樁端為斜層全風化板巖PHC 管樁引孔施工技術研究

上海建工五建集團有限公司 上海市 200063

引言

PHC 管樁最早是為了適應港口建設發展的需要，1987 年交通部三航局從日本全套引入我國，應用范圍較廣 PHC 管樁是由側阻力和端阻力共同承受上部荷載，持力層可選擇在強風化巖層，全風化巖層等多種土質，且復雜地質條件適應性強，因此可用性廣。近年來，隨著PHC 管樁的不斷推廣，城市建設中采用預應力管樁基礎的工程越來越多，2011 年后房地產領域的應用比例占到了80%左右。

本文結合我司唯品會湖南運營總部項目一標段工程，針對樁端為斜層全風化板巖層，進行 PHC 管樁引孔施工技術并進行技術總結。

1 項目背景

1.1 項目概況

本工程全稱為唯品會湖南運營總部項目一標段施工總承包工程，位于望城經開區金山路與楊家灣路交叉口東南角地塊。項目總占地面積18.28 萬m2，總建筑面積19.45 萬m2，項目分別為一標段和二標段。

1.2 地質概況

根據鉆孔揭露如圖1，場地地層主要有：素填土、粉質粘土、全風化板巖、強風化板巖。

2 管樁需要進行引孔的原因

（1）根據本項目的工程樁試樁，要求樁的極限端阻力標準值3800kN；無法保證下打樁至設計要求的樁長，以自然地面標高計算樁長約只有8～9 m，扣除承臺埋深及高差，實際有效樁長只有4.5～7.5 m 之間，圖紙規定是入巖（板巖）2 m 以上，有效樁長大于等于6 m，所以在施工存在一定的風險。

（2）整個項目需要管樁（短樁）居多，5～8m 管樁是作配樁用的，廠家不預大批量生產，就目前管樁市場情況來看，就算所有管樁廠都參與，也滿足不了項目的需求，對項目的施工工期就會產生嚴重的影響，也對樁基的受力大打折扣。

（3）針對項目地質的實際情況，采用長螺旋鉆引孔，把全風化層引透，樁長保證在15 m 左右，不僅滿足設計要求的強風化板巖作為持力層的技術要求，又能保證工程樁的單樁承載力。項目采用了先引孔后打樁法施工，即PHC 管樁施工前先采用0.450 m 孔徑的3 臺長螺旋鉆機引孔至設計要樁頂標高有效樁長12 m 處，PHC 管樁樁機再進行打樁施工。

（4）長螺旋鉆機引孔法針對地情況比較復雜，夾層較多，樁端持力層較淺，PHC 管樁無法穿透或有偏斜的情況，施工中難達到設計有效樁長的要求。

（5）長螺旋鉆引孔打樁后，引孔深度滿足最小有效樁長，為PHC 樁施工做好準備。后期在PHC 樁施工只需要控制樁端持力層進入樁的終壓力值即可。

（6）先引孔后再施打PHC 樁，減小常見的打樁工藝在施工過程中對土體的擠壓效應。

3 PHC 管樁引孔施工

3.1 原位測試

本次地質勘察在各巖土中共進行了210 次標準貫入試驗統計結果見表1.，

3.2 引孔施工工藝流程圖

3.3 樁位放樣

根據施工藍圖進行各樁位測設和放點。采用 GPS 全站儀，按“從整體到局部的原則”進行樁點的位置測設。點位放線完備后，報請項目監理單位及相關部門人員驗線，復核樁位。

3.4 鉆機就位

鉆機就位，檢查鉆機性能保證其正常工作。鉆機工作條件，樁位附近整平，鉆頭正中心正對樁位標注點。停位后回轉中心應距離樁孔位3.5 至4.5m。

3.5 成孔

（1）本工程的長螺旋鉆進采用減少壓力鉆進法，即孔底的鉆進壓力不得超過鉆桿、錘頭、壓塊重力之和的80%（扣除浮力）。

（2）在本工中一般螺旋桿的轉數設置為13～16 鉆/每分鐘。鉆孔當接觸到巖石時，鑿巖錘頭錘開始工作并將碎石和泥土排出。

（3）長螺旋鉆孔引孔達到設計深度后，經現場工程師確認終孔深度，進行一次清孔工序。清孔時將鉆頭提離孔底100～200mm 空轉，并要求終孔后底沉碴的厚度小于50mm。

（4）長螺旋鉆機機身垂直度控制主要依靠鉆機機械自帶平衡儀表及場站外設置的兩個經緯儀進行測量控制。

圖1 經緯儀或吊線錘

3.6 回填

由于工程樁采用的PHC 樁直徑為500 mm，而長螺旋樁機引孔直徑為450 mm，所以在施工完畢后立即進行樁孔回填施工。人工進行回填，回填材料就近使用

4 引孔后成樁效果

通過以上施工技術措施，唯品會湖南運營總部項目一標段工程的 PHC 管樁一共1418 根已順利的完成，累計共鉆孔15598m且都在按計劃工期完成，達到預期的目標。施工過程中，組織人員還專門為此編制了一套施工工藝流程圖，為了明確質量控制的要點，使施工技術措施得到落實，從而保證工程施工的質量。

5 結語

采用錘擊PHC 管樁引孔的施工技術措施后，不僅保證了樁基施工的樁身完整性及按圖施工的質量控制。有效縮短了工期降低施工難度提升了工作效益。經結果表明，該技術是一項有效可用的施工技術，具有明顯的經濟效益和工程效益，值得推展應用。