容斗內(nèi)，同時(shí)利用旋挖斗的平底斗齒將孔底清理為平底，然后提出卸渣

⑵為確保孔底沉渣滿足要求，第一次掏渣后還需用測(cè)繩檢測(cè)孔深，如果測(cè)量深度與鉆進(jìn)深度一致，表明清孔合格，否則再次用旋挖斗繼續(xù)清渣至合格。

7、筋籠安裝

鋼筋籠采用人工安裝，并在孔口牢固定位，當(dāng)灌注完畢的混凝土開始初凝時(shí)，即要取消鋼筋籠豎向固定裝置，使鋼筋籠不影響混凝土的收縮，避免鋼筋混凝土的粘結(jié)力受損失

8、安裝導(dǎo)管

⑴導(dǎo)管采用φ200-300mm鋼管，導(dǎo)管接口應(yīng)連接牢固，封閉嚴(yán)密。

⑵安裝時(shí)導(dǎo)管位于樁孔中央，并在澆筑前進(jìn)行升降實(shí)驗(yàn)。

⑶根據(jù)樁孔的深度，確定導(dǎo)管的拼裝長(zhǎng)度，導(dǎo)管拼裝從下至上應(yīng)該由長(zhǎng)到短配置，導(dǎo)管入孔后應(yīng)先放至孔底，然后再將導(dǎo)管提起30-50cm，使導(dǎo)管底距孔底30-50cm。

9、檢查沉渣厚度及二次清孔

灌注水下混凝土前檢查沉渣厚度，沉渣厚度必須滿足設(shè)計(jì)要求。

10、水下混凝土灌注

（1）澆筑注混凝土前如孔內(nèi)水頭不足，應(yīng)向孔內(nèi)灌注高3～5m的水，然后立即澆筑水下混凝土。

（2）考慮樁頂含有浮渣及浮漿，灌注時(shí)混凝土的澆筑面按高出樁頂設(shè)計(jì)高程50cm控制，以保證樁頂混凝土的質(zhì)量。

（3）導(dǎo)管提升時(shí)保持軸線豎直和位置居中，逐步提升。

（4）若部分孔樁考慮采用干灌注施工樁基混凝土，灌注過程中應(yīng)用串筒，且串筒下口距砼面的距離小于2m，孔內(nèi)混凝土采用插入式振搗棒進(jìn)行振搗密實(shí)，以保證鋼管混凝土樁柱質(zhì)量。

三、材料及設(shè)備

1、材料

成品鋼管或卷制鋼管壁厚應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，鋼管可選用螺旋管等。

2、設(shè)備

⑴液壓打拔機(jī)，如下圖所示：

⑵根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工鋼管重量準(zhǔn)備合適吊車一臺(tái)。

⑶中聯(lián)ZR220A旋挖鉆一臺(tái)。

四、質(zhì)量控制

鋼管混凝土樁柱施工所采用的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為：（JGJ 94-2008）《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》。具體標(biāo)準(zhǔn)如下：

鋼管混凝土樁柱質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

為達(dá)到上述質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，施工中采取以下技術(shù)措施：

⑴樁位放樣必須準(zhǔn)確，每個(gè)樁均布設(shè)十字護(hù)樁。

⑵旋挖鉆機(jī)就位時(shí)，利用鉆桿電腦控制系統(tǒng)精確對(duì)中，并保持鉆桿垂直。

⑶成孔后對(duì)孔底沉淀先用平底斗反復(fù)撈取，及時(shí)進(jìn)行泥漿置換，直至沉渣厚度滿足設(shè)計(jì)要求。

⑷灌注開始后，保證緊湊、連續(xù)地進(jìn)行，及時(shí)測(cè)量孔內(nèi)混凝土高度，正確指揮導(dǎo)管的提升和拆除。

⑸在灌注過程中，當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)混凝土不滿，含有空氣時(shí)，后續(xù)混凝土的灌入量要控制好。

五、鋼管混凝土樁優(yōu)點(diǎn)

1、承載力方面

鋼管與混凝土的共同作用，內(nèi)填混凝土增強(qiáng)了鋼管壁的穩(wěn)定性，同時(shí)鋼管壁對(duì)內(nèi)填混凝土的約束效應(yīng)，使核心混凝土處于三向應(yīng)力狀態(tài)，提高了混凝土的抗壓強(qiáng)度，因而也提高了樁的承載力，另外由于樁的抗彎剛度與樁徑的四次方成正

六、結(jié)語(yǔ)

鋼管混凝土樁柱施工在高層建筑中，目前在地下蓋挖施工中的運(yùn)用，還是一種較少見的特殊形式。節(jié)點(diǎn)部位的連接形式也多種多樣，但也存在一定的缺點(diǎn)，同時(shí)對(duì)鋼管混凝土樁柱的耐火性能需要進(jìn)一步試驗(yàn)和研究，更加充分發(fā)揮該項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)越性，取得更好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。

[1]JGJ94-2008 建筑樁基技術(shù)規(guī)范

TU75

B

1007-6344（2015）08-0281-02

路煒（1982-），男，工程師，2006年畢業(yè)于東北林業(yè)大學(xué)工程管理專業(yè)