静钻根植桩施工技术分析

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摘要:静钻根植桩，是新近创新并推广的桩基;其结合预制桩和灌注桩的优点，在桩体的特性、施工工艺、质量控制手段及桩基的受力特性的改善，使得桩基工程成本及环保等方面都有明显效果。

关键词:静钻根植桩;施工技术

目前，软土地基处理常用桩，可分灌注桩和预制桩。然而，预制桩，其优点桩体质量好;但桩体抗水平剪力不足，与周边土体的摩阻力不足，施工中挤土明显、穿透性差;灌注桩其优点桩体抗水平剪力好;但施工过程产生大量泥浆并混有水泥浆，桩底沉渣偏厚;桩体浇砼时易产生缩颈、夹渣。静钻根植桩采用钻孔工艺减少挤土效应，底部扩头、深层灌浆，桩体根植新技术。它吸收预制桩和灌注桩的各自优点，施工工艺创新，施工速度快，质量可靠，单桩承载力高，有着很好经济效益和社会效益。

1新颖的桩体特性

1．1根植桩体采用的桩型分两类，PHDC和PHC或PRH

PHDC:预应力、高性能的新颖异形桩，设定成特有的竹节状，增添原初的咬合力，提高桩身侧阻力;通过下端扩头，改善桩端支撑阻力特性，常用于桩基下节、中节或中段(2～3节)。PHC:热轧带特有的肋钢筋，制高性能混凝土桩。PRHC:预应力钢筋、非预应力的螺纹钢筋、密集安设的螺旋钢筋，既能增添原初的抗弯、抗剪特性又提高抵挡扭曲性能等。

1．2桩体之间规模化的拼接，以满足实际要求

(1)桩型组合可组合不同直径、长度、性能桩节有PHDC桩、PHC桩、钢管混凝土桩(SCP)、钢管桩(SP)，改善桩身上部的抗水平承载力;(2)根据地质条件，选择合适的桩型组合，增加桩周侧阻力及桩端阻力。

2主要施工工艺流程

(1)钻孔。①桩机选用。a单轴钻机要求:输出扭矩、钻头可控扩底装置、数据监控内容、钻杆强度和长度要求。桩架要求:安全性能、行走方式为全液压履带;b钻机配置监控装置:荷载测定、桩架钻杆垂直度、扩孔端部形状、水泥浆注入量;c配套机械及配件:长臂吊车50～120t，挖掘机pc200，净浆系统20m3/h路基板;②静钻根植桩基规格:直径300～1200mm;③认真阅读岩土工程勘察报告，注意工程地质剖面图、地基土物理力学性质指标，初步确定钻孔深度、桩配置长度、各土层的用水量;④试桩钻孔过程中，仪表显示的电流变化，随时调整钻孔速度及加水量，并记录用水量;⑤停止下钻:钻机电流变化情况与勘测报告进行对比初步判断钻头端部土层情况，孔底标高符合设计要求深度，桩端持力层确认;(2)扩头。端部扩孔直径为钻孔直径的1.5倍，扩孔段深度为扩底直径的2倍;(3)注浆。①水泥浆制备。a桩周水泥浆:水灰比控制在1～1.5之间，水泥浆与土的比例在30%～50%之间;b桩端水泥浆:按持力层标贯击数(N值)，水灰比控制在0.5～0.9之间。桩端水泥浆注入高度≥2.5m，桩端水泥浆注入量为注入高度部分的全体积。②水泥浆的作用。a将孔内土稀释成流塑水泥土，使植桩过程不产生明显的挤土效应;b增加桩与水泥土，水泥土与周边土的作用力，从而增加桩周侧阻力，提高桩的承载力;c改善桩端部的受力性能，提高桩端的承载力，减少降低量，从而改变软土地基中竖向抗压荷载下桩身强度不能充分发挥的情形;d桩身及其接头部分受桩身内外水泥土的保护，长期耐久性可靠;③注浆过程。a先据试桩记录控制水泥浆水灰比及水泥浆用量，再依各桩孔的实际情况作适当增减，目的是保证水泥土有足够的流动性;b均匀搅拌;(4)根植。①配桩:按照设计要求的配桩;②接桩:将接桩与植桩工序空间上分开进行，减少相互影响。具体做法是先在地面钻出比桩径大20厘米，植入钢套筒，作为接桩的作业孔洞。用吊机将桩节对接，采用焊丝对称焊接、分层焊接或机械连接。因有足够调直和连接时间，拼接质量好，整根桩直线度提高，加快施工速度;③植桩:吊机将整根或已拼接桩段吊起就位，严格控制下节桩底的桩心位置。植桩过程控制桩身垂直度和桩顶面标高;d桩平面位置与桩顶标高修正并临时固定。

3施工控制要点

(1)桩体质量:对照来料单，现场核对桩型号、强度及外观质量;(2)桩位置:准确定位和复测;(3)施工过程。①钻杆垂直度:桩架垂直度测定装置;②钻孔速度、深度、加载:钻机电流、用水量;③水泥浆水灰比及用量:查看配浆装置和流量计，水泥土试样的制作;④持力层确认:钻机扭矩电流、钻孔深度;⑤扩孔:扩底操作监控装置;⑥接桩桩身直线度:吊直调正;⑦注浆量适当:浆液的泵压、泵送量，观察钻机扭矩电流和水泥土流动性;⑧根植精度:控制桩心平面位置和桩顶标高校正。

4常见问题及改善方法

(1)桩偏位偏差大。原因是孔内水泥土不均匀，孔壁不垂直，接桩不直，植桩过程孔内水泥土不均匀或流动性大，植桩后桩体未临时固定。解决方法，钻孔时桩机平稳，钻杆调直;接桩时吊直、接直;注浆保证水泥土流动性好;植桩过程不放松小偏差，实时调整;植桩后立即临时固定;(2)长桩下沉困难。原因是水泥土流动性不够。解决方法，先据试桩记录控制水泥浆水灰比及水泥浆用量，过程中还应依据各桩孔桩机扭力电流值和孔面层水泥土的实际情况适当增加注浆量及搅拌时间(望有文章对此作更深入的研究)，目的是保证水泥土有足够的流动性;(3)桩顶标高控制不准确。原因配桩长度与钻孔深度未搭配。解决方法，现场配备多种长度的桩，尽量在钻孔深度确定后，确定配桩长度，并在植桩时调整桩顶标高，在植桩后立即临时固定，应避免截桩和接桩。

5结束语

静钻根植桩基，桩体采用高性能混凝土和良好的配筋，综合性能好。钻孔工序可以穿越场地土中的夹层，可浆为桩端寻求更适合的持力层。施工过程采用现代监控装置，施工保证质量，故成桩质量好。施工过程无挤土，噪声少、产生泥浆少，现场加工工序少，施工速度快，产生良好社会效益。单桩抗压承载力高，桩身混凝土强度得到充分发挥，节约社会资源;施工中暴露的问题，我们应加强各工序的质量控制，寻求创新的措施，提高根植桩基质量。

作者:王书元

参考文献:

［1］方伟定．静钻根植桩的设计、施工与试验研究［J］．武汉大学学报(工学版)，2013(10)．

［2］杭明升，郭淑霞．静钻根植桩在桥梁工程中的应用研究［J］．交通建设与管理，2012(07):231－233．

［3］《静钻根植桩基础技术规程》Q/NZD002－2011．

［4］《先张法预应力管桩》2010浙G22．

［5］《静钻根植先张法预应力混凝土竹节桩》2012浙G37．

［6］《建筑施工组织设计规范》GB/T50502－2009．

［7］《宁波市建筑桩基设计与施工细则》2001甬DBJ02－12．