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摘要：刚性桩复合地基是一种较为成熟的地基加固处理方式，传统的CFG桩优点和缺点都较为明显，且施工周期较长，质量控制有些难度。当采用预应力混凝土管桩进行土体加固时，其施工速度快，桩体施工质量能得到较好的保证，现场施工质量的控制较为简单。由于是刚性桩复合地基，设计要求承载力和桩长进行双控，但由于土质分布的特点，在沉桩时出现了桩体无法穿透某层土体到达设计位置的情况，故采用预引孔施工。在引孔施工过程中仍然出现部分桩无法到达设计要求标高位置，仔细分析整个施工过程的各项指标，决定同时采用卸压孔进行配合施工。
采用引孔穿透较硬的土层，使桩体到达设计标高位置，一般引孔直径小于桩体直径5cm-10cm。预引孔施工后，仍有个别桩无法到位的情况，同时采用设置卸压孔的方式进行配合施工，通过预引孔及卸压孔在本工程中的应用，明确了管桩施工的方法，保证了该项目桩基施工的顺利进行。
1.工程概况
本小区为安徽阜阳的住宅小区，地下一层，地上26层。本工程采用刚性桩复合地基，选用预应力管桩作为刚性体，对土体进行加固，结合桩顶的碎石褥垫层，共同组成了复合地基。刚性桩采用直径为400mm的预应力高强混凝土管桩，管桩间距为2m，桩长26m，单桩竖向承载力特征值为1000KN，极限值为2000KN。
查阅地勘报告，本工程第1层土为素填土，第2层土为粉土夹粉质黏土，第3层为粉质黏土，ps为2.26mp，标准贯入击数为8，第4层为粉质黏土，ps为1.13mp，标准贯入击数为4.5，第5层为粉质黏土，ps为2.06mp，标准贯入击数为6.7，第6层为粉砂夹粉土，ps为13.95mp，标准贯入击数为25.1，第7层为粉质黏土，ps为4.06mp，标准贯入击数为12.9.，以第7层粉质黏土为桩端持力层，施工时采用静压机从自然地坪开始压桩。
2.压桩时的意外状况
根据设计院图纸要求，在正式工程桩实施前，每栋楼均做了3根试桩，位置为楼栋周边并由设计指定，试桩结果满足设计要求的有效桩长，休止期结束后随即开始静载试验，试验结果显示满足设计要求的特征值1000KN，最先开始2#楼的管桩施工，当施工至第4根桩时，出现了管桩无法压至设计标高位的情况（差7米），即无法满足设计有效桩的要求。为确认情况属实，随即在紧邻的建筑外侧补打一根桩，也出现了同样的情况，继续加大静压力，直至桩顶爆裂，管桩仍未达设计位置，且相差较远，随即停工。
3.状况分析
在分析了上述的施工情况后，认为是地质问题。当管桩在进入第6层土体时，无法穿透该层土体，之前3根试桩施工时，由于试桩较为分散，土体挤密效应不明显，桩体有足够的力量穿透第6层土，随着群桩的施工，土体内压力加大。立即召开了专题分析会议，由于周边管桩市场供小于求，施工方提前进行了备料，若修改图纸，时间不可控，且造成已进场管桩无法使用，重新订货周期长，严重影响工期。结合地勘报告、工期、施工成本等因素，明确了采用预引孔施工试验。
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4.引孔试验
在查询相关的资料和请教基础施工专家后，若采用直径350的长螺旋钻机引孔，桩的承载力恐难以保证，由于设计要求桩长和承载力双控，故先采用直径300的钻头进行预引孔试验，引孔深度为距离第六层土体底1m左右。
根据确定的试验方案，为避免偶然性，在2#楼原先已完桩的附近，选取2个非工程桩的位置进行试验，桩间距与原设计一致。在引孔后进行沉桩施工，施工过程中油表压力值逐步增加到2100KN时，压力值开始缓慢下降，继续压桩，当桩顶标高符合设计要求时，油表压力值显示1900KN，终压值接近极限设计值。压力值开始下降表明桩体成功穿透第6层土，休止期结束后进行了静载荷试验，试验结果符合设计要求。
通过上述试验，结合地勘报告，证明在本工程的地质条件下采用预引孔施工是可行的。
5.机械安排及工艺流程
每台静压桩机配一台钻机，引7-8个孔后，静压机介入开始压桩，交叉作业有序配合。
工艺流程：管桩定位——引孔机就位——引孔——钻孔至第6层土底1m位置——观察钻杆反上来的土质——测量孔深——桩机就位——压桩——接桩——达到设计标高——桩机转移下一桩位
6.质量要求
引孔完成后应尽快压桩，间隙时间不得超过24小时，以免出现塌孔，影响打桩入土的效果，否则需复引。
引孔机钻杆必须确保垂直度，否则无法为压桩提供通道，无法保证质量。
引孔深度不引透第6层土，留1-2米，靠管桩自身穿透，确保单桩承载力。
定位需准确，尤其是管桩与预引孔的位置关系，若偏差太大，桩端受力不均匀，容易偏位折断。
施工中需保证静压桩机的稳定性，确保管桩垂直进入孔内，自然地坪应坚实可靠。
正确安装桩尖，固定牢靠，有利于压桩的稳定和桩的穿透力。接桩时上下节桩要同心，焊缝要饱满无夹渣。
7.新的状况及对策
在6#楼施工时，也采用预引孔的方案，但仍然出现个别桩无法压至设计标高位，这些问题桩的出现很有规律，每压入8-10根桩时，便会出现一根桩无法压至设计标高位（查看标高显示未穿透第6层土体），随即紧临的下一根桩又能正常施工，循环出现。仔细核对已完桩的压力值，发现后续施工的桩的压力值均比前一根桩要大一点，翻阅地勘报告，发现该楼地下第6层土体相对其他楼座较厚，土体挤密效应相对较大，土体压力逐步累积至后续的孔位，若加大引孔孔径，无法保证单桩承载力满足设计要求，随即与设计和地勘商量，每引8-10个孔，在孔位2米范围内补引一卸压孔，卸压孔要求引透第6层土体，若采用原孔复引的方式，无法及时释放土体内的压力，复引钻杆上提时，孔内处于类真空状态，加上土体积聚的应力，极易引起塌孔。采用卸压孔的方式后，工程顺利开展。
8.总结
当采用静压管桩施工时，随着桩进入土体，桩周围土被动挤密，桩端阻力和桩侧阻力增加，且本工程第6层土体又较密实又厚，桩在穿透该层时本就有一定难度。当试桩施工时，由于试桩较分散，土体挤密效应不明显，正式工程桩为群桩施工，挤土效应瞬间放大，若不采用引孔，桩会越打越浅。当采用预引孔施工时，扰动了密实土体，释放了土层的压缩应力，减少了桩侧和桩端的阻力。而卸压孔是提前为土体释放压缩应力留足了空间，故在土体较厚时实施效果显著。
9.效益分析
有效的工程质量，满足了设计要求。由于采用预引孔的施工工艺，解决了原土层密实、土体压力过大的问题，降低了桩入土的阻力，提高了沉桩质量。满足了设计对桩长和承载力的双控要求。
（1）节约的时间，引孔施工加快了管桩的施工速度，节约了后期为了进度而投入的赶工费。
论文作者:路小金
论文发表刊物:《防护工程》2018年第26期
论文发表时间:2018/12/19
标签：标高论文; 管桩论文; 承载力论文; 静压论文; 黏土论文; 压力论文; 刚性论文; 《防护工程》2018年第26期论文;