漫谈砂桩灌筑法的施工工艺与技术难点

漫谈砂桩灌筑法的施工工艺与技术难点
随着城建施工的快速发展，在软质土壤、水泥沼泽等复杂地基上修建建筑越来越多，进而使得砂桩灌筑法在城建施工中得到了普遍的应用，对城建施工的地基加固有着十分重要的现实意义。

目前，怎样在城建施工中合理、科学的应用砂桩灌筑法成为了建设单位急需解决的重要问题。

一、砂桩灌筑法的原理及特点
砂桩灌筑法主要就是指挤密砂桩的过程，通过锤击或者振动沉管的形式，形成一些孔洞，同时在管内灌注砂料，并且密封以及振实沉管。

一般而言，挤密砂桩的刚度要低于混凝土灌注桩，和柱体之间的土壤一起组成了复杂地基条件，有效增强了地基负荷，减缓了地基沉降作用，对具有透水性好的柱体发挥了排水固结的作用。

针对负荷没有达到要求且持力层薄弱、地基软弱以及条件复杂的地质而言，可以选用砂桩灌筑法巩固地基，提高地基负荷，达到设计标准。

通常情况下，挤密砂桩适合应用在松散的黏性土壤、塑性指数低的粉土等条件中。

对土壤饱和软土的挤密效果较差，其主要原因就是土壤的透水性太差。

在实际施工中，如果确保沉管深度、灌砂量均达到设计标准，土壤表面没有明显突起或移动，就可以保证挤密效果达到预期要求，并且在振动的情况下，砂土、粉土也不会出现塌陷现象。

所以，在特定条件下，还是可以在饱和软土地基加固中应用砂桩灌筑法。

在城建施工中，砂桩灌筑法就是一项地基加固技术，同其它地基加固技术相较而言，砂桩灌筑法具有操作简单、成本低廉、施工方便、应用普遍等优势。

在城建施工中应用砂桩灌筑法的时候，不仅可以实现地基加固，还可以增强地基的承载力，在高层建筑施工中得到了广泛应用。

二、砂桩灌筑法应用的施工工艺及技术要求
（一）砂桩灌筑法施工工艺
砂桩灌筑法施工工艺的流程主要包括：原地面处理、测量放样、机具就位、桩位设计、沉管、砂料灌注、振动、拔管等。

由此可以看出，砂桩灌筑法的施工工艺流程非常简单，详见图1所示。

（二）砂桩灌筑法施工的技术要求
在砂桩灌筑法施工中，其技术要求主要包括以下几点：一是，为了保证沉管深度符合设计要求，必须在管壁的相应位置进行标记。

二是，当沉管深度达到设计要求时，还需要对沉管进行反弹测试，通常都要超过3min，同时，在进行沉管的时候，一定要满足5cm/10s的要求，保证沉管贯入程度符合设计标准，只有保证以上操作的合理、规范，才可以确保沉管过程的彻底、有效。

三是，在进行拔管操作的时候，必须保证其速度符合设计要求，一般为0.6-0.8m/min，并且每次拔管之间都要留有时间间隔，进行有效的振动。

首次振动时间一般为5-10s，并且在进行拔管的时候，需要一边拔管，一边振动，合理控制拔管高度，通常保持在0.3-0.5m之间，在完成拔管操作之后，需要振动1-2min，在继续拔管操作。

四是，强化灌注桩顶留层的强度，在实际施工中，避免破坏施工机具，保证施工的顺利完成。

（三）砂桩灌筑法的施工检测
在完成施工操作之后，需要对施工质量予以检测，确保其具有足够的负荷能力。

在进行质量检测的时候，主要包括三个方面：一是，负荷能力检测。

至少检测三个点的竖向抗压负荷能力。

二是，运行检测。

为了确保施工地基的稳固，需要对灌注桩进行测试，如果测试10%的灌注桩都没有达到设计标准，就需要和有关部门联系，分析原因，予以改进。

三是，高程测试。

对原痊钻孔予以测试，检测砂桩高程是否符合设计要求，保证施工土层标准。

三、砂桩灌筑法应用施工的技术难点
（一）砂的饱和度的控制
在城建施工中，施工以及设计规范要求使用的均是饱和砂，因此，对砂的饱和度的控制十分重要。

用自来水直接喷洒，达到饱和度的方式是不可行的，因为此种方式会导致出现上干下湿的情况，使饱和度不均匀。

通过实践证明，利用搅拌方式控制砂的饱和度是非常有效的途径，并且砂的饱和度也比较均匀。

在实际施工中，通常采取人工搅拌与机械搅拌两种方式。

通常情况下，在实际施工中采用的均是人工搅拌方法。

在进行人工搅拌的时候，一定要加强对砂含水率的控制。

通过现场实验，对每一批进场砂都要进行配合比实验，确保饱和砂具有合理的含水率。

之后在专业人员的计算下，有效拌和砂与水。

在检测饱和砂的时候，主要运用抽样实验室检测与现场检测。

由于实验室检测限制次数，为了避免出现拌和不均匀的情况，一般都是进行现场检测。

其具体操作就是：现场人员用手抓紧砂，以砂成团不散，不出水为准。

（二）砂桩拔管速度控制
砂桩密实度是确保砂桩灌筑质量的基础与前提，砂桩是否能够达到设计要求的密实度，不出现缩颈断桩的现象，除了控制砂的饱和度之外，还要对沉管的振动与拔管过程予以控制。

因此，拔管速度、振动时间在整个砂桩灌注中发挥着十分重要的作用。

通常情况下，拔管速度主要取决于地质条件。

在砂土、粉土、塑性指数较低的黏土中，拔管速度一般在0.6-0.8m/min之間，高度控制在0.5m左右。

（三）用砂量控制
在砂桩灌筑法施工中，确保用砂量的合理，是保证砂桩密实度的重要条件，也是检验砂桩密实度的重要指标。

因为，用砂量控制至关重要。

首先，根据桩孔体积与砂的干密度对理论用砂量进行计算。

其次，专业人员对砂车进行实际测量，保证每车料斗中砂量一致，进而记录每根砂桩的用砂车数，准确计算实际用砂量。

最后，在完成施工之后，对砂桩质量进行检测。

根据有关规范标准的规定，每根砂桩的实际用砂量均要超过理论用砂量的95%。

结束语：
总而言之，在建筑行业快速发展的形势下，地基建设越来越复杂，并且也越来越多样化，在地基建设中应用砂桩灌筑法具有很多优势，如操作简单、成本低廉等，所以，在城建施工中砂桩灌筑法具有广阔的发展前景。

在应用砂桩灌筑法的时候，一定要充分了解施工场地的地质条件，科学、合理的制定施工方案，有效控制砂的饱和度、拔管速度、用砂量等，保证地基加固的有效性，促进城建施工的有序进行。

参考文献：
[1] 秦敬敏，陈丽君，张晓威等.砂桩灌注法施工在城建中的实践探析[J].城市建设理论研究（电子版），2014（23）.
[2] 张敬远，张杰.浅谈砂桩灌筑法施工在城建工程中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2013（13）.。