随钻跟管桩作为基坑支护结构的运用

随钻跟管桩作为基坑支护结构的运用

李庆华

广州建筑股份有限公司，广东广州， 510030

摘要：随着中国建筑行业的迅速发展，土地资源日趋紧张，业内越来越着眼于提高土地资源的利用。随着建筑高度的不断提高，其基坑深度也越来越深，而深基坑的支护施工也成为当前施工企业重点关注的问题。随钻跟管桩是现代建筑行业发展过程中一种新兴的桩基础形式，不但能作为工程桩，同时也能作为支护桩，其施工噪音小，无环境污染，能够克服不利地质顺利达到设计深度，同时由于支护桩采用预制高强度混凝土管桩，所以能保证基坑支护结构的稳定性与强度。本文就随钻跟管桩作为基坑支护结构的运用进行了分析。

关键词：随钻跟管桩；基坑支护结构；运用

引言：

随钻跟管桩基坑支护结构中使用能够有效的提高基坑支护结构的稳定性与强度，从而保证整个建筑工程项目的质量。本文结合工程实例对随钻跟管桩实际施工方法进行分析，进一步明确其在工程中应用的实际情况，从而为当前建筑行业的基坑施工提供参考。

一、随钻跟管桩概述

随钻跟管桩的施工工法是在桩端达到设计深度的前提下，利用高强度的预应力管桩作为桩身骨架材料，充分利用桩端承载力与桩身强度高的优点，从而在基坑应用中保障工程项目的稳定性与强度。

随钻跟管桩施工原理如下：钻杆套在预制管桩管芯（中空），就位后，利用钻头钻进土体并由螺旋钻杆将松散的土体输送到钻杆顶端的储土箱，预制管桩由于自重（也可以利用激振器施以压力和振动）填满已经挖出的土方位置而下沉→继续钻进→管桩下沉，如此循环，直至管桩下沉到设计标高为止。

下图1为随钻跟管桩机的主要结构示意图。

图1 随钻跟管桩机的主要结构示意图

二、随钻跟管桩作为基坑支护结构的运用分析

随钻跟管桩的机械化程度较高，在实际施工中不会产生泥浆污染，而且施工速度较快，施工质量也能够保证。以下结合工程实例对随钻跟管桩在基坑支护结构中的运用进行分析。

（一）工程概况

本项目位于广州白云区，为大型住宅小区，总用地面积为43716.73平方米，总建筑面积为236306.78平方米，地下为两层车库，地上为30~31层高层住宅，另有配套的肉菜市场和垃圾收集站。场地比较开阔，北面、东面、南面基坑支护均可采用放坡形式。但西面可利用场地较窄，设计采用随钻跟管桩作为基坑支护结构。

（二）施工现场的地质情况

现状场地标高25.8~26.3m，基坑顶冠梁面标高24.5m，坑底标高18.45m。

根据勘察报告显示，覆盖层从上至下主要为：人工填土层（厚度0.60～2.10m）、冲洪积土层（厚度1.50～56.60m）、基岩（探测到的厚度为2.2~27.22m）。场地揭露基岩主要为石炭系沉积岩，主要以石灰岩为主，局部为粉砂岩，石灰岩岩性主要为灰黑色及灰白色灰岩，裂隙较发育。

土洞发育情况：场地土洞见洞率10.36%。土洞顶面标高-22.40～11.97m，顶面埋深11.30～46.00m，厚度1.10～25.40m，平均6.57m。半充填为主，少数全充填和无充填。

溶洞发育情况：单孔溶洞1～4个溶洞，见溶洞率24.50%，溶洞顶板标高-27.00～10.71 m，顶板埋深13.40～49.80 m，洞高0.40～17.86m，半充填为主，少数无充填和全充填；溶洞顶板为微风化灰岩，少数中风化灰岩，顶板厚度0.09～5.66m；单孔溶洞1～3个溶洞，见溶洞率66.34%。

地块西侧基坑支护采用预制管桩+锚杆的形式，随钻跟管桩用作支护桩，预制管桩直径800，间距950，壁厚110，C型管桩，桩身混凝土C80。本工程管桩长度为17米，管桩接桩采取8米+9米，搭接截面隔一跳一错开。基坑支护剖面图如下：

（三）施工步骤

1、测量人员需要借助先进的技术手段来对桩基进行测量并确定桩位；

2、将管桩与桩靴进行焊接

3、定位钻机及控桩器

4、将钻杆与钻头连接起来，使其穿过首节带桩靴的管桩后再与钻机连接，最后进行定位并调平；

5、第二次检查桩位是否正确；

6、随钻跟管钻进；

7、接钻杆、管桩；

8、当钻至设计标高后，清桩底渣土，并且停止钻进，反钻钻杆，收缩钻头；

9、利用钻机激振器向下振动管桩，使管桩稳固；

10、拆卸钻杆，钻机及控桩器移位；

11、向桩底灌注混凝土封底，采用C25混凝土，深度不少于1.5米。

（四）钻进注意事项

1、在实际施工中，在地面将第一节钻杆套上钻头后穿过第一节管桩，利用吊车将管桩连同钻杆、钻头吊运，组装到激振器连接杆上。当第一节管桩就位后需要立即将钻机桅杆调整到垂直状态，即钻杆和管桩的中心线在同一条直线上，并且保证校正后的垂直度偏差不得大于0.5％。

2、管桩跟进速度需保证与钻机成孔同步，除此以外，在深度上还需要保证钻杆及钻头入土深度和管桩入土深度一致。

3、随钻跟管桩施工需要连续进行，为了保证施工质量，要确保其间歇时间不超过8个小时。而且施工中必须要确保单根桩钻进到设计标高时才能够停钻，过程中还需要专职人员及时将钻进情况记录下来。

4、管桩进入施工现场是需要吊车吊运的，因此还需要注意吊车的行车路线、起吊位置、就位位置等，保证管桩吊运过程中保持稳定，防止掉落造成安全事故。

5、接桩时要保证上下节桩身对准，错位不应大于2mm，管桩中心应与钻杆中心重合。

6、采用焊接或机械连接进行管桩连接，严格按照现行国家标准《钢结构焊接规范》GB50661的有关规定选用焊机、焊条、电流、工艺等，除此以外，施工现场还需要遵循以下规定：

（1）上下节桩接头端板表面保持干净、干燥，坡口处需要用钢丝球刷至露出金属光泽；

（2）接桩时确保上节桩身应与下节桩身保持顺直，并且两端面应紧密贴合，防止出现空隙；

（3）逐层对称进行焊接，层数不得少于2层；每一层焊接完成后都需要清理干净后再施焊外一层；

（4）严格按照国家标准《非合金钢及细晶粒钢焊条》GB／T5117的规定采用采用E4303或E4316的焊条；

（5）手工电弧焊的接头自然冷却时间不应少于8min；二氧化碳气体保护焊的接头自然冷却时间不应少于3min；

（6）在工地焊接时，先焊好桩靴外圈的上半圈及内圈的下半圈，再将管桩轴向转动180°后施焊剩下的桩靴外圈及内圈的半圈。

（7）管桩连接焊缝质量必须做到饱满连续，表面光滑。

（8）标高控制：计算得出钻头收钻深度，随钻跟管桩施工时，记录钻底深度，在钻头顶距离目标标高还有300mm时，放缓钻进速度，直至达到目标深度。

（9）随钻跟管桩桩靴可利用Q235及以上等级的钢材焊接，钢板厚度不宜小于10mm。

（五）施工注意事项：

1、随钻跟管桩施工中需要将施工现场与外界隔离，比如采用临时性围挡将施工现场包围起来，并在入口处设专人看管，进入现场的施工人员必须要戴安全帽、穿反光衣。

2、基坑施工中的深度较深，需要注意基坑顶2米范围内不得堆载，2米范围以外设计荷载20KPa，同时杜绝施工道路堆放杂物等。

3、施工人员必须要持证上岗，严格考察其专业知识水平以及实践操作能力，特种操作工人，如机械操作工、焊接工、司索等，应该让施工经验丰富且能力强的工人担任。

4、施工中需要用到大量的机械设备，有些设备需要进入施工现场后组装、行走及管桩就位、沉管、焊接连接、移位、拆卸等，因此需要加强设备管理工作，防止出现安全事故。同时施工机械需要符合国家相关规定。

三、结语

综上所述，随钻跟管桩在基坑支护结构中使用能够确保支护结构的稳定性以及强度，尤其是在不良地质的施工条件下，使用随钻跟管桩施工工法不仅可以保证施工效率还能够保证施工质量，因此施工企业需要加强对随钻根管桩施工工法的应用，提高基坑支护结构的施工质量。

参考文献：

[1]赵凡.随钻跟管桩构造优化及振动试验研究[D].昆明理工大学,2018.

[2]戚玉亮,唐孟雄.嵌岩大直径随钻跟管桩的竖向抗压承载特性研究[J].建筑结构,2019(S2):808-816.

[3]唐孟雄,戚玉亮,周治国,胡贺松.填芯PHC管桩桩身抗压承载力试验与理论计算方法研究[J].建筑结构,2015(01):67-71+86.