第２期 ２０１５年０６月 岩土锚固工程 ＹＡＮＴＵ ＭＡ０ＧＵ ＧＯＮＧＣＨＥＮＧ Ｎ０．２ Ｊｕｎｅ ２０１５ 新型旋进钢管桩质量检验方法及实例分析 郭（１北京市市政工程研究院［摘盛 ， 汤博洋 ， 殷廷记 ２北京市建设工程质量第三检测所有限责任公司） 要］ 依据北京某老旧小区抗震节能综合改造试点项目新型旋进钢管桩质量检验资料，阐述了新 型旋进钢管桩质量检验的方法及程序，从后压浆效果的低应变反射波法检测、承载力的单桩竖向静载 试验两方面对钢管旋进桩这一新型工艺的施工效果进行了检验，为今后该工艺的改进及大范围推广提 供了重要依据。 ［关键词］ 旋进钢管桩质量检验后压浆效果承载力静载试验 堆积层、一般第四纪沉积层－－￣类，并按岩性及 １ 前言 旋进钢管桩施工工艺为采用特种钻进设备 工程特性进一步划分为４个大层：粘质粉土、砂 将预制复合钢桩旋转钻进土层内，然后进行压 浆处理，浆液通过在桩端预留的注浆孔渗入桩 底及被管桩叶片扰动的桩侧土层内，并在钢管 内灌注无收缩混凝土，最终形成一根扩底桩。 质粉土素填土①层；粘质粉土、砂质粉土②层； 粉质粘土、粘质粉土③层；砂质粉土④层。 桩端持力层为砂质粉土④层，应保证桩端 进入持力层不小于５００ｍｍ。 为检验该工艺在实际工程中运用的效果， 单桩设计承载力特征值为３５０ｋＮ。 保障加固改造工程的施工质量，特对某试点工 程的试验桩进行质量检验，并为今后该工艺的 大范围推广积累技术资料。 ３质量检验内容及方法 ３．１质量检验内容 依据规范 Ｊ及 设计方要求，针对旋进钢管 桩的质量检验主要有两个方面内容： （１）通过低应变反射波法检测，评定桩 端、桩侧是否注浆以及注浆质量。 ２工程概况 本工程的建筑场地位于北京市朝阳区某老 旧小区内，为５层砖混结构，共有４个单元。外 套阳台加固及节能改造，原有结构西南侧外扩 １．５ｍ，东北侧外扩１．３ｍ。 （２）通过单桩竖向抗压承载力静载试验， 确定试验桩单桩竖向抗压极限承载力，为设计 本工程现场情况比较复杂，施工工期较短。 为满足承载力和沉降变形需要，需进行地基加 固，采用桩基础型式。应用旋进钢管桩施工工 提供依据。 ３．２质量检验方法 （１）低应变反射波法检验后压浆效果 因旋进钢管桩其工艺特点，需通过后压 浆，使浆液通过在桩端预留的注浆孔渗入桩底 艺，桩长１４ｍ，管径１８０ｒａｍ，壁厚ｌＯｍｍ，叶片直径 ４００ｍｍ，共７片，材质Ｑ２３５Ｂ。桩身材料为无缝钢 管，桩身焊有预制螺旋叶片，在将桩旋入地基土 后，再进行注浆施工。浆液水灰比０．７特制浆液， 注浆量满足设计要求时注浆压力达￣３ＭＰａ或地 及被管桩叶片扰动的桩侧土层内，并在钢管内 灌注无收缩混凝土，最终形成一根扩底桩。故 注浆效果乃是质量检验的一项重要内容。 根据设计方的建议，试图通过低应变反射 面冒浆即可停止注浆，必要时进行多次注浆。成 桩后，桩内灌注Ｃ４０无收缩混凝土。基础底板与 钢桩顶部之间采用焊接，焊接长度不小于２０ｄ。 桩长范围内的地层，按沉积年代可分为人工 波法这一手段对桩端、桩侧是否注浆以及注浆 质量进行评定，但最终实际效果不太理想。 通过低应变反射波法，仅能对钢管内混 ・２９・ 第２期 ２０１５年Ｏ６月 岩土锚固工程 ＹＡＮＴＵ ＭＡ０ＧＵ ＧＯＮＧＣＨＥＮＧ ＮＯ．２ 凝土完整性进行评价；桩端注浆扩大头的大小 在静载试验实施细节和关键技术上，有一些 容易导致试验结果产生重大偏差、影响试验准确 无法检验；钢管外侧，土体被叶片搅松，但压 力注浆，其最终成形不规则，理论处理范围 （ ４０Ｏ）内的桩侧注浆效果无法准确判断。 实际局部开挖验证，浆液沿桩周土体薄弱 区域扩散，见图１。 性及成败的关键技术环节，需特别引起注意，以 避免或减少其可能产生的对检测数据的影响。 ①试验开始时间 本次试桩中，试验开始时间如按规范 从成 桩到开始试验的间歇时问控制，因土层中包含 非饱和粘性土，在桩身强度达到设计要求的前 提下，要求不应小于１５ｄ；如按规范ｎ 考虑后注浆 工艺对试桩承载力检验的时间要求，在桩身混 凝土强度达到设计要求的条件下，应在注浆完 成２０ｄ后进行，浆液中掺入早强剂时可于注浆完 成１５ｄ后进行。本工程中，浆液中未掺入早强剂， 故需满足２０ｄ的要求，方可进行试验。如未考虑 后注浆工艺的特殊要求，冒然将试验开始时间 提前，有可能导致试验结果不满足设计条件下 桩的承载力与桩的变形要求的情况发生。 ②沉降判定标准 图１ 注浆效果开挖验证图 与传统试桩相比而言，沉降要求更为严格， 依据设计要求：单桩静载试验过程中，在竖向压 此外，钻孔取芯法同样受到钢管叶片阻 力从０ｋＮ增大至２１０ｋＮ的过程中，桩顶竖向沉降 碍，取样深度有限。 不大于５ｒａｍ；在竖向压力从２１０ｋＮ增大至４２０ｋＮ 除了全面开挖验证外，如何更为有效地检 的过程中，桩顶竖向沉降不大于３ｒａｍ。 验后压浆效果，还有待于进一步探寻。 这也将是进行试验结果最终判定的重要 （２）单桩竖向抗压承载力静载试验检验试 指标。 验桩承载力 ③钢管内需注满无收缩水泥浆 单桩竖向抗压承载力静载荷试验，采用单 如未在钢管内灌注无收缩水泥浆，钢管本 循环慢速维持荷载法。用钢梁、配重块做荷载 身的压缩对桩顶最终沉降的影响将十分显著。此 反力装置，采用油压千斤顶配合高压油泵施加 外，还应控制钢管出露地面的高度，以及保持钢 反力荷载，对被试验的单桩进行加载、补载和 管顶面的水平，避免钢管因偏载而导致的压曲。 卸载。在基准粱上安装位移传感器，监测桩体 位移量。所有试验数据均由静力载荷测试仪接 ４数据结果 收存盘，整个试验过程根据相关规范的要求， 试验桩静载试验结果见表ｌ，试验桩单桩竖 由微机按预先设定的程序自动完成。 向抗压承载力静载试验Ｑ—Ｓ曲线图见图２。 试验桩静载试验结果汇总表 表１ 单桩竖向 极限承载 设计承 设计承载力 桩 桩长 管径 抗压极限 力对应沉 载力特 特征值对应 ０ｋＮ～２１０ｋＮ ２ｌ０ｋＮ～４２０ｋＮ 最终 号 （ｍ） （ｍ） 承载力 降量 征值 沉降量 对应沉降量 对应沉降量 回弹率 （ｋＮ） １ ｌ４．０ ０．１８ ２ １４．０ Ｏ．１８ （Ｉｎｏ）ｔ ６．４３ ５．６５ （ｋＮ） ３５０ ３５０ （ｍｍ） １．８５ ２．３９ （ｉｌｌｍ） ０．８６ １．２Ｏ （ｍｍ） ２．印 ２．９６ （％） ７９．０ ８０．９ ７００ ７００ ３ ｌ４．０ Ｏ．１８ ７００ ７．４６ ３５０ ２．１６ １．２０ ２．７０ ７７．７ ・３０・ 第２期 ２０１５年０６月 岩土锚固工程 ＹＡＮＴＵ ＭＡ０ＧＵ ＧＯＮＧＣＨＥＮＧ ＮＯ．２ Ｊｕｎｅ ２０１５ 从表１可以看出，试验桩的最终回弹率均在 ８Ｏ％左右，可以看出桩身的弹性压缩量在桩顶 根据检测结果可以看出，试验桩采用的施 工工艺能够满足设计对承载力和沉降的要求。 沉降中所占的比重非常大。 （ａ）试桩１ （ｂ）试桩２ （ｃ）试桩３ 图２试验桩单桩竖向抗压承载力 静载试验０－ｓ曲线图 ５结论 旋进钢管桩是一种新型的施工工艺，因其 所需作业空间较小，且无振动、噪音，能够有 效地控制沉降，在老旧小区抗震节能综合改造 中有巨大推广价值，已得到试点项目的工程实 践验证。 随着该工艺在实践中越来越多地被运用， 其质量检验的方法也应进一步得以规范和完 善。其承载力可以通过单桩竖向抗压承载力静 载试验来检验，但其后压浆效果通过低应变反 射波法来检验被证明是不太适用的，还有待于 进一步深化完善。 本文对新型旋进钢管桩在北京某老旧小区 抗震节能综合改造试点项目的质量检验方法进 行了简单论述，为今后新型旋进钢管桩在类似 工程中的推广应用，及其质量检验方法的改进 和完善积累了经验，提供了重要依据。 参考文献 ［１］中华人民共和国住房和城乡建设部．ＪＧＪ ９４—２００８建筑桩基技术规范．北京：中国建筑工业 出版社，２００８． 【２］中华人民共和国住房和城乡建设部．ＪＧＪ １ ０６－２００３建筑基桩检测技术规范．北京：中国建 筑工业出版社，２００３． 【３】中华人民共和国住房和城乡建设部．ＪＧＪ ７９—２０１２建筑地基处理技术规范．北京：中国建筑 工业出版社，２０１２． ［４】陈凡，徐天平等．基桩质量检测技术．北京： 中国建筑工业出版社，２００３． ［５】林天健，熊厚金，王利群编著．桩基础设计指 南．北京：中国建筑工业出版社，１９９９． ・３１・
