长螺旋桩机预钻孔在大直径管桩施工中的应用

2012-08-01嵇岷山

山西建筑 2012年20期

嵇岷山

(连云港科建工程质量检测有限公司，江苏连云港 222000)

0 引言

本文所述预应力管桩上浮一般是指管桩用于摩擦端承桩的桩型，一般用于小高层或高层建筑的桩基础，其特征是设计单桩竖向承载力特征值取得较高，桩端持力层一般进入在全风化或强风化岩层中，设计时多采用桩身承载，桩径以500和600的PHC桩居多，桩长较长，送桩深度较深。因此，这种桩型在施工时易发生沉桩达不到设计标高或持力层，这些问题不仅与桩基施工阶段的桩锤选择、打桩流向、沉桩速率等有着密切关系，还与勘察设计是否合理得当有关，若施工不当，技术措施不到位就容易发生桩身上浮现象，达不到设计要求。因此在施工过程中应超前考虑制约因素，要有防患于未然的质量意识。文章以连云港国贸大厦基桩施工为例，采用有效的技术措施，使桩身上浮量最小。

1 工程概况

连云港国贸大厦位于连云港市新浦区海连中路10号，由连云港市晶都房地产开发有限公司开发，江苏连云港地质工程勘察院进行勘察，设计单位为连云港市建筑设计研究院有限责任公司，施工单位为连云港市方兴地基基础工程公司，拟建建筑物为地下室1层，地上25层。设计桩基为预应力混凝土高强管桩，桩型为PHC-600(130)AB-C80-25，设计桩数为398根，单桩竖向承载力特征值为3 300 kN。

2 工程地质概况

根据工程地质报告，地层概况如表1所示。

表1 工程地层概况

3 施工方案的选择

在基桩施工前，根据设计要求，据地质资料选择3根施工难度较大的桩位进行试桩，以确定桩基施工的参数。试桩采用D80柴油锤，打桩落距为2.0 m;总锤击数在1 360～1 572左右。3根试验桩的成果汇总表如表2所示(试桩在各级荷载作用下的沉降量对比汇总)。

经过静载试验的数据分析，试验桩的竖向承载力符合设计的要求。但考虑在工程施工中，桩与桩之间的中心距仅为1.9 m，398根桩的体积约2 812 m3，难以想象挤土会使桩上浮到什么程度。为此，施工、设计、监理、甲方、检测单位共同研究决定，采用长螺旋桩机预钻孔在大直径预应力管桩施工中运用的施工方案。即在基桩施工前，先采用500 mm长螺旋桩机按照桩位预钻孔取土20 m，再进行基桩施工且其使用开口式桩尖，这样可以在沉桩过程中使一部分土体挤入桩孔内，减小沉桩区域的土体挤密量;在采用了开口桩尖的同时，在桩位相对密集区域的外围，还可以适当钻一些应力释放孔，从而避免因管桩的挤土效应会使沉桩的锤击数增加或使管桩上浮。

表2 试验成果汇总表

4 长螺旋桩机预钻孔法沉桩

4.1 具体施工步骤

全部工程桩预钻孔沉桩;预钻孔设备采用JZL90B长螺旋钻机预钻孔孔径为500 mm，为设计孔径的83%，钻孔深度20 m;预钻孔完成后将排出的土及时运走，锤击打桩机就位沉桩。引孔作业和沉桩施工应密切配合、连续作业，做到随引孔随沉桩。

4.2 注意事项

在引孔过程中注意长螺旋钻机的常见故障，如断钻杆，冲击器不响，卡钻，钎头碎片、掉角和掉柱。每个工作班结束时，都必须把桩机表面污物清除干净。严禁在工作表面大拆大卸，以免丢失零件的关键部位。

在沉桩过程中应保持桩锤、桩帽、桩身的中心线在同一垂直线上，并随时检查桩身的垂直度。PHC桩的总锤击数控制在2 200锤之内，最后1 m锤击数不宜超过250锤。当桩控制贯入度为主时，最后贯入度不宜小于20 mm/10击，且最后贯入度应连续测量三次，当每一阵贯入度逐次递减达到收锤标准时即可终锤。如出现异常现象，及时与监理、设计人员联系，严禁持续长时间锤击基桩，以确保桩身完整性。

设置观测桩，将设计的工程桩桩长加长至地面，在打桩过程中加强对其上浮量的观测工作，做好记录。