浅析26m长振动沉管灌注桩在吹填造陆地区成功应用
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【摘 要】沉管灌注桩是适用于地质情况为黏性土、粉土和砂土，本文结合在吹填造陆地区的成功应用的实例，通过分析论证，推广振动沉管灌注桩在吹填造陆地区广泛使用。
【关键词】工艺简介；振动沉管；质量控制；桩基检测
中图分类号：TU473.1文献标识码： A
一、工程简介
1、概述
新建天津和谐型大功率机车检修基地工程位于天津市滨海新区临港工业区内，占地面积1131亩，该地块为吹填造陆工程。新建房屋23栋（包括厂房和办公用房），总建筑面积22.9万平米，其中10栋房屋桩基础设计为灌注桩，桩径500mm，桩长26m。
本工程的灌注桩施工工艺采用了振动沉管施工工艺，施工起止时间为2010年4月至2010年8月。
桩基检测采用单桩竖向抗压静载检测法和低应变检测法。为确保施工质量，在施工过程中调整低应变检测比例到100%。桩基承载力检测结果满足设计要求，桩身完整性质量达到合格要求。
2、地质情况（详见地勘报告）
勘察范围内地层自上而下主要为：
（1）第四系全新统人工填土层（人工堆积层Qml）
（2）第Ⅰ海相层（第四系全新统中组浅海相沉积层Q42m）
（3）第Ⅱ陆相层（第四系全新统下组沼泽相沉积层Q41h及河床～河漫滩相沉积层Q41al）。
（4）第Ⅲ陆相层（第四系上更新统五组河床～河漫滩相沉积层Q3eal）
（5）第Ⅱ海相层（第四系上更新统四组滨海～潮汐带相沉积层Q3dmc）
（6）第Ⅳ陆相层（第四系上更新统三组河床～河漫滩相沉积层Q3cal
3、振动沉管工艺简介
工艺流程：桩位放样放置桩尖桩机就位静压沉管振动沉管至设计要求标高 下放钢筋笼 灌注混凝土振动拔管成桩桩机移位 桩身养护
二、在本工程采用振动沉管施工工艺的优点
1、在钢护筒底安放砼桩尖，钢护筒内浇筑混凝土时阻断水及泥土进入：
该工艺在钢护筒底部安放砼预制桩尖，桩尖和护筒间填塞麻丝进行密封，阻断地下水及泥土进入钢护筒内，提高桩身混凝土的质量。
2、有效解决浅层土工格栅嵌入桩体出现断桩问题：
本工程所在地块为吹填造陆形成，地下3～5米范围内存在真空预压遗留的土工格栅和薄膜层。根据以往经验，并考察了周边在施类似工程，采用泥浆护壁钻孔灌注桩施工工艺，土工格栅及织物碎片容易嵌入桩身混凝土，而振动沉管工艺有效解决了该问题。
3、振动拔管增加混凝土密实度：
拔管过程开启振动锤，增加了桩身混凝土的密实度，提高了桩身混凝土质量，减少了桩身出现缩径的可能性。
4、不产生环境污染，绿色环保：
采用钢护筒进行施工，不需要泥浆护壁，没有泥浆排出，相对于泥浆护壁钻孔灌注桩施工工艺，避免了对环境的污染。
三、施工过程中加强质量控制所采取的主要措施
1、加强施工作业控制：
桩的施工质量在相当程度上取决于操作人员的技术水平和负责程度。项目部通过加强技术交底和人员培训，来提高作业人员的技术水平。同时，宣贯质量观念，通过制定劳动竞赛等奖罚机制，进而提高作业人员的质量意识。
2、严格控制进场材料质量，按施工程序进行报验，不合格的材料禁止使用：
进场的钢筋原材指定专人严格按不同批次、规格、材质、进场时间分别取样复试，合格的方可用于钢筋笼制作。
混凝土施工时，现场技术人员检查开盘签订的各项技术参数是否满足设计和规范要求。对每一车商品混凝土进行坍落度检测，不合格的退场，严格按批准的试验计划做好混凝土试块，确保混凝土质量。
3、加强关键工序的过程控制，保证施工质量：
（1）钢筋笼的制作必须满足设计要求和施工规范，包括钢筋笼的几何尺寸、钢筋接头的焊接质量等，此项工作由专职质量员负责。
（2）严格控制桩底标高，班组配备水准仪、卷尺、测绳等，通过测量计算钢护筒入土深度，沉管时从护筒标记量取尺寸，用以控制桩底标高。现场技术员及时进行复测。
（3）根据地质资料，在不同土层采用不同的拔管速度。6米以下拔管速度控制为1.2米/分钟，以上拔管速度控制为1.0米/分钟。现场技术人员认真及时填写打桩记录和间歇时间，用于及时提醒和要求操作人员调整拔管速度。
4、施工时，在钢护筒内满灌混凝土，避免缩颈：
在施工时，向钢护筒内注满混凝土，其自重压力远大于桩身所受的侧限压力，相比其它水下混凝土浇筑工艺，成桩质量更易保证。
5、采用合理的施工顺序，减少对临桩的影响：
采取由中间向周边、跳打等合理的施工顺序，用以避免对临桩产生挤压，影响桩身质量。
四、桩基检测情况
1、施工单位自检情况：
中铁电气化局集团天津大功率项目部委托天津华勘基础工程检测有限公司对本工程的灌注桩成桩质量进行了检测，检测结果合格。
各房屋灌注桩低应变检测结果统计情况见下表，详细的检测结果见检测报告。
2、第三方检测情况：
建设单位委托第三方检测单位于2010年7月17日至2010年7月24日，对新建天津和谐型大功率机车检修基地工程振动沉管灌注桩成桩质量进行抽检。共进行单桩竖向抗压静载检测6根，低应法检测桩身完整性50根。
检测结果：
（1）单桩竖向抗压静载检测结果符合设计要求。
（2）桩身完整性：I类桩46根，II类桩4根。质量合格。
3、铁道部工程质量安全监督总站北京监督站检测情况
铁道部工程质量安全监督总站北京监督站委托廊坊市中铁物探有限公司，于2010年6月19日对新建天津大功率机车检修基地工程振动沉管灌注桩进行了桩身完整性检测，随机抽查检测数量20根，I类柱20根，抽查质量合格
五、已完工程灌注桩基的使用情况（主要工程沉降观测）
1、制造总装组合库，于2010年9月15日至2011年3月30日，共进行7次沉降观测，沉降最大值4mm，相邻点最大沉降差约为2mm。
2、制造钢结构及备料组合库，于2010年9月9日至2011年3月30日，共进行7次沉降观测，沉降最大值4mm，相邻点最大沉降差约为3mm。
3、走行部检修组合库，于2010年9月30日至2011年3月28日，共进行7次沉降观测，沉降最大值5mm，相邻点最大沉降差约为3mm。
参考文献：《建筑桩基技术规范》JGJ 94-2008
《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003
《建筑桩基技术规范理解与应用》主编：刘金波