混凝土与钢管组合桩在工程施工中的应用

王超宇

[摘要]文章对在复杂地质条件下，进行地基加固处理应用混凝土与钢管组合桩在施工过程中的优越性以及混凝土与钢管组合桩的施工工艺等。

关键词：混凝土与钢管组合桩、应用

中图分类号： TU528文献标识码：A文章编号：

一、混凝土与钢管组合桩的概念

在现今建筑工程施工中，地基加固措施方法多样。混凝土与钢管组合桩源于人孔成孔的灌注桩与岩层裂隙复杂所采用的打设钢管后注浆的钢管桩的地基加固措施，两者的结合体即为混凝土钢管组合桩。

二、混凝土与钢管组合桩的适用条件

为保证施工质量，各种不同条件的地质应采用不同的地基加固措施，正如概念所言，混凝土与钢管组合桩适用于地下孔隙水及基岩裂隙水丰富的地区。在我国海滨城市中，部分地区具有适用混凝土钢管组合桩进行地基加固处理的条件。例如在我国的海滨城市大连的大连地铁红旗西路站施工中，该地区地下结构复杂，地处马栏河阶地，剥蚀残丘，紧靠西山水库，地下水按赋存条件主要为孔隙水及基岩裂隙水，孔隙水主要赋存在素填土层及卵石层中，水量丰富，基岩裂隙水赋存与风化岩中，水量随丰水期而增大，而风化岩受水浸泡会使岩石抗剪强度降低，变形加大，易造成基坑变形、失稳、坍塌。在这样的工程环境中，采用机械成孔的钻孔桩塌孔严重，采用人工挖孔灌注桩施工进度极为缓慢，所以在该地区采用混凝土与钢管组合桩施工为最佳施工方案。

三、混凝土与钢管组合桩施工工艺

混凝土与钢管组合桩施工工艺流程：定桩位→安装导向钢管→灌注30cm稳管砼→桩孔钻机就位→钻孔→插入钢管→钢管内注浆→吊出导向钢管→吊放孔桩钢筋笼→灌注孔桩砼→成桩。

1、测量定位

测量定位选用高精度的全站仪和钢卷尺，工程测量基准点埋设用混凝土浇筑固定，并安装防护标志，防止重物碰撞而产生位移，基准方位安设在视线范围内的不产生变形物体上，或专门设点加以混凝土保护。

在测定桩位前，先复核建筑物基点，闭合测量。搞清基点与红线关系，符合误差允许要求后，再测定桩位。

2、放样

在挖好的围护桩顶上，按施工图纸，每个桩内布置2根钢管桩，在桩顶护壁上定位2根钢管桩的中心线，将每根钢管桩的中线垂下去，在挖孔桩底用钢筋定位其钢管桩的中心，并在开挖的过程中，随时复测桩位中心位置，桩与桩之间的距离。

3、施工方法

○1钢管桩定位

人工挖孔桩成孔进入中风化岩层2米深后，在每根孔桩内布设2根钢管桩，钢管桩平行于结构侧墙方向两端布置。测量人员放线定出桩位后，要做好桩位的轴线标记，施工前经复核确认桩位的轴线正确无误。

○2安装导向钢管

导向钢管对钢管桩起导向、稳定作用。根据设计桩位中心线埋设，埋设深度30cm，然后复核校正，其偏差应不大于30mm。

○3灌注30cm稳管混凝土

导向钢管埋设后灌注30cm厚稳管混凝土，稳定钢管。

○4桩孔钻机就位钻孔

桩位定出后，钻机开始就位，保持底座平稳，不发生倾斜移位。钻头中心采用桩定位器对准桩位。注意控制好垂直度和水平偏差。钻机就位后需采取措施进行稳固处理，防止钻孔过程中钻机位移过大造成钻孔偏位。在钻进过程中，随时观测钻杆是否垂直。开孔时做到稳、准、慢，当钻孔深度达1.5~2米后可用正常速度钻进，以确保钻孔精度。

○5成孔检验

（1）孔深：以标准测绳得到的数据校验后确认。

（2）钻孔验收项目及标准：

孔径：满足设计要求；

孔深：达到设计要求；

垂直度：偏差≤1%；

其它部分严格遵照《建筑桩基技术规范（JGJ94-94）》施工。

○6、钢管制作与安放

钢管按照设计图纸现场加工成型，经验收合格后方可使用。钢管底部3~5米左右钻若干花眼，以保证注浆液向周围扩散。钢管桩通常设排气孔，竖向间距50 cm，并呈梅花型布置。成孔达到设计要求后，将钢管插入孔内。插入钢管嵌固深度至基坑底面4~6米，钢管顶部位于挖孔桩底上2米，即中风化岩面线。

○7钢管内注浆

钢管安好后应及时注标号与上部人工挖孔桩混凝土标号相同的水泥浆，注浆管插入据孔底20 cm，开始从底部注入浆液，注浆压力控制在2~3Mpa左右，水泥浆采用不低于32.5级普通硅酸盐水泥，待浆液上升到钢管口时停止灌浆。

○8吊出导向钢管

注浆完成后，用吊车吊出导向钢管。

○9上部人工挖孔桩施工

钢管桩施工完成后，开始在人工成孔内安放钢筋笼、浇筑混凝土，完成上部人工孔桩支护结构施工。

四、混凝土与钢管组合桩施工过程中的质量、安全保证措施

贯彻执行ISO质量保证标准，规范全部质量活动，通过各部门、各岗位人员的质量分目标的完成，从而确保质量方针的贯彻执行和质量目标的实现。在工程施工过程中，配备较高素质的管理、施工、技术、质安、物资、预算、试验方面的人员，特别是技术、质安人员业务素质高，责任心强，经验丰富是质量得以保证的主要因素。加强对工程施工全过程的质量监控，尤其是被列入关键工序和特殊过程的工序要从材料采购、进场检验、施工过程检查、重点难点的技术攻关、特殊工种持证上岗、所用机械设备的能力鉴定、工序验收等各个环节予以全过程控制，保证工程质量。在工程施工过程中，做到防患于未然。加强施工过程的监督、检查，严格实行“三检制”， 加强对原材料质量的控制。原材料的质量直接影响到工程的质量，项目经理部要严格按照我公司的《采购》程序、《进货检验和试验》程序及《不合格品的控制》程序执行，确保只有检验和试验合格的原材料才能进入下一道工序。原材料、成品、半成品要有出厂合格证和检测报告等质量证明文件，进场后要对需要检验和试验的材料按批量进行有见证抽检试验，合格后方可使用。

本着管生产必须管安全的原则组建项目安全保证体系，项目第一管理者是安全第一责任者，各工种施工员是相应工种的安全第一责任者，做到安全责任落实到人，形成人人讲安全，人人管安全的良好风气。明确各项管理人员的安全岗位责任制，包括项目经理、技术人员、班组长、专职安全员等，明确应承担的安全责任和应做的工作。技术人员编制施工方案、技术措施时，必须编制详细的、有针对性的安全措施，并向操作人员进行书面交底安全事故处理制度。现场发生的安全事故，都要本着“三不放过”的原则进行处理，查明原因，教育大家，并落实整改措施。大、重大事故必须及时地向上级部门及地方有关部门汇报，积极配合和接受有关部门的调查和处理。

在混凝土与钢管组合桩施工过程中，建立有完善的质量、安全施工保证体系才可以保证施工过程稳定而有序的进展，保证施工质量的同时创造最大的经济效益。

五、 混凝土与钢管组合桩的优越性

在当今施工工艺多样化的环境中，混凝土与钢管组合桩在地下孔隙水和基岩裂隙水丰富的地区，已经得到了初步使用。例如在大连地铁红旗西路站车站围护桩的施工中，由于该站地质情况均为风化岩层，特别是进入设计中风化以后，岩石完整度均较好，大多数桩身段实际均处于微风化岩层内，使用冲击钻进行施工，在微风化岩层内日进度只能达到20cm左右，后又组织人工挖孔，因岩层硬度计完整度均较好，孔桩施工钻爆面积较小，围岩夹制作用大，每循环爆破进尺很小，日进度只能达到50cm左右。为加快红旗西路站围护桩的施工进度使用了混凝土与钢管组合桩进行地基加固措施施工，施工效率也得到了大幅度的提升，满足了地基加固的目标，在工程经济上相对节省了很大的开支，得到了业主的认可。可见混凝土与钢管组合桩适用于地下孔隙水和基岩裂隙水丰富切地下岩质复杂的地区的地基加固措施，在工程质量、施工效率及工程经济等多方面均可以达到比较完善的效果，在今后工程施工中混凝土与钢管组合桩在使用的地质条件下将得到广泛的应用。

参考文献：《建筑桩基技术规范（JGJ94-94）》