维普资讯 http://www.cqvip.com 第３３卷第１７期 ２ ０ ０ ７年６月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥ 兀ＪＲＥ Ｖｏ１．３３ Ｎｏ．１７ Ｊｕｎ．２００７ ・１０９・ 文章编号：１００９．６８２５（２００７）１７—０１０９—０２ 静压管桩设计要注意的几个问题 陈光钊 摘要：从桩端持力层确定、管桩的中心间距、桩身和桩尖选择等结构设计角度对预应力混凝土管桩（施压）进行了探讨， 以达到静压管桩合理设计的效果，并确保工程质量。 关键词：静压管桩，承载力，终压力，持力层 中图分类号：ＴＵ４７３．１ 文献标识码：Ａ 近几年来静压桩以其单位承载力造价便宜，设计选用范围 ４桩身和桩尖的选择 广，施工速度快，工期短，施工文明，现场整洁，成桩质量可靠，监 １）管桩按混凝土抗裂弯矩和根限弯矩的大小分为：Ａ型，ＡＢ 理检测方便等优点而被大量采用。然而静压桩也有它自身的缺 型，Ｂ型，Ａ型桩的有效预压应力约为３．５ ＭＰａ～４．２ ＭＰａ；ＡＢ型 点和局限性，如所需的施工机械设备投资大，挤土量大，送桩深度 为５．０ ＭＰａ，Ｂ型为５．５ ＭＰａ～６０ ＭＰａ，对一般的建筑工程选用Ａ 多，特别在深基坑开挖后截去的余桩较多，在某些地质条件下不 型或ＡＢ型就可以了。 宜采用静压桩。基于其缺点及局限性，设计时不能盲目采用。下 ２）管桩地桩尖形式主要有十字型、圆锥型和开口型。前两者 面从结构设计的角度对静压管桩的若干问题进行了探讨。 属于封口型。开口型桩尖穿越砂层能力强，挤土效应较低，一般 用在人土深度４０ ｍ以上且桩径大于５００的管桩工程中。成桩后 １ 不宜采用静压管桩的地质条件及其他外部条件 １）在孤石和障碍物多的地层这种情况下，容易发生的工程质 桩身下部约有１／３～１／２的内腔被土体充满，挤土作用可大大减 对桩身质量及长度可用 量事故有：管桩不能全部沉至设计持力层，同一承台桩长有时相 少。封口桩尖成桩后，内腔可一目了然，目测检查。十字型桩尖加工容易，价钱便宜，破岩能力强，广泛应 差很多，桩身容易偏位或大幅度倾斜，桩尖破损或桩头被打断。 ２）有坚硬的夹层时不宜应用或慎用。若该层厚度大且无软 用在广东的管桩工程中。弱下卧房时，可以考虑作为管桩的持力层。若该层较厚而其下又 ５终压控制标准确定的条件和原则 为软弱层或一般土层，管桩必须穿越该土层直到以下坚硬的设计 １）根据现场减压桩的试验结果。 持力层，这时管桩要么穿越不了，要么破损率相当高。 ２）参考各种相似工地的施工经验。 ３）石灰岩地层不宜应用。在石灰岩地区，溶洞、溶沟、溶槽 等，“喀斯特”现象相当发育，桩的承载力较难得到保证。 ， ３）终压力值应满足下式要求： Ｐ ≥ｙＰ・Ｋ・Ｒ （１） ４）施压边桩时，边桩以外的净距小于４ ｍ，这是多数压桩机的 式中：Ｐ ——静压桩施工终压力值； 要求。近来厂家发明了前置式压桩机，边桩以外的间距只要１．２ ｍ ｙＰ——静压桩终压力系数； 就可以了。但此时由于最大压桩能力的减少，边桩的单桩设计承 载力应作相应的调整。 Ｒ ——静压桩竖向承载力特征值； Ｋ——桩基安全条数。 ５）施工场地的承载力不满足静力压桩机的要求。这时压桩 机会下陷而无法进行压桩作业。 除满足上式要求外Ｐ 尚可按静压桩的竖向承载力与终压力 的经验关系估算： 当６ Ｈ１≤Ｌ≤８ ｍ时，Ｑ ＝ 当８ Ｈ１≤Ｌ≤１５ ｍ时，Ｑ ＝ 当１５ Ｈ１≤Ｌ≤２３ ｍ时，Ｑ ＝ 当Ｌ≤２３ ｍ时，Ｑ ＝ ＝（０．６０－－０．８０）Ｐ ； ＝（０．７０－－１．００）Ｐ ； ＝（０．８５～１．００）Ｐ ； ２桩端持力层的确定 ４ ０００ ｋＮ以上压桩力的压桩机可将８ ｍ左右的中密砂层或 ４ ｍ～５ ｍ密实砂层压穿，桩尖可进入强风化岩层，但很难进入中 风化岩层，更不可能进入微风化岩层。静压桩宜以较厚较均匀的 桩端持力层。进入持力层的深度粘性土、粉土，残积土不宜小于 ２．５ｄ，砂土不宜小于２ｄ，碎石类不宜小于１．５ｄ，强风化或全风化 ＝（１．００～１．１５）Ｐ，ｅ。 强风化或全风化岩层，坚硬粘性土层，密实碎石（砂、粉）土层作为 式中：Ｌ——静压桩人土深度； Ｑ ——人土部分的静压桩竖向极限承载力； 静压桩竖向极限承载力与终压力的相关系数； 不宜小于１ ，当桩端以下４ｄ～６ｄ范围内在软弱夹层时尚应算其 承载力。 ｆ ——静压桩的终压力值。 ４）终压时连续复压次数应根据桩长及地质条件等因素确定， 一３管桩的中心间距 一般不宜超过３次，对人土深度小于８ ｍ的桩，复压次数可增至 般情况下对承台内根数超过３０根，大面积群桩，桩的 ３次～５次。５）复压时每次稳压时间，压桩力小于３ ０００ ｋＮ时不宜超过 中心距ｓ≥４ ，对承台内桩数超过９根但少于３０根，条形承 压桩力大于３ ０００ ｋＮ时不宜越过５ ｓ。 台内排数不少于３排的为ｓ≥３．５ｄ。其他情况为ｓ≥３ｄ，其中ｄ １０ ｓ；６）终压力值不宜大于桩身允许复压压桩力的１．１倍。 为管桩直径。当静压桩采用开口型桩尖时，承台内桩数超过 ３０根，大面积群桩的最小中心距可适当减少，但不得小于３． ５ｄ。 ６单桩承载特征值的确定 当采用引孔压桩，桩的最小中心距可适当减少，但不得小于３．０ｄ。 收稿日期：２００７．０１．２９ 静压管桩的单桩承载力特征值可参照省标准《预应力混凝土 作者简介：陈光钊（１９７４．），男，工程师，广东省惠州市建筑设计院，广东惠州５１６００１ 维普资讯 http://www.cqvip.com ・１１０・ 第３３卷第ｌ７期 ２ ０ ０ ７年６月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲａＨＩＴＥＣｎ ＪＲＥ Ｖ０１．３３ Ｎｏ．１７ Ｊｕｎ．２００７ 文章编号：１００９ ６８２５（２００７．Ｊ １７ ０１１０ ０２ 钻孔灌注桩施工常见问题及其技术处理 洪德松 摘要：通过福州市湾边特大桥基础工程的施工经验总结，简要阐述了钻孔灌注桩施工工艺中各个环节经常出现的问 题，并针对这些问题的技术处理、防范措施进行了探讨。 关键词：钻孔灌注桩，常见问题，技术处理 中图分类号：ＴＵ７５３．３ 文献标识码：Ａ ２．２坍孔处理 １工程概况 福州市湾边特大桥是福州市南通道上跨越乌龙江的特大桥， 发生坍孔后应查明原因，采取如保持或加大水头、移开重物、 相应的措施以防继续坍孔。对少量坍孔，如不继续 按六车道高速公路的标准设计。主桥为４５ ｍ＋９０ ｍ＋１０６ ｍ＋ 排除振动等，可回填土到坍孔位以上， ９０ ｍ＋４５ ｍ单肋拱加劲Ｖ型撑刚构一连续梁桥，引桥为５ ｍ× 坍孔，可恢复正常钻进。坍孔不严重时，４０ ｍ预应力混凝土连续箱梁，全桥长１ ８７４ ｍ。墩身基础均为嵌 并采取改善泥浆性能、加高水头、深埋护筒灯措施，继续钻进；坍 应立即将钻孔全部用砂类土或砾石土回填，无上述土 岩钻孔灌注桩基础，桩径分别为２．５ ｍ，１．８ ｍ，１．６ ｍ，１．５ ｍ， 孔严重时，应等待数１３待回 １．２ ｍ等五种类型，共３４６根，长度均４０ ｍ以上，最长达６５ ｍ。 时，可采用粘质土并掺人５％～８％的水泥砂浆，湾边特大桥基础地质复杂，地下水极其丰富，桩基施工难度较大。 填土沉实后，重新钻孔，此次钻进要吸取上次教训，采取相应措 施，如改善泥浆浓度、减缓钻进速度等。坍孔部位不深时，可采取 文中结合在施工过程中出现的问题及其处理措施进行了探讨。 ２钻孔过程中出现的常见问题及其技术处理 ２．１ 偏孔处理 深埋护筒。 ２．３几种卡钻现象及其处理 钻孔经过岩层分界面时相邻岩层强度差别较大、操作中未及 时根据地质情况调整钻头的行程等原因引起“卡钻”现象。针对 发生“卡钻”的原因采取相应的方法处理。 １）由于“探头石”引起的卡钻现象，可以适当放下钻头，而后 １）因钻机倾斜造成的应先移开钻机，检查钻孔壁情况，如果 钻孔壁比较稳定，则应加固施工范围内的地基或加大钻机的支撑 面积，而后钻机重新就位恢复施工；钻孔壁随时有坍塌可能的，应 将钻孔回填至原地面，待地层静置稳定后重新开始钻孔。 ２）地质构造不均匀引起的，先分析清楚岩层的走向，而后采 用适当的回填材料（回填材料一般为片石加粘土、纯碱、锯末等组 成的混合物）将钻孔回填至计算确定的高程处，静置一段时间后 恢复施工；孔中心偏差小于２０锄的，静置１ ｈ－２ ｈ后可以继续 钻孔；孔中心偏差大于２０ ｃｍ的，应根据情况静置２ ｈ甚至更长的 时间待地层沉积稳定后恢复钻孔施工。穿过倾斜岩层过程中，应 采用自重较大的复合式牙轮钻、冲击钻，以慢速钻孔。 快速往上提，使“探头石”受瞬间冲击缩回，从而顺利提起钻头。 ２）因钻头穿过岩层突变处导致的卡钻，优先采用水下爆破的 方法进行处理。在整体岩层中此方法容易奏效，砂土地层中不宜 采取此方法处理。 ３）由于机械故障导致钻头在浓泥浆中滞留时间过长造成的钻头 无法提升现象，应采取插入高压水管置换泥浆的方法进行处理。 ２．４缩孔处理 管桩基础技术规程》的有关规定进行计算，有一点要说明的是由 ７ 结语 虽然静压管桩有其自身的缺点及局限性，不能盲目采用，但只 后经过剧烈的挤压，桩尖附近的持力层已不是原来的状态，桩端 要掌握这种桩型的特点，在设计中注意以上的几个问题，进行精心 承载力比原状有了提高，故计算中的端阻修正系数可取上限值。 的设计，就能做到技术先进、经济合理、安全适应并能确保质量。 于管桩桩身的混凝土强度高，桩尖进入强风化岩层或密实的砂层 但有时即使采用《技术规程》计算公式中修正系数的上限值，根据 参考文献： 《岩土工程勘查报告》提供的岩土参数而计算所得的管桩极限承 ［１］石舍军．浅谈如何提高静压管桩的施工质量［Ｊ］．山西建筑， 载力设计值仍远小于桩身的额定承载力。这时若采用计算得的 ２００５，３１（２）：６３—６４． 管桩承载力设计值将会造成极大的浪费。对这种情况管桩的承 ［２］杨玉明．静压桩施工技术及其注意事项［Ｊ］．山西建筑，２００５， 载力设计值最好根据静载试验来确定，也可按式（１）根据终压力 ３１（５）：４６—４ ７‘ 值与静压桩承载力特征值关系式反算出单桩承载力特征值。 Ｓｏｍｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｎｏｔｉｃｅｄ ｉｎ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｓｔａｔｉｃ ｐｒｅｓｓｕｒｅｄ ｔｕｂｅ ｐｉｌｅ‘ ＣＨＥＮＧｕａｎｇ－ｚｈａｏ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｒｏｍ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ ａｓｐｅｃｔｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｆｉｘｉｎｇ ｏｆ ｐｉｌｅ－ｓｉｄｅ ｆｏｒｃｅ ｌａｙｅｒ，ｃｅｎｔｒａｌ ｑｕｅｓｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｕｂｅ ｐｉｌｅ，ｃｈｏｉｃｅ ｏｆ ｐｉｌｅ－ｂｏｄｙ ａｎｄ ｐｉｌｅ－ ｔｏｐ，ｉｔ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｉｇ ｆｎｏｒｃｅ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｔｕｂｅ ｐｉｌｅ，ｓｏ ａｓ ｔｏ ａｃｈｉｅｖｅ ａ ｒａｔｉｏｎａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ｓｔａｔｉｃ ｐｒｅｓｓｕｒｅｄ ｔｕｂｅ ｐｉｌｅ ａｎｄ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｃｏｎ— ｓｔｒｕｅｔｉｇ ｑｕａｎｌｉｔｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｔａｔｉｃ ｐｒｅｓｓｕｒｅｄ ｔｕｂｅ ｐｉｌｅ，ｃａｐａｃｉｔｙ，ｆｉｎａｌ ｐｒｅｓｓｕｒｅ，ｐｉｌｅ－ｓｉｄｅ ｆｏｒｃｅ ｌａｙｅｒ 收稿日期：２００７—０２—２６ 作者简介：洪德松（１９７１一），男，工程师，中铁二十四局集团福建铁路建设有限公司，福建福州３５００１３
