淺析沉管灌注樁施工工藝

林立軍

摘 要：在道路基礎設施、高層建筑的快速發展進程中，沉管灌注樁的建筑施工工藝也隨之興起、發展，并在砂質、殘積類型的地質條件中運用頗多。但是，在沉管灌注樁施工過程中，受工藝環境的影響，其容易出現施工質量問題，影響沉管灌注樁的施工水平。基于此，文章主要對沉管灌注樁施工工藝進行了分析，并對其沉管灌注樁施工存在的問題進行了討論，提出了相應的改進措施。

關鍵詞：沉管灌注樁；施工問題；改進措施

隨著土木建筑工程技術的不斷創新、高層建筑的興起，其被運用的范圍也在不斷地擴大，使用頻率也會增高。由于我國的地質條件復雜，社會對高層建筑的施工要求、質量要求極高，沉管灌注樁工藝作為建筑施工中較為常見的一種工藝，其在施工過程中的應用價值也比較高。對沉管灌注樁施工工藝進行分析，發現在施工中存在的問題，有利于提高沉管灌注樁施工水平，保證工程質量，推動建筑行業的快速發展。

一、沉管灌注樁工藝概述

沉管灌注樁是土木建筑工程中眾多類型樁基礎中的一種，多適用于地下水充盈、淤泥、流沙等地質條件中，其工藝原理是利用錘擊打樁設備或振動沉樁設備，將帶有鋼筋混凝土的樁尖（或鋼板靴）或帶有活瓣式樁靴的鋼管沉入土中（鋼管直徑應與樁的設計尺寸一致），造成樁孔，然后放入鋼筋骨架并澆筑混凝土，隨之拔出套管，利用拔管時的振動將混凝土搗實，便形成所需要的灌注樁。按照不同的施工工藝可以分為錘擊類（利用錘擊沉樁設備進行沉管、拔管動作形成樁）和振動類（利用振動器來振動沉管、拔管成樁的）兩大類。

錘擊沉樁的流程是安放樁靴 樁機就位 校正垂直度 錘擊沉管至要求的貫入度或標高“測量孔深并檢查樁靴是否卡住樁管 下鋼筋籠 灌注混凝土 邊錘擊邊拔出鋼管；振動沉樁的流程是：樁機就位 振動沉管 灌注混凝土 安放鋼筋籠 拔管、澆注混凝土 成樁。

二、沉管灌注樁施工存在的問題

（一）沉管灌注樁存在的問題。首先，在沉管灌注樁施工過程中，樁身的配筋問題難以解決，尤其是施工中，技術人員采用樁澆筑后人工插筋的方法進行施工，這樣就存在較大的安全及質量隱患，沉管灌注樁的承載力也會相對減弱，影響施工質量。其次，在灌注過程中容易發生夾渣、夾泥、離析等問題而顯得難度大。沉管灌注樁屬于擠土樁，采用錘擊或振動的方法施工時，原樁位的土體被鋼套管容易被擠開，當飽和粘性土層的滲透系數不足導致在短時間內將土體壓縮擠密成為困難，或樁孔四周一定范圍內土體可供壓縮的空隙小于樁孔體積時，則樁周土層因受到迅速增大的內部孔隙水壓力和側向約束而使發生上拱變形，土層的這種變化隨時可能擠斷鄰近己完成但混凝土強度還不高的灌注樁。

（二）沉管灌注樁問題產生的原因。在沉管灌注樁施工過程中，斷樁的危害較大，不僅僅在于降低樁體的垂直承載力，更嚴重的是樁體的水平荷載的承受能力幾乎完全喪失，影響工藝建造水平。此外，在灌注樁施工過程中，由于地下水和土壓力的影響，使得灌注樁壓力無法得到有效擴散，出現縮頸的現象。缺灌和鋼筋籠作用無法充分發揮也是很重要的原因。樁身振幅不同，也是導致灌注樁出現斷樁的另一因素。由于土層強度、振動力及距離等因素的影響，土層硬度的位移也會隨之變化，若振動力增加，距離變小，土層的位移是隨著土層位移的增加而增加的。所以，在灌注樁施工過程中，因此，在斷樁施工過程中，斷樁多發于軟硬土層交界處，距地面2m左右。

三、沉管灌注樁施工的改進策略

（一）斷樁工藝處理方法。首先，在布樁時，應避免樁的密度過大，振動灌注樁的間距不應大于4倍樁徑，當樁距小于3.5倍樁徑時，采用控制時間間隔方法，相鄰樁施工時，其間隔時間不得超過混凝土初凝時間，否則，采用跳打法，使鄰樁混凝土達到設計強度等級的50%后，再施打中間樁，以減少對鄰樁的影響。其次，控制拔管速度，在一般土層中，拔管速度宜控制在1.2～1.5m/min，在軟弱土層中，宜控制在0.6～0.8m/min。最后，要制定好打樁順序及樁架行走路線時，應盡量避免設備碾壓樁身及對新樁的振動和外力干擾。

（二）縮頸的處理方法。首先，要保證灌注時管內混凝土的高度，每次應盡量多灌，第一次拔管高度應控制在能容納第二次所需貫入的混凝土量為限。如拔得過高，就容易導致混凝土量過少而產生縮頸。其次，要嚴格控制混凝土的灌入量，對于縮頸樁可采用局部復打，復打深度必須超過縮頸區1米以上。最后，要控制拔管速度，對一般土層宜控制在1m/min，對軟弱土層及軟硬土層交界處宜控制在0.3～0.8m/min，并且在拔管過程中對樁管進行連續的低錘密擊，使鋼管不斷振動，從而振實混凝土。

（三）吊角樁的處理方法。第一，嚴格控制預制混凝土樁尖的強度，強度等級應不低于c30；第二，應根據層間土的性質，持力層土的性質等情況合理布樁，避免過小的樁距和過大的布樁平面系數，確定正確的打樁順序和打樁速率；第三，沉管時，應隨時用吊陀檢查樁尖是否縮入管內，若有縮入管內現象，則應及時拔出樁管糾正處理；或拔出樁管，填砂重打；第四，若樁尖被打碎，導致樁管涌入泥漿，可采用密振慢拔的方法，開始拔管時，可先反插幾次，再正常拔管。

四、結語

沉管灌注樁施工作為我國土木建筑工程的常見技術，其在施工過程中，若無法保證灌注樁的工程質量，就會對后續的建筑工程施工帶來較大的安全隱患。因此，企業在沉管灌注樁施工過程中，應從地質勘察入手，合理設計工程施工，加強各個環節的預防力度，提高工程質量。

參考文獻：

[1]沈筱進.淺析沉管灌注樁施工工藝[J].江西建材，2017（14）：90.

[2]張八芳.廈門海相軟土地基沉管灌注樁施工質量異常原因分析[J].巖土工程技術，2014（06）：320-323.endprint