2 支盘桩施工总结(王改)

炼钢车间挤扩支盘桩施工技术刘洋王伟（芜湖三山项目部）1、工程概况芜湖新兴铸管三山工业园项目位于芜湖市三山工业园区，紧邻长江，我单位负责施工的炼钢车间总面积逾90000m2，炼钢车间桩基工程设计多为挤扩支盘桩，各项单位工程总桩数为1986根，其中二支盘桩1275根，三支盘桩711根。

桩直径径为650mm，深度为30~38m，设计混凝土标号为C35，详见示意图（照片）。

根据《炼钢车间工程岩土工程详细勘察报告书》，本工程施工区域土质为砂性土，支盘桩的第一、二盘在第⑦粉土夹粉砂层f ak=160kpa （25~32m），第三盘在第⑧中细砂层f ak=200kpa（32~47m），桩端持力层为第⑧中细砂层，桩端进入持力层≥3.0m。

本场地属于长江冲淤积及洪积形成的一级地貌单元，场地高程一般在6.53m~9.03m间，浅层水位2.8~3.6m，深层水为第⑤⑦⑧层中的潜水，地下水受长江水影响较重。

2、支盘桩施工工艺原理及成孔设备介绍支盘桩全称《挤扩支盘混凝土灌注桩》，由钻孔机（磨盘钻）采用650mm直径钻头成孔，成孔检查合格后用吊车将支盘器吊至孔内在设计标高对孔壁进行挤扩，形成盘位，挤扩完成后焊接安装钢筋笼，最后进行水下砼浇筑形成桩身。

三支盘的桩设计竖向单桩极限承载力Q UK≥6400KN。

钻孔成孔主要设备有泥浆泵，磨盘钻，支盘器，电子测径仪等，下面介绍下支盘器及电子测径仪设备工作原理。

本工程采用的支盘设备型号为ZJ-800/2000，支盘成形机其基本构造由主机、液压油缸、接长管、液压站和高压胶管等5个部分组成，见图1。

液压站提供液压动力，液压缸输出工作推力。

当向液压缸工作腔供液时，活塞杆推出，使主机弓臂沿主机径向伸出，挤扩孔臂直至达到最大行程。

当液压缸反向供液时，活塞杆回缩，拖动主机弓臂复位，直至原始位置，即完成一个分支盘的挤扩过程。

通过旋转接长管将主机旋转相应角度，按设计要求的支盘数，重复上述挤扩过程，可在设定的位置上挤扩出若干分支或支盘，完成支盘桩的施工操作。

液压胶管液压站高压流量计接长管液压缸三岔挤扩弓压臂主机图1 支盘桩成型机设备示意图支盘桩属于灌注桩的一种，就其成桩过程对桩周土的作用而言，定性为部分挤土灌注桩，支盘之后的基本结构图如图2-1。

图2 支盘桩基本结构图支盘桩在成桩过程中通过液压挤扩，对各分支和承力盘周围土体施以三维静压，挤扩成支盘空腔后，灌入混凝土形成支盘。

挤扩成盘的过程使得支、盘上下端土体得到压密，土体结构得以改善，桩周土、盘周土的物理力学性质得以提高，使得承力盘端阻力增加。

桩身不同位置扩大直径，也增加了桩身与土层的接触面积，增大了侧摩阻力，以至单桩承载力得到提高。

在承力时，由于分支和承力盘周边土体预先受到压密，类似于“预应力”作用，减少了土体承载后的压缩量，桩的沉降量相应降低。

支盘桩支盘设置的灵活性，最大可能的利用了承载力相对较高的土层，充分挖掘了深层好土层的潜力。

本工程采用检测设备为LHY-JJY-02电子盘径检测仪。

挤扩支盘灌注桩成形检测设备，包括工作平台、旋转液压马达、接长杆、支盘成形挤扩机构和液压控制中心，旋转液压马达与接长杆传动连接，接长杆的下端安装液压缸，液压缸内腔中部安装液压活塞，活塞杆与液压活塞固定连接，活塞杆伸出液压缸的下端，活塞杆与四连杆支盘挤扩臂连接，在液压缸内安装用以检测活塞杆移动行程的位移传感器，位移传感器的一端安装在液压缸的上腔体的顶壁，位移传感器的另一端安装在液压活塞的上端，位移传感器与用以根据活塞杆位移计算支盘孔大小实现成形检测的检测控制模块连接。

3、支盘桩施工工艺方法要点㈠.测量放样：测量小组根据甲方提供的测量控制点，采用全站仪进行桩位中心精确定位，并通过项目部和监理的复核测量。

㈡.泥浆制备：（一）、本工程采用自造泥浆护壁，泥浆循环系统工艺，如图示：（二）、造孔护壁泥浆的控制：由于施工区域土质均为砂性土，泥浆粘度达不到要求，经常出现塌孔现象，根据实际的土质情况，通过开专题研讨会，一致决定在钻孔过程中往孔内添加黄土，提高泥浆粘度，保证粘度在18—20S，PH值在7—9之间，以确保良好的护壁效果，最终在现场实际施工中取得了很好的效果。

㈢.钻机就位及钻进：钻机安装就位时应平稳，枕木必须垫实，确保钻机钻进平稳可靠，磨盘应水平，其回转中心与桩位中心的偏差不得大于2㎝。

钻机开钻时应采取轻压慢转钻进，检查钻机的平稳程度和主动钻杆的垂直度，正常钻进后应根据地层的变化情况及时调整钻进参数，避免出现孔内事故，泥浆性能随时检查，采取现场随时取样，确保泥浆比重控制在1.30-1.40之间，以确保孔壁稳定，避免出现塌孔现象。

另外，鉴于本工程成孔深度大的特点，为确保桩的垂直度，采用法兰钻杆。

由于我单位施工区域土质均为砂性土，钻进时易坍孔，钻机操作要控制进尺，以低档慢速，稠泥浆，大泵量钻进。

我方施工的桩长㈣.钻入持力层的控制：首先应根据中铁芜湖建筑设计研究院有限公司编制的《芜湖新兴铸管有限责任公司三山工业园区-炼钢车间工程岩土工程详细勘察报告书》预测持力层埋置深度，桩钻进至预测深度位置后结合桩机钻进过程中实际反应情况进行判断，按地质资料描述确定钻孔深度㈤.终孔及一次清孔：当钻孔深度达设计孔深要求后，由施工队代班人员通知项目部现场施工员、质量员，现场测量实际钻孔深度，核对后将实际成孔深度填入记录表格，最后还应会同监理工程师按标准进行终孔验收。

钻进深度达到设计要求后，应进行第一次清孔作业，此时应轻压慢转钻具，压入新鲜泥浆，改善孔内泥浆性能，使孔底的沉渣排出孔外，直到孔内沉渣小于5㎝。

㈥.支盘桩的施工是在原有钻孔桩一次清孔提出钻具后，放入支盘桩机根据图纸设计、规程的要求进行成盘，成盘工艺流程见下图：支盘桩的成型设备可以完成直径800mm～2000mm，支盘高度450mm～1030的支或盘的挤扩成型。

根据本工程的地质情况以及设计要求，支盘的位置必须严格按照图纸设计施工，施工区域持力层为第八层土。

㈦、支盘检测在完成桩基挤扩支盘之后，根据设计要求，对于施工的桩基必须进行支盘检测（抽检）。

支盘检测，主要是检测支盘的效果和成桩质量，同时也可以检测在支盘之后，发现桩身出现塌孔及缩孔现象，便于及时的采取处理措施。

比如我单位施工的主控楼54#桩基，在支盘工序完成之后，用支盘检测仪进行检测，检测过程中未现支盘（见图3），桩孔成孔质量检测报告显示孔径最大值接近孔径设计值，根据检测报告以及支盘过程记录分析，桩孔内可能发生了缩孔现象。

又如我单位施工的主控楼52#桩基，我方在支盘完成之后进行检测，通过成孔质量检测报告可以明显发现支盘（见图4），该桩的支盘效果很明显，达到设计要求。

通过支盘检测，我们可以根据检测结果分析支盘的效果，从支盘检测报告中可以分析问题发生的原因。

对于主控楼54#桩，由于施工区域土质基本为砂性，泥浆比重稍达不到要求，就会大量的沉积，造成缩孔，从而直接影响到成桩的质量，直接导致检测不合格，因此在通过对类似问题的分析，我们在施工过程中，加强了对泥浆密度的检查和控制，保证在支盘过程中，支盘效果能够达到设计要求，保证了桩基检测的合格率。

施工现场检测图片见图5。

图3图4图5㈧.钢筋笼的制作与安装1、钢筋笼的制作应严格按规范和图纸设计要求进行。

按有关要求进行验收，验收不合格的钢筋笼不得下放入孔，制作好的钢筋笼应摆放在平坦场地，以免变形，并避免粘结泥块等杂质。

2、钢筋笼安装钢筋笼分段制作后在孔口进行对接，主筋的焊接质量要符合规范和设计要求，对接区段的箍筋应按设计要求进行加密,钢筋笼制作完成后，需由现场施工员、质量员进行成品验收，并报监理进行现场验收。

同时为确保钢筋笼的保护层厚度，每隔2m设置一组定位保持块。

钢筋笼下放时应使笼中心与孔位中心一致，尽量避免碰撞孔壁，不得强行下放。

因桩位置都在地下三十多米深，所以钢筋笼顶面以上的吊筋2Ф12长度应计算准确，以确保钢筋笼顶面标高与设计标高一致。

㈨.导管安放由于本工程为深孔水下砼灌注，导管质量要求较高，使用前进行压水试验，导管连续处必须密封可靠。

导管长度根据设计桩长合理配置，初灌时导管底部距孔底不大于0.3m。

㈩、二次清孔由于本工程成孔深度较深，为提高清孔质量和效果，确保孔底沉渣厚度不大于5㎝，浇砼前进行第二次清孔，以清除在支盘机完成支盘之后，孔内泥浆沉淀和下笼过程中可能碰接孔壁而形成的孔底沉渣。

在灌注砼前对泥浆技术参数也必须加控制，二清后泥浆必须达到比重≤1.20,含砂率控制在6%左右，粘度在22S，在施工过程中，抽检的桩位，均能达到以上参数要求。

度为1.3～1.4g/cm3、黏度为20～30s、含砂率≤6%⑾、.水下砼灌注①、灌注砼应作经常性检查，其坍落度、和易性均应满足灌注水下砼的要求。

②、首批封底砼灌注量不得小于2.0m3，以确保初灌后导管埋深不小于1.2m。

③、砼的灌注作业必须合理组织，连续进行，确保成桩效果。

④、灌注过程中应加强对砼面上升高度的测量，及时提升，拆卸导管，确保导管埋深保持在4-6m之间。

⑤、严格控制最后一批砼的灌入量，确保砼加灌高度在2.0m。

⑥、灌注中应加强观测和记录。

⑦、桩身混凝土充盈系数为1.05~1.2。

4、支盘桩施工质量控制措施①、支盘桩的施工及检测应遵首下列施工规范:《建筑地基基础设计规范》（GB500007-2002）《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)《挤扩支盘混凝土灌注桩技术规程》CECS192：2005）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）《建筑桩基检测技术规范》（JGJ106-2003）②、各工序质量控制措施在桩基施工过程各工序质量控制主要采取了如下措施：测量放线检查表格，各桩机编号及桩号总平面布置图，技术员分工及值班表，泥浆密度的检查表格，孔深孔径及沉渣厚度检查表格，支盘挤扩首压值表格，成孔质量（盘径检测）台账，钢筋焊接质量抽检登记台账，混凝土浇筑方量（单桩混凝土充盈系数）台账，桩基小应变及静压检测数据台账。

5．结语炼钢车间各单位工程支盘桩的施工，高峰期投入34台机械集中为40天左右完成，受江滩地势影响，项目部前后投入270余万元买钢板铺路，4台汽车泵同时作业浇筑混凝土，24小时不间断作业，大大提前了施工工期，为项目整体工期抢得了时间，同时考验了项目部管理人员的质量、安全、进度等的管理能力，培养出了一批吃苦耐劳的年轻技术人员，为项目后续更艰苦的战斗筑下了基石。

本人砂层土中支盘桩施工体会：水源及粘土要保证，泥浆浓度一定要控制在18—20S以上，挤扩的标高及挤扩直径要控制好，混凝土浇筑一定要及时（保证道路及混凝土）。