水泥土复合预应力管桩施工技术研究

水泥土复合预应力管桩施工技术研究

黄言安

（海峡宏基建工集团有限公司，福建　福州　350800）

摘要：对于水泥土复合预应力管桩来讲，可将其表述为一种基于水泥土桩完成预应力高强混凝土管桩插入的现代化

复合桩型，能够充分体现高强预应力混凝土管桩以及水泥土桩两者的多种优势特征，具有良好的发展和应用前景。文章主要探讨新型水泥土复合预应力管桩施工技术。关键词：水泥土；复合；预应力管桩

中图分类号：U455.43　文献标识码：A　文章编号：2096-61（2019）12-0062-02

1　工艺原理

通过在潜孔冲击高压旋喷钻机机身安装北斗云工作站，搭配使用手机APP软件，实现桩点定位精准复核。对于水泥土复合预应力管桩来讲，可将其表述为一种基于水泥土桩完成预应力高强混凝土管桩插入的现代化复合桩型。具体的施工工艺主要涉及两个流程，一是水泥土桩的设计，二是预应力管桩的应用：第一，需要选择潜孔冲击高压旋喷钻机对水泥土桩进行施工操作；第二，在水泥土初凝前采用锤击或静压方式同心植入芯桩预应力管桩至设计标高，最后水泥土复合管桩与承台的连接采用管桩填芯混凝土中埋设锚固钢筋的方式。

2.2　场地三通一平

1）为保证水泥土复合管桩正常施工，施工用的供水、供电、道路、排水、临时房屋等临时设施，必须在开工前准备就绪2）施工前应清除地下和空中障碍物并完成三通一平，建筑场地应平整、密实。平整后的场地地基承载力应满足施工机械接地压力的要求，标高应高出水泥土复合管桩设计桩顶标高不小于0.5 m。

2.3　测量放线定桩

1）根据建设单位提供的规划控制点，按设计施工图的桩位布置图用经纬仪和钢卷尺测放各主要轴线位置并填写测量定位放线记录。2）选择合适的基桩轴线，明确相应的水准点和控制点，对其进行保护，防止受到影响。2.4　设备组装调试

施工前应对水泥土复合管桩施工机械及其配套设备进行试运行，并对流量、浆液压力、水压、气压、钻杆提升速度与钻杆旋转速度等施工参数的标定，确认现场所有设备能够安全正常运转、施工参数满足规范要求。

2.5　钻机就位、调平

1）在钻机机身位置安装北斗云工作站，桩机操作司机利用手机中的APP软件，进行坐标的指示和引导，进行桩点定位。再次复核测量人员施放桩点精准度；2）桩位放样允许偏差应为10 mm，经监理单位或建设单位复核签证后方可开工；3）对钻杆垂直度进行适当的调整。2.6　制备水泥浆

（1）制备水泥浆。1）选择的强度等级、水泥品种、

2　工艺操作要点

2.1　施工准备

（1）施工前准备。1）施工资料准备。2）岩土工程勘察报告；3）桩基施工图纸以及图纸审核依据；4）目标区域的基本信息；5）施工设备以及相关的技术介绍；6）水泥等原材料质检报告；7）管桩的出厂合格证及相关技术参数说明；8）工艺参数相关的规范要求。（2）施工技术准备。1）根据上述资料，编制桩基工程的施工组织设计；2）根据施工现场各座楼桩基位置进行施工现场平面规划布置，安排好桩基机械的走机线路，绘制走机线路图；合理安排好水泥土钻机和管桩桩机的位置，走机线路应利于水泥土桩与管桩的工序衔接；3）工程桩施工前应进行现场试桩，以确定打桩标准；4）针对安全技术进行交底，定期开展培训教育活动。

作者简介：黄言安（1971- ），男，福州闽清县人，本科，高级工程师，主要从事建筑施工技术方面研究。

第1卷　第12期黄言安：水泥土复合预应力管桩施工技术研究

63外掺剂种类、水灰比等参数需要满足设计标准。水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥。2）本按照设计水灰比对水、水泥重量进行计量，采用自动化的水泥浆制备设备，拥有全自动化操作后台，通过全自动配比室精确控制水泥浆的配合比，并在搅浆桶里搅拌均匀。（2）水泥浆过滤。将其置于搅浆桶内进行均匀混合，利用60目筛完成过滤处理，置于一定容量的储浆桶中待用；储浆桶能够持续搅拌水泥浆，使其充分混合，避免出现水泥浆沉淀的现象。2.7　钻进成孔作业

选择潜孔冲击高压旋喷钻机待用，通电后，掌握动力头实现钻杆转动，提供高压空气，保证冲击器的正常运转，在此状态下，潜孔锤受到高压空气的驱动支持生成较高的冲击效能；此外，利用高压泵输送高压水。在钻具与高压水的共同作用下，一边破坏土体一边下沉钻进。2.8　喷射水泥浆成桩

钻进满足设计要求时，需要切换高压水，用高压水泥浆继续钻进，对钻杆边进行适当的调整，使其保持足够的水泥浆液喷射效果，与流塑或液化状态的土体充分搅拌、混合，同时锤底喷射的高压气可加大搅拌混合力度，并将浆液往四周挤压，沿着气爆打开的空隙和通道注入倍加固的土体，从而形成均匀的水泥土混合物。按设计提升速度提升钻具，控制高压注浆泵压力，喷至设计桩顶标高以上500 mm。成桩结束后，应安排挖掘机将返至地面的浆液泥土清理至不影响打桩施工的地方，并将桩位处地面整平。2.9　同心植入芯桩

1）水泥土外桩成桩后，移走水泥土桩施工机具，管桩施工机具就位、管桩定位调直；在水泥土初凝前沉桩、接桩、送桩至设计标高；移位，进行下一根桩施工；2）放线定位：复合桩的水泥土桩成桩后，应在原孔位根据桩基施工图重新进行桩位测设，并提前进行平面定位和高程复核以及控制点复核；3）桩机就位：桩机行走至桩位点，调整桩机使机身垂直、平稳，方能吊装管桩，管桩吊放对点就位后，应调整桩机直至定位精度误差在1 cm以内，并用经纬仪在正侧两面反复核直，使桩能在同一直线上，防止偏桩施打；4）同心植入作业：插桩。打入桩的过程中，需要对桩的角度进行持续修正，存在较大的难度。在这种情况下，需要明确最优的安放位置。以第一节管桩为例，其完成对水泥土桩的插入后，需要维持正确的方向。沉桩，需要明确的是，多数情况下水泥土桩成桩后其内部的土体都会呈现松软的状态，此时应该结合锤击方式对

其进行沉桩处理，结合实际需求适当调整锤击的力度，循序渐进，直到满足施工要求。打桩时，应该沿着统一轴线，避免出现意外。接桩与焊接，管桩接桩有焊接、法兰连接和机械快速连接三种方式，采用其中任一种连接方式时均应保证接桩质量和上下节段的桩身垂直度。焊接时要采取防风措施，减少焊接变形，焊缝连续饱满，如果两节桩之间出现间隙，应当采用厚薄适当的铁片填实，并作满焊处理。2.10　土方开挖

1）基坑开挖需要依据分层原则来完成，同时保证桩周围土体相互高差小于1.0 m；2）采用机械开挖土方时，不得碰及桩身，挖到离桩顶标高0.4 m以上时，宜改用人工挖除桩顶余土，以保证水泥土复合管桩的质量；3）采用人工截桩头，不得造成桩顶标高以下桩身断裂。

2.11　浇筑填芯混凝土

1）对混凝土进行浇注前，需要清理管桩内壁的异物保持清洁；2）管桩及锚固钢筋埋入承台的长度应符合设计要求；承台混凝土应一次浇筑完成；3）填芯混凝土一般选择为微膨胀混凝土的类型，其强度等级应高于C40。2.12　质量检验验收

1）基坑开挖至设计标高后，建设单位应会同施工、监理、设计等单位进行水泥土复合管桩验收。应检查水泥土复合管桩的桩数、桩位偏差、桩径、桩顶标高，当不符合设计要求时应采取补救措施；2）施工完成后的工程桩应进行桩身完整性检验和竖向承载力检验；3）检验竖向承载力时，通常选择单桩来完成，对其开展相应的竖向抗压静载试验，选择的检测桩数应大于桩数的1％，一般大于3根。

3　结语

本技术施工速度快，质量易于控制，且施工过程中没有打入桩的噪音和挤土，没有钻孔灌注浆的泥浆污染，消除了对周围环境的影响，既保护了环境，又做到文明施工，树立了施工单位的社会形象，具有显著的社会效益。参考文献：

[1]　朱允伟，张亮，张微，等. 潜孔冲击旋喷复合管桩及其在

超厚砂层中的试验[J]. 工业建筑，2018，48（4）：-92，88.

[2]　宦雯，李俊才，袁孝蓓，等. 管桩水泥土复合基桩极限承

载力的设计计算[J]. 建筑科学，2018，34（5）：23-30.