劲性复合桩技术在工业厂房工程中的应用

周锋，曹桐

（中国建筑第二工程局有限公司，北京100010）

1 引言

劲性复合桩加固技术是在水泥土桩的基础上不断发展演变而来的。主要是在水泥土桩施工完成后，再沉入相应的混凝土芯桩。混凝土芯桩以及水泥土之间有非常大的黏聚力，在桩顶荷载的作用下，芯桩可以利用侧摩阻力使荷载有效传递给水泥土以及桩周土，使混凝土芯以及水泥土共同作用。加之芯水泥土桩具有混凝土桩和水泥土桩的优点，可以有效控制沉降，并且具备较高的承载力[1]。

2 工程概述

某工业厂房工程项目，桩基以黏土层为桩端持力层，桩端进入持力层深度约1.0m，桩端配置十字形闭口钢桩尖。管桩桩顶嵌入承台50mm，预应力连接钢板的厚度约为10mm，宽度约为120mm，与端板连接的两侧使用焊脚长8mm 的角焊缝，连接钢板的高度为120mm，与锚固钢筋进行连接时，使用焊脚长6mm 的角焊缝。

3 劲性复合桩技术在工业厂房工程中的应用

3.1 施工要求

在该项目的劲性复合桩施工过程中，使用专用劲性符合桩基，为了保障成桩直径，旋喷桩需要使用三重管高压喷射工艺进行施工。施工材料中，水泥全部采用高于42.5 级的普通硅酸盐水泥，并且要在材料进场时按照相关规定进行严格的质量检验，只有检验合格后才可以进行使用。经试验总结，劲性复合桩的配合比为（1～1.5）∶1，因此，要对劲性复合桩中水泥的掺入量进行控制，每米的使用量应大于150kg，保证水泥土28d 的抗压强度大于1.0MPa。另外，三重管旋喷成桩工艺需要保持高压水压力在20～30MPa，注浆压力在2～3MPa，空气压力约为0.7MPa，提升速度为10～15cm/min。

3.2 注意事项

施工过程中，主要包括以下注意事项：

1）施工前，施工检验单位、建设单位以及监理单位等一定要对桩身质量进行详细的检查，保障其不会出现裂缝问题以及影响强度的质量问题，只有判定合格之后，才可以进行压入施工。在施压过程中，需要使用仪器完成桩身垂直度的监测，沉桩过程中一定要保证桩身为垂直状态，偏差不能大于1%，将桩身插入地面时，第一节管桩的垂直度偏差要控制在0.5%以内。如果在沉桩过程中，经过检测发现桩身的倾斜偏大，需要及时进行调整。另外，还要对旋喷桩周围的泥浆等进行清理，经过详细的检查，确定桩中心位置之后，才可以实施压芯工序，成桩过程需要在30min 内完成。

2）承压桩桩段间需要使用端板焊接法完成接桩，在实施过程中，要保障上下节桩段的偏差小于2mm。进行对接时，端板的表面需要使用铁刷子进行清洗，保持干净。焊接前，要在坡口周围设置对称点，焊接4～6 个点即可。焊接时要由2 名焊工在对称位置施焊，焊接的层数应大于3 层，还要对内层焊渣进行清理，然后才可以进行最外面一层的焊接，焊接时一定要保持焊缝的饱满。焊接完成后，要进行冷却，冷却时间应大于8min，之后才可以施打，不能使用冷水，焊接完成后不能马上进行施压。如果需要在雨天完成焊接，要及时采取防雨措施。工程桩应尽量减少接头，单桩接头的数量不能多于3 个。工程桩在沉桩施工比较困难时，可以采取引孔措施[2]。

3）工程桩全部施工完成后，要对其进行质量验收，对桩顶未达到或者超过设计标高的桩进行及时的处理，对桩偏位完成处理后，才可以实施下一道工序。在截桩头的过程中，需要选用锯桩器，不能利用大锤强行实施扳拉截桩。沉桩时，需要注意以下要点：如果布桩比较紧密，和既有建筑的距离较远，可以采用从中间向四周的施工顺序，并且还要遵守先高后低的顺序，施工过程中，要考虑桩机工作以及行走时对临近桩的影响，然后采取针对性的措施，降低对临近桩的不利影响。

4）施工过程中，需要选择先期压入的管桩，在自然地面进行管桩施工，并完成管桩上浮情况的检测，再次判定是否需要使用复压措施。施工过程中，要按照先长后短的顺序实施，相邻桩的桩底高差不能超过桩距，在施工中如果发现土层情况与勘察资料不符，一定要及时与有关部门以及设计人员进行沟通，采取针对性的措施进行解决。为了缓解挤土效应，需要使用引孔沉桩，引孔沉桩在施工过程中要保持管径在桩距的60%～80%，引孔深度一定要按照具体情况确定，引孔成孔的垂直度偏差不能大于0.5%。施工中，需要详细认真地记录每节桩的沉桩压力以及入土深度等。

5）桩段沉入土层之前，需要在管桩上端的内孔塞入可以回收的袋装矿棉球以及泡沫塑料等，避免杂物或泥土进入管桩孔内。基层开挖过程中，打桩与基坑开挖不能同时进行，开挖过程应分层均衡地进行。截桩时，应根据具体情况采用针对性的方法，最大限度地保障截桩后管桩的施工质量。

3.3 试桩检测要求

所有桩都要通过静载试验进行破坏性试验，试桩检测前，要使用低应变法完成桩身完整性的检测。在试验报告中，除了需要提供单桩极限承载力，还要根据试验数据绘制曲线图，各项详细图表以及质量评价等。统计试桩的试验数据时，如果单桩竖向极限承载力的极差不大于30%，可以取平均值作为单桩竖向极限承载力；如果极限值大于平均值的30%，则需要增加试桩数量，并且要对极差过大的问题进行分析，和工程实际情况相结合，进而确定最终的极限承载力。

4 结语

总之，劲性复合桩技术的应用可以使桩周土的地基承载力得到提高，与此同时，由于受到自身内外芯桩的作用，单桩抗拔性以及承载力都可以得到非常大的提高，可以更有效地为上部荷载提供保障，充分发挥其优越性。另外，该技术的性价比较高、造价低、施工便捷，并且对周围环境造成的影响也较小，因此，该技术具有非常广阔的发展空间。