摘要：现浇薄壁灌注桩从结构特点来看，因系圆形薄壁结构，且有较强的抗压抗弯性能，采用环形构件可在少量降低抗弯性能的前提下，将管芯混凝土节余下来，用最少的材料获得最有效的结构效应，体现了材料受力合理、用料经济、质量可靠的设计理念。由于它是连续浇灌高频振动拔桩，因而桩身质量有保证。
关键词：现浇薄壁灌注桩；基坑支护；应用；
它的主要部件和成桩工序是利用内外2根钢管，底部插在预制的混凝土环形桩尖上，通过夹持器将振动锤和内外管连接成整体，施以中、高频振动，将2根钢管连同桩尖同时沉入地基土中直至设计标高，进入内管多余的土将从内管上部的排土孔中溢出或滞留在高出地面的内管中（在拔管后排留地面），揭开连接器放入钢筋笼，从外层钢管的灌入口中灌入混凝土，边振边拔管，使混凝土密实，从而形成质量可靠的大直径薄壁灌注桩。
一、现浇薄壁灌注桩概述
大直径现浇混凝土薄壁筒桩是一种新型桩，已成功应用于高速公路、铁路、水利堤坝、基坑支护工程；因其经济效益好、施工速度快、质量有保证、无污染等优点取得很好的经济和社会效益。现浇薄壁灌注桩一般外径在800 ～ 2 000mm，壁厚控制在200mm 以下，简称“筒桩”，是采用专用施工机械在地基中形成大直径筒形孔，然后配置钢筋笼并就地灌注混凝土而成型的筒形桩。施工时将内、外钢护筒套在桩靴上，上连夹持器用振动锤压入土层设定深度，形成桩体所需的环形空间。其施工过程与振动沉管桩一致，不同的是振动沉管桩因实心桩尖将大量土体挤出桩外，大直径开孔薄壁管桩在成桩过程中，土体不可避免进入管身，使之挤土效应大大下降。开口预应力管桩土体进入管内1 /2 或1 /3，而筒桩是沿全长将土体带入桩身，形成复合桩型。筒桩因有效直径大，其稳定性好，抗压、抗弯刚度大。它进入土层只有一层薄壁，实现尽可能少地挤压桩周土层，有效地减少土层的位移，对周边建筑物的安全起到了积极的作用，适合承受有较大水平力的地下支护工程。它的圆形薄壁结构解决了水平受力构件截面中心部位混凝土所起的抗弯作用有限，而可将中部多余的混凝土节省下来的问题，实现了受力合理、用料经济、质量可靠的理想状态。
二、现浇薄壁灌注桩在基坑支护中的应用
1.现浇混凝土薄壁管桩。1）测量放样根据测量基准点、总平面图、工线，并复核验收。2）开挖施工沟槽根据基坑围护桩施工沟框线开挖管桩施工沟槽，宽度比管桩桩径大10cm 左右，沟底标高与管桩桩顶超灌高度齐平，并在管桩桩位中心轴线上打设桩心标志桩。3）桩机就位对中后应保证机架底
盘水平，机架垂直，偏差≤1%。经复核无误后在内外钢套管底端安放活瓣桩靴，并使之密封。经试桩在沉管至设计标高后测量管腔孔底有地下水或淤泥挤入时，则在沉管前先灌入高度≥1m 与桩身同强度等级的混凝土，以防止地下水或淤泥进入管内，或采用胶泥、砂浆、橡皮垫圈密封等措施。4）振动沉管至设计孔深先利用沉管自重和钢丝绳加压将活瓣桩靴沉压入土≥50cm，然后启动高频振动锤，放松滑轮组，使桩靴随内外护壁套管进入土层，下沉速度控制在2m /min 以内。被环形桩尖排挤的泥土挤入内护壁套管后继续上升，上升到套管出泥孔的土芯被排入施工沟内，不致影响后续工序，成桩后及时清除外运。在外套钢管上标出设计孔深位置，到达该标志时即停止沉管。沉管到设计孔深后切断高频振动锤电源，松开并移开振动锤及其夹持器。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆5）安放钢筋笼将钢筋笼搬至孔口，用起重机将钢筋笼垂直吊起，缓缓移到环形空腔上方，转动钢筋笼使设计抗弯钢筋排布与实际要求方向一致，然后垂直下放到位。尽量缩短振动锤及夹持器移开与复位和下放钢筋笼的停歇时间。6）沉管腔内灌注混凝土通过提升料斗或商品混凝土泵送管将混凝土送入环形空腔，混凝土的灌注量根据施工经验结合具体地层预估充盈系数计算确定，并经实际灌注结果验证调整，使实际混凝土灌注高度达到设计桩顶标高以上超灌50cm 为准，保证桩顶混凝土强度在凿除桩顶浮浆后满足设计要求。一次投料不足需要补投料时利用提升料斗将混凝土从沉管上端槽料口灌入至桩顶灌注高度。7）振动上拔成桩桩管灌满混凝土后，先原位振动10s，然后再边振动边拔管，以确保桩身混凝土密实。在软弱土层内的拔管速度控制在0.6 ～0.8m /min，在松散或稍密砂土层内控制在1.0 ～1.2m /min。在拔管过程中，如需分批添加混凝土，应保持管内混凝土面始终不低于地面或高于地下潜水位1.5m 以上；在桩顶标高以下5m 应添加足够的混凝土一次性拔管到设计超灌高度，中途不得停顿。8）桩机移位现浇混凝土薄壁管桩虽然属弱挤土桩，但后施工桩的振动和挤土可能会对桩身混凝土强度还较低的已成桩造成损害，因此，施工时应采取跳打法，跳打间距≥4 倍桩径，或相邻桩的施工时间间隔为6d。9）桩头保护桩机移开后检查混凝土灌注是否到位，如不到灌注高度应补灌混凝土至设计桩顶超灌标高，并振捣密实，然后将先前开挖的施工沟槽回填以养护和保护桩头。
2.基坑施工。现浇混凝土薄壁管桩和止水帷幕及深层水泥搅拌桩施工完毕后，水泥搅拌桩的养护期满后转入基坑土方开挖阶段。1）基坑边坡顶部降坡基坑边坡顶部的1.5m土体做1∶1降坡处理，坡面喷射100mm 厚C20 混凝土作护面层，内设双向6.5@ 200 × 200 钢筋网。2）管桩顶端压顶梁浇筑挖除管桩顶部覆盖土，凿除设计桩顶标高以上的混凝土，并挖去管桩中间土芯200mm，绑扎钢筋浇筑压顶梁，管桩嵌入压顶梁100mm，管桩钢筋笼主筋锚入压顶梁450mm。3）基坑土方开挖外运基坑挖土分层、分段进行，分段长度一般为10～15m，每层挖深不超过1.30m，挖开边坡管桩间土体采用挂钢筋网喷射混凝土面板进行挡护。挖土机须按指定挖土线路进入基坑，边退边挖，严禁超挖。
3.质量保证措施。施工前做好技术交底，使现场施工员和作业人员掌握技术要求、工艺流程以及设计质量要求。认真抓好试成桩施工，进一步掌握和熟练施工操作，为后续施工打下良好基础。根据设计的桩径、桩长和施工地层等因素，特别是最后30s 的电流、电压值的设计要求和试桩施工的验证，采用桩重10t 以上的机型，并配备功率250kW 的发电机，避免出现沉桩达不到标高或沉管作业最终灌入度偏小等不利情况。施工中严格控制拔管速度，避免拔管太快，管内混凝土振捣不密实或出现脱节，引起断桩或颈缩。在淤泥质土层中拔管速度控制在约60cm /min。沉桩前仔细检查内外钢套管与活瓣桩靴必须密贴并密封，避免管内进水、夹泥影响成桩质量。避免后施工的桩因跳打间距或间隔时间不够对已施工成桩造成桩体变形或断桩。开挖时严格分段进行，预留三角土，视发生异常情况采取卸土、回填反压、临时支撑等加固措施。
在现浇混凝土薄壁管桩作为基坑支护结构，将沉管灌注桩改为内外两层钢套管，成桩过程中钢套管起着模板、护壁、振捣和挤压密实等多重作用，沉桩过程部分挤土从沉管出泥孔排出，桩端没有沉渣，使桩体能更好地发挥承载能力，保证边坡的安全。长短不规则间隔布桩，在保证工程质量的同时降低了成本，取得了较好的经济效益。
参考文献：
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［2］周兴荣，蔡颖华． 长短桩复合地基在岩溶地带中的应用［J］．浙江建筑，2017（3）：23-25．
论文作者:马洪伟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/26
标签：混凝土论文; 薄壁论文; 基坑论文; 钢筋论文; 标高论文; 土层论文; 管桩论文; 《基层建设》2019年第14期论文;