冲孔桩在预应力管桩施工断桩中的替代技术

摘 要：近年来在房建工程基础工程中，预应力管桩获得大量应用，但基础工程场地内的孤石地质，常造成预应力管桩在施工中断桩，某些类型的承台，因预应力管桩补桩失败或者超前钻判断无有效补桩位，就需要用冲孔桩破碎或穿越孤石，以冲孔桩承台或冲孔桩―预应力管桩联合承台替代预应力管桩承台工作。本文通过总结深业・御泉山庄预应力管桩工程的冲孔桩替代施工，为预应力管桩和冲孔桩基础工程提供技术参考。

关键词：预应力管桩；冲孔桩；施工断桩；替代

Abstract: In recent years, in construction engineering foundation engineering, prestressed pipe pile to obtain a large number of applications, but the basic engineering geological site within the boulders, often resulting in construction of prestressed pipe pile broken pile, some types of caps, prestressed concrete pipe piles due to failure or advance drilling judgment without effective fill pile, need to use punched pile broken or through the boulder, the punching pile or pile of prestressed pipe pile joint pile punching instead of prestressed pipe pile cap work. This article summarizes the Shenye, Yuquan villa prestress pipe pile project of punched pile construction for replacement, prestressed pipe pile and bored pile foundation works to provide technical reference.

Key words: prestressed concrete pipe pile; bored pile broken pile; construction; alternative

中图分类号：TU394文献标识码：文章编号：

1、前言

近年来在房建工程中，预应力管桩因为造价相对便宜，桩的工厂制造质量较易保证，现场施工快捷，在基础工程中获得大量应用。但对于存在一定范围孤石地质情况的工程场地，预应力管桩在施工中难以避免会因为孤石造成断桩。对于断桩，需要根据承台类型和断桩在承台内的位置进行补桩，但某些承台因断桩较多或补桩又断桩，导致预应力管桩承台不能施工成功，就只能用破碎或穿越孤石能力较强的冲孔桩替代，以保证在孤石密集区域桩基础施工成功。

2、工程概述

深业・御泉山庄位于广东省东莞市南城区科技路与宏图路交汇处，占地面积136914.85m2，建筑面积175936.80m2，分为低层和高层两区，低层区共计有120栋地下1层地上3层的双拼别墅；高层区共计有5栋18层、4栋15层、1栋11层和1栋8层住宅。地下室1层，建筑面积29461 m2，位于高层区，地下室为桩基础，采用Φ500AB预应力管桩，桩端持力层为强风化花岗岩，设计共有单桩~10桩承台。根据地质勘查报告，地下室场地内孤石发育较多，锤击和静压桩断桩风险较大。

3、补桩理论、补桩失败及判断补桩不能成功

3.1补桩理论:

任意单桩和多桩承台中无论断几根桩，理论上都是对每根断桩进行补桩，再根据未断桩的桩和补桩成功的桩构成的几何图形设计承台。如图1，任意单桩和多桩承台中的单桩断桩后，理论上可以在以R为半径的圆周上，按右手系的0、45、60、90、120、135、180、225、240、270、300、315共12个方向上补桩。R参考设计要求的承台中的两桩桩心之间的最小桩心距确定。

图1

3.2补桩失败：

如果在图1所示的方位上补桩断桩导致原有未断桩不能构成多边形（n≥3）或者虽然补桩成功但结构墙柱落在补桩和原有未断桩构成的几何图形之外，则表明补桩失败。

3.2超前钻判断补桩不能成功：

如果在图1所示的方位上进行超前钻发现孤石导致补桩位和原有未断桩不能构成多边形（n≥3）或者虽然超前钻未发现孤石但结构墙柱落在未发现孤石的补桩位和原有未断桩构成的几何图形之外，则表明预应力管桩补桩不能成功。

4、冲孔桩替论及类型归纳

如果预应力管桩补桩失败或超前钻判断预应力管桩补桩不能成功，则说明承台及其附近范围内孤石较多。在现有的非预制桩技术中，人工挖孔桩需配合井下爆破技术才能破碎或穿越孤石，但非常不安全，基本不采用；钻孔灌注桩破碎或穿越孤石需要切削能力很强的钻头和较大功率的钻机功率，钻头不经济且施工速度慢；只有冲孔灌注桩，是破碎或穿越单层大小孤石或多层孤石的有效技术，而且冲孔桩机也能有效地破碎已断桩的预应力管桩和废弃的原有预应力管桩，是实现以冲孔灌注桩承台或冲孔灌注桩―预应力管桩联合承台替代预应力管桩承台工作的有效技术。

Ⅰ、2桩承台替代及承台修改：

图2

Ⅱ、3桩承台替代及承台修改：

图3

Ⅲ、4桩及5桩承台替代及承台修改：

图4

Ⅳ、8桩承台替代及承台修改：

图5

5、结语

5.1在孤石较多的工程场地中施工预应力管桩基础，冲孔灌注桩承台或冲孔灌注桩―预应力管桩联合承台是替代无法施工成功的预应力管桩承台的有效技术方案。

5.2深业・御泉山庄共有1.5米及1.8米两种直径的冲孔灌注桩，冲孔桩承台类型及数量如表1，设计单位结构工程师能根据原设计承台位置和地质报告，估算冲孔灌注桩的桩径和桩长，由甲方工程师按设计参数指导现场的冲孔桩施工，将成桩参数提交设计单位，进行桩身强度、承载力和承台设计。

表1

5.3冲孔灌注桩桩机可以有效地破碎或穿越单层大小孤石或多层孤石，成孔后可以24小时施工，既可以在预制管桩施工中穿插施工，又可以在场地内根据工作面和基础施工进度需要实现多台次投入，可以有效地加快施工进度。