薄壁管樁技術(shù)是由河海大學(xué)劉漢龍教授領(lǐng)銜的課題組歷時(shí)三年開(kāi)發(fā)研制的一種優(yōu)質(zhì)樁型，并已在江蘇和上海等地區(qū)高速公路和市政工程中推廣應(yīng)用。該成果通過(guò)江蘇省科技廳組織的專(zhuān)家鑒定，申請(qǐng)并獲得了4項(xiàng)國(guó)家專(zhuān)利，并獲香港首屆國(guó)際科技成果與優(yōu)秀新發(fā)明網(wǎng)博會(huì)金獎(jiǎng)。
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采取振動(dòng)沉腔自動(dòng)排土、現(xiàn)場(chǎng)灌注砼而施工成管樁，具體步驟是依靠沉腔上部錘頭的振動(dòng)力將內(nèi)外雙層套管所形成的環(huán)形腔體在活瓣樁靴的保護(hù)下打入預(yù)定的設(shè)計(jì)深度，在腔體內(nèi)澆筑砼，之后振動(dòng)拔管，在環(huán)形域中土體與外部的土體之間便形成砼管樁。在形成復(fù)合地基時(shí)，為了保證樁與土共同承擔(dān)荷載，并調(diào)整樁與土之間豎向荷載及水平荷載的分擔(dān)比例以及減少基礎(chǔ)底面的應(yīng)力集中問(wèn)題，在樁頂設(shè)置褥墊層，從而形成現(xiàn)澆薄壁管樁復(fù)合地基。
（三）優(yōu)點(diǎn)
1．薄壁管樁施工由于采用了鋼管沉模，下沉速度快，糾錯(cuò)糾偏方便迅速；
2．在沉腔內(nèi)灌筑砼，砼灌筑質(zhì)量、管樁成型有保障；
3．節(jié)省材料，降低了工程造價(jià)；
4．通過(guò)振動(dòng)擠密和管樁的支承作用切實(shí)、快速、有效地提高了軟基承載能力；
5．處理深度靈活，受限程度??；
6．施工工藝簡(jiǎn)單，易于掌握。
三、薄壁管樁設(shè)計(jì)布置（閔塔路輔道橋部分）
薄壁管樁設(shè)計(jì)尺寸：外徑1m，內(nèi)徑0.76m，壁厚0.12m，樁長(zhǎng)21m，C15砼現(xiàn)澆。橋臺(tái)30m以近按4×4m正方形布置，30m以遠(yuǎn)按5×5m正方形布置。
四、薄壁管樁施工工藝
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1．調(diào)查清楚施工區(qū)域內(nèi)地上、地下管線和周?chē)ㄖ锴闆r，采取保護(hù)或遷移措施。
2．施工場(chǎng)地的地面應(yīng)平整，排水暢通，坡度應(yīng)符合路拱坡度，土基壓實(shí)度應(yīng)大于93%（重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)），如不滿足要求，必須進(jìn)行處理，或鋪設(shè)宕渣或摻加石灰，視具體情況分析采用加固方案。
3．如遇填浜處，應(yīng)先按填浜處理方法填至原地面，再打樁。打樁范圍可不鋪設(shè)土工格柵。遇設(shè)涵管處，先清淤填砂，素土填浜，后打樁，樁頂在涵管基礎(chǔ)下0.5m。
?。ǘ┱駝?dòng)沉腔
1．腔體為鋼管結(jié)構(gòu)，外鋼管內(nèi)徑為1m，內(nèi)鋼管外徑為0.76m，鋼管壁厚為12mm。確保樁徑和樁壁厚度不小于設(shè)計(jì)要求。
2．打樁錘的選擇應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)條件、樁的直徑、結(jié)構(gòu)、樁布置的密集程度及施工條件選用，認(rèn)真檢查打樁設(shè)備各部分的性能，以保證正常運(yùn)作。
3．清除樁位1.5m×1.5m范圍的填碴，埋設(shè)樁尖。樁尖分為砼預(yù)制樁尖和鋼活瓣樁尖。預(yù)制樁尖應(yīng)標(biāo)明編號(hào)和制作日期。
4．樁機(jī)就位后吊起腔管，使腔管在自由狀態(tài)下對(duì)準(zhǔn)并套入預(yù)先埋好的樁尖。腔管與樁尖連接處放置麻（草）繩墊，以作緩沖層和防地下水進(jìn)入。利用振動(dòng)機(jī)及腔管自重把樁尖壓入土中。在下沉腔管過(guò)程中必須保證主機(jī)機(jī)身處于水平狀態(tài)，保證導(dǎo)向架的垂直度，偏差不得超過(guò)1%。
5．開(kāi)動(dòng)振動(dòng)箱，腔管即在強(qiáng)迫振動(dòng)下迅速沉入土中。沉腔過(guò)程中，應(yīng)經(jīng)常探測(cè)腔管內(nèi)有無(wú)水或泥漿，如發(fā)現(xiàn)水或泥漿較多，應(yīng)拔出腔管，用砂回填樁孔后重新沉腔。如地下水位較高、水量較大可在沉至樁長(zhǎng)2/3或1/2時(shí)灌入1m高左右的干拌砼，封住活瓣樁尖縫隙，再繼續(xù)下沉。沉腔時(shí)，為了適應(yīng)不同地質(zhì)條件，常用加壓方法來(lái)調(diào)整土的自振動(dòng)頻率，樁尖壓力改變可利用卷?yè)P(yáng)機(jī)把樁架的部分重量傳到樁管上加壓，并根據(jù)樁管沉入速度，隨時(shí)調(diào)整離合器，防止樁架抬起發(fā)生事故。如沉腔中途須上拔，應(yīng)將腔管拔出地面，清除管中的淤土、固定活瓣后重新沉腔。沉腔施工要連續(xù)進(jìn)行，一次到達(dá)設(shè)計(jì)深度。
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1．沉腔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，檢查腔體內(nèi)是否進(jìn)泥、進(jìn)水，測(cè)量孔徑、孔深、樁位和傾斜度，確認(rèn)滿足設(shè)計(jì)要求后，應(yīng)立即灌筑砼，盡量減少間隔時(shí)間。灌筑砼之前必須根據(jù)工程施工經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合地質(zhì)報(bào)告預(yù)估充盈系數(shù)，計(jì)算投料體積。砼一般應(yīng)灌滿腔管或略高于地面；沉腔內(nèi)灌滿砼后，先振動(dòng)5～10s，再開(kāi)始拔管，應(yīng)邊振邊拔，每拔0.5～1.0m停拔振動(dòng)5～10s；如此反復(fù)，距離地面2～5m時(shí)，一次性全部拔出。在拔管過(guò)程中，應(yīng)分段添加砼，保持管內(nèi)砼面始終不低于地面。拔管是影響樁身質(zhì)量的關(guān)鍵工序，也是造成擴(kuò)、縮頸甚至斷樁的主要原因，施工前充分考慮地質(zhì)條件及砼狀態(tài)等多方面因素確定拔管的速度、停止的時(shí)間、位置等施工參數(shù)。在一般土層內(nèi)，拔管速度宜為1.2～1.5m/min，在軟弱土層中，拔管速度宜在0.6～0.8m/min。
2．砼的粗骨料粒徑：卵石不宜大于50mm，碎石不宜大于40mm；坍落度：非泵送宜60～80mm，泵送宜80～120mm。澆筑砼時(shí)，同一配合比的試塊，每班不得小于1組。
3．當(dāng)氣溫低于0℃灌筑砼時(shí)，應(yīng)采取保溫措施。灌筑時(shí)，砼的溫度不得低于5℃。在樁頂砼未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度50%以前不得受凍。當(dāng)氣溫高于30℃時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況對(duì)砼采取緩凝措施。
4．灌筑砼應(yīng)保證質(zhì)量，灌筑后的樁頂應(yīng)高出設(shè)計(jì)標(biāo)高至少0.2m，灌筑后注意保護(hù)樁頭，不得在樁頭上行走，樁機(jī)移位不得影響新澆樁體。
5．灌筑砼的各道工序應(yīng)連續(xù)完成，管樁的實(shí)際灌筑砼量不得小于理論計(jì)算體積。砼應(yīng)連續(xù)灌筑，嚴(yán)禁有夾層和斷樁。
（四）樁頭處理
1．樁身強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%后，方可對(duì)樁頭進(jìn)行處理。按樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高，樁頭截除不少于0.2m；截?cái)嗪蟮臉额^應(yīng)在同一平面上。挖除約0.5m樁心土，用C15素砼封口。
2．澆筑樁帽，樁帽厚度不小于0.4m，砼強(qiáng)度不低于樁身砼的強(qiáng)度。
3．樁間土應(yīng)按樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高整平、壓實(shí)，可采用宕渣回填，最大粒徑150mm，壓實(shí)度應(yīng)大于93%。（重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)）。
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1．半剛性墊層的材料及厚度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。施工應(yīng)符合《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》JTJ034-2000的要求。整平場(chǎng)地后，鋪筑0.2m水泥穩(wěn)定鋼渣，鋼渣中水泥摻量為5%（重量比）。鋼渣的控制指標(biāo)：壓碎值：不大于35%，浸水膨脹率：小于2%。
2．水泥穩(wěn)定鋼渣上攤鋪單層雙向土工格柵(25.4×25.4mm)。土工格柵鋪設(shè)不允許有褶皺，應(yīng)用人工拉緊。玻纖網(wǎng)的連接應(yīng)牢固，其疊合長(zhǎng)度不小于0.15m。土工格柵拉伸強(qiáng)度≥50KN/m，橫向屈服伸長(zhǎng)率≤16%，縱向屈服伸長(zhǎng)率≤13%；2%伸長(zhǎng)率時(shí)拉伸力橫向≥20KN/m，縱向≥16KN/m，5%伸長(zhǎng)率時(shí)拉伸力橫向≥25KN/m，縱向≥22KN/m。
3．鋪設(shè)0.3m級(jí)配砂礫墊層，其壓實(shí)度應(yīng)≥95%，7天無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度應(yīng)≥1.5Mpa。集料最大料徑≤50mm，集料級(jí)配應(yīng)在表1的級(jí)配范圍內(nèi)。砂墊層施工完畢后分層填筑路堤。
五、質(zhì)量控制及檢驗(yàn)
1．試樁：在正式施工之前，選擇具有代表性的位置做二根試樁，復(fù)核地質(zhì)資料以及設(shè)備配置、確定施工工藝參數(shù)，檢驗(yàn)砼配合比等。并按照設(shè)計(jì)要求對(duì)試樁進(jìn)行單樁承載力、小應(yīng)變?cè)囼?yàn)檢測(cè)等，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果復(fù)核、修正施工參數(shù)。待工藝試驗(yàn)樁經(jīng)檢驗(yàn)滿足設(shè)計(jì)和質(zhì)量要求后，進(jìn)行大面積施工。
2．薄壁管樁質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)包括成樁樁位偏差、樁身質(zhì)量完整性、樁的承載力和堆載后一定時(shí)間內(nèi)沉降量等四方面。
3．樁身檢測(cè)項(xiàng)目：外觀檢查：現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖檢查樁身內(nèi)壁外觀質(zhì)量，并在管樁壁鉆芯檢查壁厚，該項(xiàng)工作應(yīng)在樁基完工14天后進(jìn)行，每個(gè)加固段檢查2根；低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)：依據(jù)《樁基低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)規(guī)程》JGT/93-95的規(guī)定，對(duì)樁身完整性進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)數(shù)量為總樁數(shù)的25%；選取1～2根樁進(jìn)行取芯，測(cè)定樁身砼強(qiáng)度；為確保實(shí)際單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值達(dá)到設(shè)計(jì)要求，應(yīng)根據(jù)過(guò)程重要性、地質(zhì)條件、設(shè)計(jì)要求及工程施工情況進(jìn)行單樁靜載荷試驗(yàn)。
4．采用薄壁管樁處理后的復(fù)合地基，待土路基施工完畢后的工后總沉降量不大于0.1m，四個(gè)月的累計(jì)沉降不大于60mm，六個(gè)月的累計(jì)沉降不大于80mm。路堤沉降速率（連續(xù)三個(gè)月）不大于8mm/月。
5．為降低擠土效應(yīng)的影響，薄壁管樁采取先深樁后淺樁，自中間向四周對(duì)稱(chēng)方法進(jìn)行施工。
6．實(shí)測(cè)項(xiàng)目及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)
六、常見(jiàn)問(wèn)題及整改措施
七、推廣的意見(jiàn)和建議
建立“首件工程試驗(yàn)認(rèn)可制”，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)、規(guī)范、技術(shù)規(guī)程操作，完成一個(gè)業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工四方認(rèn)可的質(zhì)量?jī)?yōu)良的首件，并由監(jiān)理出具“首件認(rèn)可報(bào)告”后進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化施工是保證施工質(zhì)量的有效方法。
薄壁管樁作為一種新興的有效施工方法，可廣泛應(yīng)用于我國(guó)沿海及內(nèi)地湖泊地區(qū)的軟土地層等不良地質(zhì)條件以解決其承載力和沉降等問(wèn)題。隨著其設(shè)計(jì)計(jì)算理論的不斷完善，施工機(jī)械、施工工藝、施工材料的不斷發(fā)展進(jìn)步必然有更為廣闊的應(yīng)用前景。
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