现浇薄壁筒桩技术探讨
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【摘 要】随着我国社会经济的飞速发展、各领域科技研究的不断深入，建筑行业桩基技术也呈现出新技术不断被研发并广泛应用的局面，不仅使作为建筑物基础的桩基技术得到进一步提升，更从根本上保证了建筑物的安全性与人们的生命财产安全。本文通过现浇薄壁筒桩技术的介绍与其特点、筒桩技术的施工工艺及它在建筑行业的应用情况作简单论述。
【关键字】现浇薄壁筒桩技术；施工工艺；应用
目前在大多数建设工程项目中所使用的主流桩型种类众多，包括钻孔灌注桩、预应力管桩、沉管灌注桩、人工挖掘孔桩和针对软地基处理的各类柔性、半柔性桩体。但实际操作中却发现，上述这些桩型在不同的方面都有着相当大的受限性。在此基础之上，混凝土使用量少、施工简便、桩体质量可靠、成本低、承载力高的新型桩体成了当前建筑行业研究的主要课题。
1 现浇薄壁筒桩概述与其特点
现浇薄壁型筒桩指的是外径在0.8至2米，筒壁厚在0.12至0.25米，其中心填充满地基土，经现浇灌注从而形成混凝土筒形的桩主体。其施工原理是使用高频率液压振动锤把双层型钢护筒放置入地下，向其夹层灌注混凝土，利用振动锤将双层钢护筒拔出，这样便完成了单体现浇薄壁筒桩的制作。绍兴东站及货场迁建工程集装箱堆载区为填河区域，土质较差，采用的是直径1.0米，壁厚0.12米，桩长18米。结合现场施工总结薄壁筒桩的特点主要有：
1.1 其克服了其他桩型，如沉管灌注桩、预制桩等对于直径的一定限制问题，大幅度增加了桩径，进而使大直径桩体的稳定与强度的优势得到充分发挥。
1.2 在工程项目施工的过程之中，在桩体原来位置的土并不是像以往那样挤在桩体的周边，而是双层钢护筒用内筒将其套入其中，多余的土从内筒溢出，有效克服了桩体受到挤土的影响，使桩体质量得到极大的保证。
1.3 成形的筒桩还能根据工程项目的不同特点及需要进行再次加工制作，如制作成钢筋混凝土桩体，可承受的压应力与剪应力也相应大幅度增加；如制作成素混凝土桩体，用以复合地基类型的增强体，除了承受的压应力增大外，还能卓有成效的控制地基土发生侧向变形，以减少施工后的建筑沉降，非常适宜应用于铁路与公路的软型地基的处理。
1.4 其实现了使用最少材料得到最有效结构的良好效应。在混凝土用量相同的情况下，圆筒型的结构比之圆柱形的结构具备更大的外面积与惯性矩。将其作为摩擦桩应用时，能提升相应的承载力；将其作为支护桩应用时，则能提升相应的抗弯强度。
1.5 筒桩技术使用高频率液压振动锤进行施工，只要不遇到岩层等地质条件，其可以在任何恶劣的地质状态条件之下成桩，又因其成桩的同时，桩体混凝土一直处于高频率的振动情况下，使得混凝土的分布更加均匀、紧密，确保桩身的质量完好。
1.6 如果使用的高频率液压振动锤配置有降噪箱的话，更可以满足施工现场对振动和噪音的限制要求，可良好保证施工现场的环保要求。
2 现浇薄壁筒桩施工工艺
2.1 施工设备
筒桩的施工机械设备包括桩体架、振动锤、桩管、上料斗、预制桩尖及其相关辅助设备组成。其中桩架与辅助设备的设备要求与沉管灌注桩相同；桩管是由内外两层的钢套管所组合成的；加料口内设置了混凝土分流装置，以有效避免混凝土在浇筑时发生的离析及厚薄不均匀情况；桩靴是环状结构的，它的大小必须和内外套管相匹配，且根据地质条件的不同，分别采用其相对应的形状。
2.2 施工工艺
2.2.1 筒桩打桩机械到指定位置就位，将桩管对准事先埋设于桩位之上的桩尖，桩尖与双层钢护筒使用麻绳或橡胶圈密贴处理，避免泥土进入双层钢护筒内，放松钢丝绳，利用打桩机与桩管的自重，竖直地将桩尖压入土中，困难地段启动振动锤，放松滑轮组件，让桩管逐渐下降，振动沉管至设计标高。
2.2.2 使用上料斗将混凝土灌入桩管。
2.2.3 灌注满混凝土后，再次启动振动锤与卷扬机设备。边振动边拔管，在拔管的过程中继续向桩管内灌混凝土，以满足其灌装量的需要。
2.2.4 拔管完成后，把挤压出地面以上部分的内土进行清理。
2.2.5 约14天后，将桩顶端原来地面以上部分进行凿平作业，将部分土芯挖出，浇筑钢筋混凝土桩帽，如果土芯的高度小于地面高度，则使用混凝土进行补实。
3 现浇薄壁筒桩技术的优势
3.1 与预制桩、沉管桩相比。筒桩挤压土产生的效应减少、设计的桩径没有限制、桩体的整体质量有保障；预制桩与沉管桩在打入土层的时候发生严重的挤压土效应现象，致使已施工的桩体受挤压土的作用而产生变形、错位、断裂、上浮等现象，特别是预制桩接头位置更容易被破坏，进而导致发生严重质量问题，并且挤压现象严重，沉管及预制部件在打入时阻力太大，振动感剧烈、噪声大，对周边居民的休息有着严重的影响，其应用设计口径被限制在直径0.6米内。而筒桩技术不但克服了土挤压效应，又使应用设计口径在一定程度内扩大，并且因其是连续灌注形成，桩体整体的刚度相较预制桩更好，成桩全过程可在施工现场完成，方便又快捷。
3.2 与钻孔灌注比较。筒桩对混凝土的用量能至少节省50%，且无泥浆的污染，桩体混凝土的质量得到保证，施工进度快，工程成本低；钻孔灌注桩在水下浇筑混凝土，所以其设计的强度要比容许强度高一个等级，以确保水下浇筑的质量。当前，钻孔灌注桩的竖向受力从抗弯矩的角度进行考虑，断面中心位置的混凝土作用可基本不计，且钻孔桩的施工会给环境造成严重的污染，泥浆的处置又给城市环保带来难度。
综上所述，现浇薄壁筒桩技术的确将预制桩、沉管桩和钻孔桩在施工工艺上上的部分缺点有效克服，没有泥浆处置的环保问题又节约了材料，施工进度大幅度提升，并且有效保障了桩体混凝土的质量，真正意义上使桩基的设计与应用达到最优化。
4 现浇薄壁筒桩技术的应用
筒桩的应用前景相当广泛，既可以有质量的保证与工作的要求又具备非常良好的经济效益，目前该技术得到了相当大的发展，就当前的各种工程情况而言，筒桩广泛的被应用于饱和型软土、一般软土及粉土等。当今最大的施工深度是48.5米，可应用桩径分别有0.6米、0.8米、1米、1.2米与1.5米，壁厚分别有0.1米、0.12米、0.15米、0.2米与0.25米几种，筒桩技术已经在如下工程中得到成功的应用：
4.1 公路桥梁。杭宁长兴的高速公路和乐清市的环城公路，都使用素混凝土的筒桩作为复合地基，其地基造价降低了50%、工作效率提升了三分之一，经济性与效率性都达到了很大的提高；乐清的旭杨路工程项目使用了筒桩技术来进行路桥结合路段变刚度的设计，良好的解决路桥结合段出现的不均匀沉降现象；此外在杭州绕城南段、沪杭甬高速拓宽、杭千高速、温州龙湾市政公路、南京大厂区公路、盐通高速、上海北环线、湖南常张高速等工程项目中筒桩技术也得到广泛应用。
4.2 海洋及水利项目。在温州鹿西岛采用直径1.5米薄壁筒桩的结构作防波堤堤长度270米，其工程建设完成后，经2002年的16号台风正面袭击安然完整；上海浦南东出海闸的导流堤是利用联体筒桩的结构围建而成，其施工进度快、质量优良、成本低的优点显而易见。
4.3 基坑项目。在基坑工程项目中筒桩技术也开始有广泛的应用，如杭州罗马公寓、基坑的围护等等。
4.4 铁路货运站。绍兴东站及货场迁建工程集装箱堆载区采用素混凝土薄壁筒桩，目前已施工完毕。在铁路领域也得到了较好的应用。
5 结语：
现浇薄壁筒桩技术吸取了其他管桩技术在工程施工应用上的技术优点，且施工便捷、可操作强、有利于质量控制与监督、成本低，它的应用得到了明显的经济效益和社会效益。但其与许多新技术一样，往往是理论的研究要远落后于工程项目的实践，因此深层次的研究筒桩技术的性能、理论显得非常重要。只有理论联系实践，系统化的将现浇薄壁筒桩技术应用到各类建筑工程中去，为我国建筑领域的发展奠定坚定的基础。
参考文献：
[1]朱明双.现浇混凝土筒桩发展及其应用.[J].施工技术.2008,37(1)
[2]许传博,马丽.现浇薄壁筒桩技术及其施工工艺.[J].2008,7(2)