摘要：在建筑领域的桩基工程中，PHC管桩因其噪音小、工期短、成本低和施工安全等优点，在高层建筑的桩基础中得到了广泛的使用。但当在标贯度高的地质中PHC管桩难以穿透压入持力层，不能达到有效桩长及单桩竖向抗压承载力、单桩竖向抗拔承载力无法满足设计要求。本文提供一种PHC管桩的注浆植桩施工方法可有效解决上述技术难题。
关键词：桩基施工；PHC管桩；注浆植桩。
1.技术背景
现有技术中，当用桩机连续对PHC管桩锤击过程中，PHC管桩难以达到理想的持力层深度，桩尖无法达到设计标高的现象，甚至还存在PHC管桩根本不能打/压入持力层或者致使管桩出现被打裂、打爆现象，或是在有浅层淤泥质土中施工PHC管桩时，淤泥质土层中的水平挤土效应对工地周边的建筑物产生水平挤力，造成房屋位移等问题。这些问题都会严重影响工程质量，给施工带来困扰，不利于建筑推广［1］。
为了解决上述问题，本文的目的在于提供一种PHC管桩的注浆植桩施工方法，采用旋挖钻机引孔、静压桩和高压注浆技术辅助PHC管桩植桩施工［2］，具体包括以下步骤：a、旋挖引孔：利用旋挖钻机引孔，直至引孔穿透硬岩层至设计标高后PHC管桩能够进入持力层；b、静压PHC管桩：根据引孔定桩位、调整桩机位置，持续循环完成喂桩、垂直校对、打桩和送桩的过程直至有效桩长满足设计要求；c、高压旋喷注浆：利用高压旋喷钻机对引孔孔底标高到PHC管桩桩底标高处进行旋转喷浆，在PHC管桩内部自下而上进行旋转喷浆，进而增强PHC管桩竖向抗压承载力。
2.技术实施
一种PHC管桩的注浆植桩施工方法，采用旋挖钻机引孔、静压桩和高压旋喷注浆辅助PHC管桩植桩施工，具体包括以下步骤：
a、旋挖引孔：利用旋挖钻机引孔，直至引孔穿透硬岩层至设计标高后PHC管桩能够进入持力层，旋挖钻机引孔的方法能满足地质标贯度较大的施工要求，解决了标贯度较大的情况下PHC管桩进入持力层及满足桩基的设计有效桩长≥6米的要求；旋挖引孔过程中应保证连续钻孔，防止在地基富水土层区域出现塌孔现象；引孔深度需比管桩设计最小有效桩长深1m，避免引孔后管桩施打时桩压力无法满足设计有效桩长的要求；
图1旋挖引孔的施工流程图
b、静压PHC管桩：首先需要根据引孔定桩位、校正桩机的位置直至桩机正对桩位的中心线；然后对桩位进行复核，吊运管桩后、持续循环完成喂桩、垂直校对、打桩和送桩的过程，期间若桩长不足还需进行电焊接桩工作直至有效桩长满足设计要求；喂桩就是吊装PHC管桩到引孔位置的过程；打桩就是将定位在引孔位置的PHC管桩打入至引孔内；送桩就是利用送桩器将桩顶打至其设计标高低于自然地面标高；
图2静压PHC管桩的施工流程图
c、高压旋喷注浆：利用高压旋喷钻机对引孔孔底标高到PHC管桩桩底标高处进行旋转喷浆，在PHC管桩内部自下而上进行旋转喷浆进而增强PHC管桩竖向抗压承载力。
图3 高压旋喷注浆施工流程图
其中，所述步骤a旋挖引孔具体包括以下步骤［3］：
1）、平整场地，桩位测量定位；
2）、旋挖钻机调试就位；
3）、旋挖钻机引孔同时清理孔口岩屑直至引孔能够穿透硬岩层至设计标高后旋挖钻机移位；
4）、预应力管桩机就位。
其中，所述步骤c高压旋喷注浆具体包括如下步骤：
1）、高压旋喷钻机就位同时调整钻机钻架角度，使得钻杆轴线对准引孔中心；
2）、依次进行钻孔、插岩芯管和试旋喷注浆管工作；钻孔完毕后，拔出岩芯管，换上旋喷注浆管，当旋喷注浆管置入土层预定深度后利用清水试压；
3）、高压旋喷注浆作业：高压旋喷注浆自下而上连续进行，先进行高压注浆，当注浆压力和电机转速达到稳定后，提升钻杆，边旋转喷浆边提升；同时注浆应低档慢压，先稀后浓；
4）、注浆结束后，拔出旋喷注浆管进行机械清洗。
其中，所述步骤b中钻孔的深度必须大于旋挖引孔孔底深度，进而以确保注浆加固效果；高压旋喷注浆用水泥浆按设计水灰比配置，需搅拌2min以上，并在2h内用完，进而保持注浆水泥的各种性能；同时采用20目以上滤网对高压水泥浆进行二级过滤，防止未搅拌均匀的水泥粗颗粒进入高压泥浆泵造成堵塞。
在所述步骤a旋挖引孔前应制定施工流水路线，避免动水压力和群桩的挤土效应造成引孔收缩或塌孔现象。
在所述步骤a中旋挖钻机就位后，钻机应需调整平稳可靠，不出现倾斜和位移现象，采用两台经纬仪对钻杆的垂直度进行调整，将其垂直度偏差控制在0.5%之内，同时在旋挖钻杆附近悬挂铅垂线控制钻杆的垂直度，若在成孔过程中，如果发现钻杆摇摆幅度过大，则应将进尺速度减慢，并对钻杆的垂直度进行检查，防止孔洞出现偏移或者倾斜现象。
在所述步骤a旋挖引孔中成孔验收合格后应采用尺寸为800×800mm的钢筋网片遮盖住引孔口，以免杂物掉入引孔内。
在所述步骤b静压PHC管桩的过程中采用电焊接桩时，下节桩顶部高出地表0.5-1.0m；接桩时上下节桩，水平错位偏差小于2mm；管桩对接前，上下节桩焊接表面应用铁刷子清刷干净；焊接时先在坡口圆周上对称点焊4-6点后施焊。
在所述上下节桩接桩处的内圈表面和外圈表面均焊接连接板，用于固定上下节桩的位置，同时在接桩后继续静压PHC管桩时需采用气压旋转式打桩机进行再次打桩，保证在打桩时接桩处在水平方向不发生偏移。
所述旋挖钻机采用SR200旋挖钻机配置φ377的机索钻杆及φ450嵌岩双头单螺直长螺旋钻斗，这样配置的设备能够在标贯度80击以内的砂土状强风化花岗闪长岩及碎块状强风化花岗闪长岩均可钻入。
3.实施效果
1、采用旋挖钻机引孔的方法辅助PHC管桩施工，能满足地质标贯度较大基础工程中PHC管桩的施工要求，解决了地质标贯度较大的情况下PHC管桩难以进入持力层的问题且能够满足桩基的设计有效桩长。
2、采用三一SR200旋挖钻机配置φ377的机索钻杆及φ450嵌岩双头单螺直长螺旋钻斗，用于控制引孔直径，避免由于孔径过大造成PHC管桩的竖向抗压承载力及竖向抗拔承载力下降，该设备在对于标贯度80击以内的地基均可顺利钻入。
3、在旋挖钻机引孔后，PHC管桩施工时对开口型的桩尖进行优化，沉桩深度超过引孔深度，PHC管桩桩端进入持力层，同时采用高压旋喷注浆，对引孔孔底标高到PHC管桩桩底标高这段距离进行增强使PHC管桩竖向抗压承载力能够满足设计要求，同时避免了PHC管桩施工时桩底标高无法达到引孔孔底标高的问题。
经实际工程项目的检验，本文提出的PHC管桩注浆植桩施工方法是切实可行的，可为后续类似工程项目提供一定的借鉴参考。
参考文献：
［1］王咸东.论预应力管桩“注浆植桩”工艺在桩基础工程中的应用.自然科学文摘版［J］.2016年第04月13
［2］陈萌.引孔静压桩施工技术难题分析［J］.黑龙江水利科技，2012年第7期（第40卷）
［3］陈云琴.浅谈静压预应力管桩引孔施工.福建建设科技，2017.NO.3
论文作者:唐文
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第26期
论文发表时间:2019/7/15
标签：管桩论文; 钻机论文; 标高论文; 注浆论文; 钻杆论文; 高压论文; 静压论文; 《建筑细部》2018年第26期论文;