南通通源建设监理有限公司 江苏南通 226013
摘要：我国东部沿海地区广泛分布着较为深厚的软弱土层。劲性复合桩是一种在水泥土桩的基础上发展而来的地基加固技术，其是在水泥土桩成桩后，再沉入混凝土芯桩，形成一种混凝土芯与水泥土共同工作、承受荷载的新桩型，按芯桩与水泥土桩的长度关系可分为短芯桩等长桩和长芯桩，其中短芯桩较为常用。鉴于此，本文基于工程实例主要分析劲性复合桩在软弱地基处理中的应用。
关键词：劲性复合桩；软弱地基；应用
1、概述
劲性复合桩地基处理技术研究与应用项目主要针对国内外对冲积土、新近沉积土、运积土、饱和土、淤泥土等，在地基处理上采用单一性处理方法，存在着性价比低，施工周期长，耗力大、地基承载力小，变形系数大等。研究发明创造采用排水固结与灌入固化剂。对原单一桩机改造为组合桩基，实施复合地基劲性复合桩施工方法，使之既提高性价比，节约成本，又能满足设计要求，提高地基承载力。缩小变形系数效果。
特征主要表现在：（1）集成性：集成土质改良技术，地基处理机械创造技术，劲性复合桩地基处理施工技术；（2）创新性：发明创造了软土固化剂、组合式桩基、地基处理劲性复合桩施工方法；（3）经济性：性价比提高50%以上。
2、劲性复合桩构造要求
劲性复合桩根据桩体构造不同，可以分为MC桩和SMC桩等。S桩为散体桩，桩身为碎石、砂、砖瓦碎块、钢渣、矿渣等散体材料，多采用振动沉管、锤击沉管、柱锤冲扩、振动水冲等方法成桩。M桩为半刚性桩，桩身多为水泥土，也可采用粉煤灰、石灰、化学浆液或混合料与土混合形成，多采用深层搅拌法成桩，也可采用高压旋喷、旋搅、注浆、夯实水泥土等方法成桩。C桩一般为混凝土灌注桩或预制桩等刚性桩。
3、劲性复合桩在软弱地基处理中的应用
3.1、工程概况
江苏省如东县刘埠一级渔港位于如东县苴镇刘埠村掘苴新闸外海侧，是江苏省南通外向型农业综合开发区的基础建设工程之一。刘埠一级渔港一线船闸级别为Ⅳ级，规模为230×18(23)×4.5m（闸室长×口门宽（闸室宽）×门槛最小水深）。上、下游导航段均长50m(船闸中心线投影长度)，上游停泊段利用渔港驳岸，长度为244.3m，下游停泊段长度为110m。船闸下闸首均按2级水工建筑物设计，上闸首、闸室均按3级水工建筑物设计；导航墙、靠船墩、护岸均按4级水工建筑物设计，临时工程均按5级水工建筑物设计。
图1劲性复合桩施工工艺
3.2、劲性复合桩施工设备配置计算及施工工艺确定
本工程劲性复合桩地基处理部位主要有：闸室主体、岸墙、挡墙及翼墙劲性复合桩（Φ700水泥搅拌桩+Φ220振动沉管桩），其中一线船闸1432根，二线船闸495根。计划工期为60天。按每台套设备每天完成约20根计，需水泥搅拌桩施工设备(1432+495）/60/20=1.6台套。
本工程劲性复合桩施工配置2台套水泥搅拌桩施工设备、2台套 DZ30型振动沉管桩机配合振动沉管桩施工即满足施工要求。
3.3、劲性复合桩施工工艺
（1）水泥搅拌桩施工(M桩)
施工前工程技术负责人和施工人员必须熟悉设计图纸和设计要求以及地质条件，如与原地质报告有较大出入，与设计人员商定调整桩位。测量场地地面标高，以此确定钻孔深度和停灰面深度，如场地高差较大，应测不同地块的标高，确定相应的钻孔深度和停灰深度。放桩位：用经纬仪和钢尺定位、编号、钉竹板桩，中心误差小于3cm。检查设备：设备安装好后，应进行检查，尤其是高压设备、管路系统，其压力流量必须满足设备要求，喷管内、钻杆内不得有任何杂物，压力管接头密封圈必须良好。
工艺试打桩：正式施工前，按照规范要求选择3根桩作为试桩，对提升速度、气压大小等进行测试，试桩运转正常并达到设计要求的粉喷量以后再进行正式施工。钻机到达指定桩位，要求机座平稳，垂直度采用水平尺或挂线垂球来调整，垂直度偏差要求<1%。钻机钻进：准确控制钻进深度，在桩架上作出深度标志，以便在施工中进行观测、记录。有施工员复验正确无误后方可开机，钻进同时送气。当出现钻杆跳动，桩架摇晃等异常现象时应停机检查。钻进深度不得小于设计深度。提升喷灰搅拌：钻机钻到设计标高后，开启粉体喷射机，同时送气。按预先调试好的速度和气压大小提升喷搅，满足粉喷量121.6kg/m用量。在喷搅过程中，不得中途无故停机，如发生停电、堵塞等故障，应立即提出地面，进行检查，排除故障后，在钻至原停灰面喯搅，并确保搭接长度不少于50cm以保证桩身的连续性。
加料人员必须时刻注意气流量，压力表动态，确保喷灰正常，有专人实测用料量，每根桩测一次，如喷灰量不满足要求，必须进行复喷。复喷灰搅拌：第一喷完成后，从停灰面开始调整计量设备，进行复喷，同时在该范围内进行复搅。
如遇地上、地下障碍物等因素，个别桩难以满足设计要求时，应及时与建设单位联系，调整桩位，并出具变更说明。钻头直径会逐渐磨损变小，要经常测量，当超过容许误差时，应及时调换或焊接补强。记录员必须按照记录表中逐项认真填写，每完成一根桩记录一次，禁止先记后做或事后追击的现象发生。质检员和施工员现场随时进行检查（包括工序、记录、桩身等），及时进行资料整理，如发现问题立即与有关部门商定解决。
（2）振动沉管混凝土桩施工（C桩）
1）定位
①根据已施工的水泥搅拌桩重新复核桩位，全面复测桩位后，凡复测桩尖中心偏差大于50mm的重埋桩尖。 ②认真测量自然地面高程，确定该桩入土深度，必须确保有效桩长与设计一致。
2）振动沉管桩机就位与振动沉管
①认真做好场地平整工作，确保振动沉管机械就位后前后、左右水平，机架稳定。施工中发现机架倾斜及位移应及时停机、校正。②认真做好机械进入场地开工前的沉管试验工作，判断贯入度、确定桩身进入持力层后的平均电流值、测量井内井底高度或水面高度，判断是否进入水或进泥等。同时根据设计要求做好深度和贯入度的双控，以确保沉管深度。③认真观测沉管下沉速度是否异常，沉管是否有挤偏现象，若出现异常应分析原因及时采取措施。④安排专职记录员做好沉管全程记录，认真记录沉管深度和所耗时间，严格控制最后两分钟贯入度。
总之，劲性复合桩是一种近年来在水泥土桩的基础上发展而来的地基加固技术，将原单一桩基改造为组合桩基，在水泥土搅拌桩成桩后规定时间内压入混凝土芯桩，形成一种混凝土芯桩与水泥土共同工作、承受荷载的新桩型。按芯桩与水泥土桩的长度关系可分为短芯桩、等芯桩和长芯桩，其中短芯桩较为经济实用。劲性复合桩能够结合水泥土搅拌桩及混凝土桩的优点，有效地提高地基承载力，减小基础变形，控制沉降。因此，本文的研究也就显得十分的有意义。
参考文献：
[1]易兴中,刘鑫烨.劲性复合桩抗拔承载机理分析与改进对策[J].江苏建材,2017,(04):29-36.
[2]易兴中,刘鑫烨.劲性复合桩抗拔承载机理分析与改进对策[J].土木工程与管理学报,2016,33(06):26-32.
[3]陆俊俊.劲性复合桩的承载力分析[D].合肥工业大学,2016.
论文作者:周佳锋1,孙真刚2
论文发表刊物:《防护工程》2017年第29期
论文发表时间:2018/2/26
标签：地基论文; 水泥论文; 深度论文; 船闸论文; 混凝土论文; 桩基论文; 设备论文; 《防护工程》2017年第29期论文;