浅谈套管成孔灌注桩施工

【摘要】现在社会飞速发展，对建筑物基础的要求也越来越高。基础的质量好坏直接关系到建筑的安危。而套管成孔灌注桩又是广泛应用的一种基础形式，施工操作简单，节约费用，节省空间，适应性强。但是施工大部分是在地下进行，无法直接观察，成桩后也不能进行直接开挖验收，同时又是最容易出现质量问题的重要建筑结构。分析套管成孔灌注桩在施工过程中可能出现的质量问题，进行必要的防范是保证套管成孔灌注桩成桩质量、确保基础工程安全的重要措施。

【关键词】 套管成孔灌注桩 工艺原理 关键技术 实施效果

1工艺原理

2关键技术

桩基采用内夯沉管灌注桩，成孔工艺为内外管工艺成孔，用锤击打桩机，将带有活瓣桩尖或设置钢筋混凝土预制桩尖（靴）的钢管锤击沉放土中，然后边灌注混凝土，边拔管成桩。其工艺特点是：能适应较复杂地层，能用小桩管打较大截面桩，承载力大；有套管护壁，可避免坍孔、瓶颈、断桩、移位、脱空等缺陷，质量可靠；能沉能拔，施工速度快，效率高，操作简便安全。

2.1 材料、机具要求

2.1.1 用强度等级为42.5的普通水泥、矿渣水泥或火山灰水泥，要求新鲜无结块。

2.1.2 卵石粒径不大于50mm；碎石粒径不大于40mm；配筋桩石子粒径均不宜大于30 mm。

2.1.3 主要机具设备为一般锤击打桩机，如落锤、柴油锤、蒸汽锤等，由桩架、桩锤、桩管等组成，桩管直径为350mm，长8～15m。

2.2成孔

应垂直、平稳架设在打桩部位，桩锤应对准桩位。同时，在桩架或套管上标出控制深度标记，以便在施工中进行套管深度观测。

采用锤击内外管沉管工艺，锤击成孔前，应仔细核准桩位，以目测校正桩管垂直度，然后用DD40A型柴油锤（锤重4T）将内外管同时打入至地基内设计深度。

成孔时，桩机就位应平稳，桩架及桩管垂直，用水平尺测量底支架四个角是否水平，并用吊线锤在十字交叉方向目测，检测桩管是否垂直，其垂直度≤1%。

成孔深度终孔标准为双控制，即试桩时，以设计桩长及贯入度为准，但以贯入度为主，按设计要求和试桩情况，严格控制沉管最后贯入度，进入预定持力层后，详细记录最后二至十击时外管贯入度。

2.3灌注桩身砼成桩

灌注时采用导管直接灌入法（即用外夯管）。考虑到充盈系数及外夯管管壁所占体积，浇筑砼时（桩身塌落度为160-200mm），一定要保证桩身砼超灌高度，以便在内管下压过程中将桩身砼压密实，达到一定的桩身充盈系数，该高度应根据桩长、充盈系数，并应现场试验确定。

桩身砼振捣主要控制手段：下部桩身砼靠自重密实，上部1.5-2m由于自重压力较小采取人工振动棒振捣，具体操作方式应为快插慢提，在同一部位不得停留时间超过3S以上。

灌注时充盈系数（实际灌注混凝土量与理论计算量之比）应不小于1。一般土质为1.1；软土为1.2～1.3。在施工中可根据不同土质的充盈系数，计算出单桩混凝土需用量，折合成料斗浇灌次数，以核对混凝土实际灌注量。当充盈系数小于1时，应采用全桩复打；对于断桩及缩颈桩可局部复打，即复打超过断桩或缩颈桩1m以上。

2.4起拔外管

桩身砼浇筑完毕后，应将内夯管及锤下压在外管内砼面上，边压边缓慢起拔外管，当外管起拔至桩顶标高时，仔细观测，超灌高度须≥0.5m，拔管速度2-2.5m/min。

2.5灌注混凝土

每次向套管内灌注混凝土时，如用长套管成孔短桩，则一次灌足，如成孔长桩，则第一次应尽量灌满。混凝土坍落度宜为60～80m m。

桩顶混凝土一般宜高出设计标高200mm左右，待以后施工承台时再凿除。如设计有规定，应按设计要求施工。

一般从中间开始，向两侧边或四周进行，对于群桩基础或桩的中心距小于或等于3.5d（d为桩径）时，应间隔施打，中间空出的桩，须待邻桩混凝土达到设计强度的50%后，方可施打。

2.6起拔外管

每次拔管高度应以能容纳吊斗一次所灌注混凝土为限，边拔边灌。在任何情况下，套管内应保持不少于2m高度的混凝土，并按沉管方法不同分别采取不同的方法拔管。在拔管过程中，应有专人用测锤或浮标检查管内混凝土下降情况，一次不应拔得过高。

套管内灌入混凝土后，拔管速度应均匀，对一般土层不宜大于1m/min；对软弱土层及软硬土层交界处不宜大于0.8m/min。采用倒打拔管的打击次数，自由落锤轻击（小落距锤击）不得少于50次/min。在管底未拔到桩顶设计标高之前，倒打或轻击不得中断。

2.7 沉管

在沉管过程中，如出现套管快速下沉或套管沉不下去的情况，应及时分析原因，进行处理。如快速下沉是因桩尖穿过硬土层进入软土层引起的，则应继续沉管作业。如沉不下去是因桩尖顶尖顶住孤石或遇到硬土层引起的，则应放慢沉管速度，待越过障碍后再正常沉管。如仍沉不下去或沉管过深，最后贯入度不能满足设计要求，则应核对地质资料，会同建设单位研究处理。

3实施效果

我单位施工的兴县氧化铝自备热电站主厂房桩基工程采用上述方法施工，不仅达到了质量效果，而且缩短工期，其经济效益和社会效益明显。在验收时，受到甲方、监理等相关单位的一致好评，共计降低成本480万元。

4结论

套管成孔灌注桩施工是一项专门技术，又属于重要的隐蔽工程，施工中要有严格的施工管理，正确的技术指导，同时还需要设计单位、勘察单位、监理单位、建设单位等共同努力。这样才能做好套管成孔灌注桩施工工作。