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载体桩施工技术及质量控制

发表时间：2021/6/7 来源：《基层建设》2021年第6期作者：张雄兴

[导读] 摘要：文中以楚雄源泰汇鑫广场施工为例，分别从载体桩的施工原理、施工设备、施工工艺、施工要点等多个方面介绍了载体桩施工技术，并在此基础上提出了相应的质量控制策略以及相关注意事项，以期能够从根本上提升载体桩施工质量。

        云南波森特岩土工程有限公司云南昆明 650000
        摘要：文中以楚雄源泰汇鑫广场施工为例，分别从载体桩的施工原理、施工设备、施工工艺、施工要点等多个方面介绍了载体桩施工技术，并在此基础上提出了相应的质量控制策略以及相关注意事项，以期能够从根本上提升载体桩施工质量。
        关键词：载体桩；施工工艺；施工要点；质量控制策略
        1.工程概况
        楚雄源泰汇鑫广场位于楚雄市东盛东路，其地理位置处平坦的市区，两侧为商业住宅综合体。载体桩加固里程XBXDK2+305.52～XBXDK2+425长度为119.48m，载体桩的桩长为12.5m，桩径为0.43m，桩身选用是C20混凝土，设计的单桩的承载力为500kN，布设的载体桩的形状为正方形，XBXDK2+305.52～XBXDK2+340段载体桩的桩间距为1.8m，XBXDK2+340～XBXDK2+425段载体桩的桩间距为2.0m，布设载体桩的总数量为533根。
        2.施工原理
        载体桩是选用柱锤夯击，通过反压护筒成孔的方式以及沉管设备成孔的方式，在载体桩高度达到设计标高后，分别向其孔内填充碎石、碎砖等填充料，进而再使用柱锤反复夯实、挤压填充料，在其达到设计要求的三击贯入度要求后，方可在孔内填充低流态或者干硬性混凝土，进而使用柱锤再次夯实，当桩端形成复合载体后，需在孔内放置钢筋笼、灌注混凝土，然后振捣以形成桩。简单来讲，载体桩则是由混凝土桩身、桩帽及复合载体构成，而复合载体则是由混凝土、挤压土体及夯实填充料构成。
        3.施工设备
        施工选用设备包括2台HKJ-4液压步履式载体桩机、1台混凝土运输车、1台混凝土搅拌机、1台装载机。载体桩机主要由机架、底座、（主、副）卷扬机、液压系统、控制台、护筒及落锤等部件构成，底座及液压系统的作用主要是为了为移动设备、调整设备对位、确保设备的稳定性；主卷扬机的作用在于起吊落锤进行夯实作业；副卷扬机主要用于压、拔护筒。
        试桩试验
        工程施工前期，需先制作三根载体桩，并对其进行检测试验，以确保制作的载体桩桩身混凝土的配合比、搅拌时间、塌落度、拔管速度等工艺参数均能够满足工程施工要求。
        5.施工工艺
        5.1工艺流程
        施工放线→移动桩机至指定位置→桩位调平→锤击成孔→沉护筒至设计标高→夯实填料→测量三击贯入度→夯实干硬性混凝土→放置钢筋笼→浇筑混凝土→拔出护筒→振捣混凝土→制作桩顶。
        5.2施工要点
        1）施工放线。待场地平整后，施工人员需根据测量人员布设的桩位图测量载体桩的桩位，并使用石灰标记每一个桩位的具体位置，施工前期，相关技术人员还需再次复测每一个桩位，在确保所有桩位位置准确无误的情况下方可进行下一步施工；2）移动桩机至指定位置。桩机进入施工现场之前需检查桩机的工作状态，确保其能够正常工作时，才可将其移动至指定位置；3）锤击成孔。确定好桩位后，还需将护筒与桩位中心位置对齐。首先，需使用重锤短距离夯实地面，待地面土体出现浅孔后，方可使用反压系统将护筒沉至孔底，同时调整护筒的垂直度；4）沉护筒至设计标高。当护筒沉至接近标底标高部位时，则需合理控制重锤的落距，以确保护筒的沉降度能够与设计标高保持一致；5）夯实填料。沉护筒至设计标高后，将重锤提升至高出填料口的高度后，需在填料口填充水泥沙拌合物等，进而在使用重锤夯实填充料，填充量在锤底高出护筒底部40-60cm方可。6）测量三击贯入度。待承载体呈密实状后，无需再次填料的情况下，方可使用重锤以6m落距连续锤击三次，分别测量其贯入度，且必须保证三击贯入度相加小于20cm；7）夯实干硬性混凝土。当三击贯入度达到设计要求后，需分次夯填0.3m3的干硬性混凝土，再次使用重锤夯实，直至锤底高出护筒2-5cm方可；8）安装钢筋笼。

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将事先制作好的钢筋笼放置在护筒内，测量钢筋笼的标高，直至钢筋笼沉至设计标高；9）浇筑混凝土。将混凝土从护筒填料口灌入，直至其高度达到桩顶高度或者超出桩顶30-50cm均可；10）拔出护筒。混凝土浇筑完成后，需拨出护筒，拔护筒时，需放慢速度，与此同时，还需查看混凝土面是否存在上浮问题；11）振捣混凝土。为确保混凝土桩身的质量，需使用护筒振锤振捣混凝土；12）制作桩顶。制作桩顶时，需使用直径为1.1m，高0.75cm的圆台形扩大桩头，施工过程中，需挖出桩头面积，使用C20混凝土浇筑开挖部位，并使用圆台形模板在桩顶制作桩的扩顶，且必须保证扩顶标高与设计标高一致，与此同时，还需振捣扩顶混凝土，以确保其密实度；13）检查桩机设备，在其能够正常运行的情况下，方可将其移动至指定位置，进行下一根桩的施工。
        6.质量控制
        6.1质量控制策略
        为确保载体桩的施工质量，必须严格按照相关规范要求及设计要求，严格把控每一道工序的质量。
        1）施工放线。首先，测量人员需按照施工图放桩位线，放好线后，还需指派专人再次验线并报监理部门核验，同时还需做好相应的预检记录；2）将桩机移动至指定位置后，还需调整护筒的垂直度，且必须保证垂直度偏差不超过1%；3）测量三击贯入度时，严禁踩刹车、离合，且必须保证测量数据的准确性，并记录测量数据；4）成桩过程中，还需随时测量此桩对相邻桩的影响，当相邻桩的竖向位移或者水平位移超出30mm时，应停止夯击；5）成桩过程中，还需时刻观察地面是否出现隆起问题，当隆起高度超出50mm时，需立即停工，与技术人员商量解决问题的办法；6）混凝土通常选用的是搅拌站集中拌合的混凝土，但必须确保混凝土的质量满足工程施工要求；7）干硬性混凝土中水泥、砂石的配比需与桩身混凝土的配比保持一致；8）载体桩形成过程中，需抽样制作混凝土试块，每天必须保证每台设备可做3块边长为150mm的立方体试块，同时还需对其进行相应的养护，并测定其抗压强度，以确保其抗压强度能够达到工程要求，确保工程施工质量；9）使用混凝土浇筑桩身时，需连续浇筑，振捣混凝土时，需严格按照相关振捣要求振捣，以提升桩身混凝土的密实度；10）拔护筒时，必须放慢速度，重点需注意的是此过程中不可带起护筒内的混凝土，以确保干硬性混凝土能够与桩身混凝土紧密结合于一起；11）施工过程中，需严格按照相关施工工序施工；12）必须保证进场材料具备相应的合格证书，只有在其质量达到工程施工要求时，才可使用；13）需保证施工原始记录的完整性、真实性以及有效性。
        6.2质量控制标准
        1）桩孔的垂直偏差不超过桩长的1.0％；2）桩位偏差不宜超过50mm；3）需确保桩体的有效直径与设计值相符；4）填料需控制在锤底高出护筒40-60cm的范围内，填充的干硬性混凝土的量需控制在锤底高出护筒2-5cm内；5）需保证桩身灌注充盈率不低于1.0；6）需确保三击贯入度不高于20cm，锤重为3.5吨，锤落距为6m.
        6.3载体桩施工常见问题的预防与处理
        1）在底层土层较软，重锤落距、冲力过大的情况下，若使用主卷扬机无法拔出桩锤，方可使用副卷扬机拨出桩锤；2）当护筒无法拔出时，即可使用吊车拔出护筒，也可使用主卷扬机，借助副卷扬机上的滑轮组拔出护筒；3）拔护筒时，桩也随之移动，则应立即停止此操作，直至使用重锤将桩体锤击至原位后，才可再次拔出护筒，若桩体还会随着护筒移动，就需使用复打法处理此问题；4）成桩后，拔出护筒，发现护筒底部开裂，需焊补裂缝或更换护筒，应严格控制填料量和标高，随时检查标高标记。5）施工中，若出现断桩问题，需将断桩拔出并清理其表面，清理好其表面后应让其充分湿润，然后再增加桩身混凝土的横截面或者添加钢筋后重灌混凝土填补桩身；6）当桩位的偏移超出允许值时，需采用增加桩帽或增加钢筋的方法解决桩位偏移问题。
        结束语
        载体桩施工技术作为一种全新施工技术，该技术不仅施工方便，而且可操作性较强，施工过程中，使用该技术不但可有效缩减工程开挖量，加快施工进度，同时还可有效降低工程施工成本，提升企业的经济效益，所以，在当前的工程施工中，该技术有着较好的应用前景及推广价值。
        参考文献：
        [1]郭斌，王震宇，王家阳.载体桩施工技术及质量控制要点[J].建筑工程技术与设计，2017（7）：270-271．
        [2]唐延飞.载体桩施工及质量控制[J].建筑技术，2018（18）：86.