坡地工程桩施工方法

坡地工程桩施工方法

苑雷1朱赛2王海涛2

1宿迁禹盛水利建设有限公司 江苏宿迁 223800

2宿迁市水务勘测设计研究有限公司 江苏宿迁 223800

一、背景技术

随着社会经济的发展，对生产效率的要求越来越高，在建筑行业中，大多都是大体量工程施工，其中涉及到工程桩大体量施工时，往往会采用分段施工的模式，在施工进度紧凑和场地条件限制的情况下，由于冲孔灌注桩(端承桩)基础施工工艺复杂，工期较长。在施工进度紧凑的情况下，难以在工程中所有冲孔桩施工完毕并完成试验后再进行基础开挖工程；通常会在冲孔桩施工过程中提前开挖一部分已完成的桩基础，但在这过程中深基坑开挖以及其工艺需求会导致冲孔桩的桩顶标高只能到深基坑底，再等到深基坑回填之后进行二次接桩处理。由于冲孔灌注桩的施工复杂且工期长，且回填的土层难以保证冲孔灌注桩接桩的成型质量，而且施工人员需要在地下4-6米深的地方进行施工，且操作空间狭小、难度较大，同时冲孔灌注桩接桩的质量合格率以及施工人员的操作安全性难以得到保障。

二、技术方案

为了解决上述的技术问题，提供新型坡地建筑工程桩施工方法，通过新型坡地建筑工程桩施工方法实现地上接桩，然后再进行回填，如此可取代冲孔桩传统接桩工艺，从而提高接桩效率进而加快工程整体施工进度，该施工方法不仅避免上述存在的问题，而且方便快速，操作简单，成本低廉，同时避免污染环境和施工机械占用太多场地等；

该施工方法不仅避免上述存在的问题，取代了下井施工的方法，使工程桩接桩施工能够实现地面化操作，地面化操作使得接桩施工方便快捷，提高质量水平、降低安全风险，同时增加了桩基础的受力面积提高其受力性能，并且提高使用寿命。

图1接桩构造剖面示意图            图2方桩模板施工示意图

图中：1、原冲孔灌注桩桩头；2、凹槽；3、原冲孔灌注桩主筋；4、接桩主筋；5、接桩模板；51、木模板；52、木方；53、钢管。

如图1-2所示，地建筑工程桩施工方法包括以下步骤：

S1、通过超声波勘探出原冲孔灌注桩的具体位置，并通过小型挖掘机或人工挖土挖出原冲孔灌注桩桩头1；

S2、开挖出原冲孔灌注桩桩头1后采用炮机破凿原冲孔灌注桩桩头1的混凝土，将原冲孔灌注桩桩头1的中心进行凿除，凿出凹槽2，并清理碎渣，所述凹槽2的长宽为300mm，深300mm，对原冲孔灌注桩主筋3除锈，原冲孔灌注桩桩头1及凹槽2涂抹界面剂；

S3、使用双面焊接的方式对接桩主筋4与原冲孔灌注桩主筋3进行搭接，焊接后及时清除焊渣，再对接桩主筋4进行箍筋，接桩主筋4箍筋的直径及间距与原冲孔灌注桩主筋3相同；

S4、在接桩主筋4与原冲孔灌注桩主筋3的搭接部分外侧搭建接桩模板5，接桩模板5的搭建方式为：先使用木模板51围成一个与原冲孔灌注桩桩头1外接的矩形框架，再使用木方52搭建在木模板51外侧，最后用钢管53对木方52进行加固，形成方桩接桩模板；接桩模板5搭建完成后，对接桩模板5涂刷脱模剂，再进行封模加固；

S5、将与膨胀混凝土同配比的水泥浆注入接桩模板5内部进行铺层，铺层厚度不小于30mm，再使用与原冲孔灌注桩同等级膨胀混凝土浇筑，浇筑高度为500mm，振捣密实后，再采用与原冲孔灌注桩同等级的普通混凝土进行浇筑,对接桩主筋4与原冲孔灌注桩主筋3搭接处进行混凝土浇筑前，确保混凝土的进场质量，对混凝土的塌落度、混凝土强度等级、配比进行检测，施工员和试验员在现场先测试塌落度是否满足要求并合适混凝土强度等级、配比合格之后，才可用于浇筑，浇筑过程中应保证混凝土振捣到位，不出现过振、漏振，震动棒不直接接触钢筋，不出现胀模爆模等质量问题,同时对混凝土的浇筑方量进行取样制作试块，并同养、标样混凝土试块；

S6、混凝土浇筑完成后，对浇筑完成的接桩混凝土进行养护，通过回弹的数据以及根据天气适当调整一天之内的养护次数，同时对同养、标样的混凝土试块进行养护；

S7、当同养和标样的混凝土试块送检合格后进行土方回填，使用小型填土机加配合人工进行分层回填并夯实到位，当土方回填至桩顶标高后，对接桩的方桩进行桩竖向荷载试验检测其竖向荷载承载力。

1、步骤S2中，所述破凿深度至少应满足原冲孔灌注桩主筋3的搭接长度,如果接桩主筋过长，应考虑在桩钢筋施工过程中的实施稳定措施，同时应准备相应的可移动操作架。

2、所述接桩主筋4与原冲孔灌注桩主筋焊接3的长度应不小于10d,接桩主筋具有更大的焊接周长，充分保证每节桩之间的有效焊接强度，减小方桩在施工中出现接头脱焊或位移现象，使成桩质量更优。

3、步骤S5中，膨胀混凝土的的浇筑高度覆盖接桩主筋4与原冲孔灌注桩主筋3搭接的位置。

4、步骤S5中，浇筑过程中严禁中途加水，并应控制好水泥浆、膨胀混凝土、普通混凝土的入模温度。

5、步骤S7中，土方的回填厚度根据现场的夯实方式进行控制，同时在土方回填过程中进行对称回填,不可在接桩的任一边进行单方面回填，以免堆土的高度产生的压力对新接桩造成质量隐患；同时由于现场桩间距较小，不宜采用大型填土机进行操作，应采用小型填土机加配合人工进行分层回填并夯实到位。

实施例1

工程概况：

工程建筑面积约为220195.22㎡，其中B1厂房6层建筑面积约为96354.5㎡；B2厂房6层建筑面积约为93917.5㎡；连廊一、连廊二、连廊三均6层建筑面积约为2341.5㎡；S1厂房1层建筑面积约为24462.04㎡；设备房地下1层、地上1层建筑面积约为2207㎡；开关站1层建筑面积约为227.48㎡；门卫一2层建筑面积约为684.9㎡；

采用新型坡地建筑工程桩施工方法后，可实现在未进行土方回填的工序时进行接桩工作，完全实现地面施工，人员上下接桩时间可缩短75％以上，相对于普通管桩接桩可提前插入接桩工程施工，采用新型坡地建筑工程桩施工方法，所产生的效益如下：

采用冲孔灌注桩接桩一根桩的施工平均需要耗费4天，而采用圆改方工艺地面化施工平均施工一根桩需要工期为1天，该工程需施工16根桩。

①用冲孔灌注桩接桩所需工期：16×4＝64天；

②采用方桩接桩：16×1＝16天；

工期节约：(64-16)/64×100％＝75％，节约工期48天。

实施例2

工程概况：

本项目5号楼住宅楼高70.2m，地下2层，地上23层，单层建筑面积563.64m 2 ，总建筑面积1.3万m 2 ，6号楼住宅楼高67.2m，地下2层，地上22层，单层建筑面积683.42m 2 ，总建筑面积1.5万m 2 ，11号楼住宅楼高79.2m，地下2层，地上26层，单层建筑面积789.2m 2 ，总建筑面积2.05万m 2 ，12号楼住宅楼高9.10m，地下0层，地上2层，单层建筑面积418.3m 2 ，总建筑面积0.84万m 2 ，16号楼住宅楼高79.2m，地下2层，地上26层，单层建筑面积794.04m 2 ，总建筑面积2.06万m 2 ，17号楼住宅楼高9.10m，地下0层，地上2层，单层建筑面积772m 2 ，总建筑面积0.15万m 2 ，23号楼住宅楼高97.2m，地下2层，地上32层，单层建筑面积865.85m 2 ，总建筑面积2.77万m 2 ，24号楼住宅楼高97.2m，地下2层，地上32层，单层建筑面积865.85m 2 ，总建筑面积2.77万m 2 ，25号楼住宅楼高88.2m，地下2层，地上29层，单层建筑面积770.5m 2 ，总建筑面积2.23万m 2 ，26号楼住宅楼高9.10m，地下0层，地上2层，单层建筑面积3011.15m 2 ，总建筑面积0.60万m 2 ，27号楼住宅楼高9.35m，地下0层，地上2层，单层建筑面积2625.05m 2 ，总建筑面积0.52万m 2 ，27-1号楼住宅楼高7.20m，地下0层，地上2层，单层建筑面积101.65m 2 ，总建筑面积0.02万m 2 。

采用新型坡地建筑工程桩施工方法后，可实现在未进行土方回填的工序时进行接桩工作，完全实现地面施工，人员上下接桩时间可缩短75％以上，相对于普通管桩接桩可提前插入接桩工程施工，采用新型坡地建筑工程桩施工方法，所产生的效益如下：

采用冲孔灌注桩接桩一根桩的施工平均需要耗费4天，而采用圆改方工艺地面化施工平均施工一根桩需要工期为1天，该工程需施工16根桩。

①用冲孔灌注桩接桩所需工期：10×4＝40天

②采用方桩接桩：10×1＝10天

工期节约：(40-10)/40×100％＝75％，节约工期30天。

实施例3

工程概况：

本工程总建筑面积34302.7㎡，1栋塔楼22层、裙楼3层、地下两层，其中塔楼高度为98.5米，塔楼结构体系为剪力墙结构,地下室为框架结构。

采用新型坡地建筑工程桩施工方法后，可实现在未进行土方回填的工序时进行接桩工作，完全实现地面施工，人员上下接桩时间可缩短75％以上，相对于普通管桩接桩可提前插入接桩工程施工，采用新型坡地建筑工程桩施工方法，所产生的效益如下：

采用冲孔灌注桩接桩一根桩的施工平均需要耗费4天，而采用圆改方工艺地面化施工平均施工一根桩需要工期为1天，该工程需施工40根桩。

①用冲孔灌注桩接桩所需工期：40×4＝160天

②采用方桩接桩：40×1＝40天

工期节约：(160-40)/160×100％＝75％；节约工期120天。

通过采用新型坡地建筑工程桩施工方法，不仅避免上述施工过程中存在的难题，例如：传统下坑井内部接桩施工所带来的一系列安全与质量问题，实现了接桩地面化，避免了因为冲孔桩接桩机械使用所带来的环境污染和场地占用，而且方便快速，操作简单，同时提高桩基础的承载力；后期方桩模板拆除方便快捷，还可进行二次使用，节约材料，降低成本，具有很强的可实施性。

通过使用新型坡地建筑工程桩施工方法，使工程桩接桩施工能够实现地面化操作，地面化操作使得接桩施工方便快捷，提高质量水平、降低安全风险，同时增加了桩基础的受力面积提高其受力性能，并且提高使用寿命。在施工过程中可由人工进行地面化按照结构柱的施工模式进行操作，从而简化工序，同时减少机械台班投入，避免机械成孔产生的水泥浆污染场地，具有绿色、高效的优点，值得推广应用。

通过使用新型坡地建筑工程桩施工方法，提高了施工效率，提高了现场文明施工水平，加快了专业工程的穿插进度，在确保施工效率高、生产周期短的综合要求下，缩短了工期。

三、有益效果

1、本方法接桩方式为方桩接桩，方桩外表面积大且成方型或多边角型，在土层中桩体与土的休止角比圆型的外表大得多，这就意味着方桩比管桩在同等地质条件下能获得更大的承载力，同时造价比冲孔灌注桩低，为工程省下大量的基础资金。

2、坡地建筑工程桩施工方法有施工破损率低的特点，比管桩有更好的耐冲击性能，同时有更大的焊接周长，充分保证每节桩之间的有效焊接强度，减小方桩在施工中出现接头脱焊或位移现象，使成桩质量更优。

3、新型坡地建筑工程桩施工方法，不仅避免传统下坑井内部接桩施工所带来的一系列安全与质量问题，并且实现接桩地面化，使施工操作方便快速，简单，成本低廉，同时避免了因为冲孔桩接桩机械使用所带来的环境污染和场地占用，具有绿色、高效的优点，并且避免在坡地加设机械所带来的机械台班倾覆等施工安全事故，值得推广应用。

4、坡地建筑工程桩施工方法，实现了在未进行土方回填的工序时进行接桩工作，完全实现地面施工人员上下接桩时间可缩短75％以上，同时新型坡地建筑工程桩施工方法的验收流程也更加便捷。

5、方桩接桩通过地面化施工，使得钢筋、模板、混凝土的施工均能够在地面上进行施工操作，在人工配合下，操作简便灵活，新型坡地建筑工程桩施工方法不仅能够方便接桩施工，同时接桩后的方桩使得桩基础的受力性能和抗剪性能大幅度提升，提高桩基耐久性能，抗震性能，耐久性，在多震的区域及高层建筑、大面积地下室的建筑物基础中可广泛使用。

参考文献：

1.李弦利，《谈桥梁现浇连续箱梁施工质量控制要点》 学术期刊 《商品与质量·建筑与发展》 2013年.

2.刘春信，《简述预应力混凝土空心方桩施工工艺》 学术期刊 《商品与质量·建筑与发展》 2013年.

3.詹永强《浅析建筑施工混凝土裂缝技术》 学术期刊  《商品与质量·建筑与发展》 2013年.

4.徐宇东，《空心方桩工艺制作及优势》 学术期刊 建筑与文化 2010年6期.