劲型复合桩施工技术

杜莎莎

【摘要】目前行业内常用的桩型有灌注桩、管桩等，但都存在泥浆、噪声污染或易产生挤土效应、对周边环境影响较大等问题。结合工程实例，将常规的桩型改造成劲性复合桩，使其地基土与桩体相互结合产生复合作用以适用于软土地基。

【关键词】软土地基;劲型复合桩

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.19.115

1、劲型复合桩概述

工程桩常用桩型有灌注桩、管桩等。钻孔灌注桩存在坍孔、缩颈，沉渣过厚等质量通病，且噪声污染严重、泥浆污染等环境问题;预制管桩易产生挤土效应，对周边建筑影响较大，遇密实性砂层施工的难度大，成桩质量难以保证。

通过对现有常规桩型的优化，改造形成劲性复合桩，可充分发挥地基土体与桩体的相互结合的复合作用，增加承载力。该工艺按设计桩径要求，在注浆的同时进行搅拌形成水泥土搅拌桩，成桩后水泥初凝前插入预应力管桩，构成劲性复合桩（图1）。本文介绍桩基采用柔刚复合桩形式，柔性桩采用φ700mm水泥土搅拌桩，刚性桩采用预应力管桩。其主要优点如下：

（1）承载力较高。通过水泥浆与桩体周围土体的搅拌，起到加固的效果，提高了桩的承载力。

（2）施工工艺有别于常规挤土工艺（搅拌成桩后植桩），大大降低对周边环境的影响。

（3）无泥浆排放，绿色文明施工。

（4）相对于其他桩型，其成桩速度快、工效高、工期短。

（5）预应力管桩工厂化批量生产，质量可靠。

（6）采用先搅拌成桩后植桩工艺，适用于软土、黏土、粉土、粉砂及风化岩等各种软弱土层。

（7）与传统桩型相比，降低施工成本。

2、柔性桩施工技术

柔性桩采用φ700mm水泥土搅拌桩，空钻区域内水泥 掺入量为8%，有效桩长区域水泥掺入量为15%;搅拌桩采用两喷两搅的施工工艺。

（1）施工流程：测量放线→搅拌机就位→配制水泥浆→一次喷浆搅拌下沉→二次喷浆搅拌提升。

（2）设备进场前，平整现场场地，清除施工区域内的表层障碍物，回填适量道砟并夯实，要求路基的承重荷载以能够行走重型桩架为准，必要时可铺设路基箱。

（3）桩机平稳，运用经纬仪对立柱进行定位观测以保证钻机的垂直度。

（4）水泥土搅拌桩桩位定位后进行复核，桩位偏差值须小于设计要求值开始施工。

（5）水泥土搅拌桩采用两喷两搅工艺，并严格控制施工速度与注浆量。搅拌桩下沉速度为0.5～0.8m/min，下沉注浆量为70%，搅拌桩搅拌提升速度为1.0m/min，提升注浆量为30%。搅拌提升时不应使孔内产生负压，影响周边地基进而造成沉降。

（6）搅拌桩采用42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比为0.8，现场通过泥浆比重计检测水泥浆液相对密度，以控制水灰比，进而保证水泥用量达到设计要求。注浆量以每钻的加固土体方量换算，浆液流量通过流量计进行控制。搅拌土体的28d无侧限抗压强度不小于0.8MPa。

3、刚性桩施工技术

刚性桩采用的是预应力混凝土管桩，有效桩长42m。刚性桩必须在柔性桩施工完成后的6h内进行施工。

（1）搅拌桩机移机施工下一根搅拌桩后，静压机就位并定位调直，定位桩中心误差控制在10mm以内。静压机就位时应对准桩位中心点，并启动平台的支腿油缸，校正桩机水平姿态。

（2）卸桩由起重机采用两点起吊，平移至桩架前，入静压机时单点起吊。

（3）用钢丝绳绑住桩身单点起吊，移入桩机后调平桩机，桩机调整对中，同时在桩机影响范围外，成90°方向各设置1台经纬仪，用以控制校准垂直度。柔性桩施工完成6h内未压入刚性桩，或者压入刚性桩时发现垂直度偏差大、拔出重新压入超过6h的，需由搅拌桩机对原桩位进场复搅，并在6h内施工刚性桩。压桩施工必须连续进行，且同一根桩的中间间歇时间不宜超过30min。

（4）刚性桩接头连接即上下节桩拼接成整桩时，采用二保焊连接，连接强度应不小于预应力混凝土桩桩身强度。

（5）在下節桩的端面涂抹50g专用的密封材料（由环 氧树脂、固化剂按比例组成），操作时间宜控制在2min以 内，初凝时间不超过6h，终凝时间不超过12h。

结论：

运用新型的劲性复合桩工艺，充分发挥了地基土体与桩体的复合作用。劲性复合桩具有施工效率高、经济效益好、环境影响小的特点，符合国家建筑行业的发展模式，契合绿色建筑的理念。

劲性复合桩在本工程中的成功应用，形成了一系列的关键技术，可以进一步提炼和总结，系统集成技术要点，可在今后项目中继续推广运用，从而推动我国建筑行业的发展进步，提高我国建筑施工行业的技术水平。

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