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[摘要] 本文主要介绍了射水法（内冲内排）配合静压管桩穿砂夹层的应用，从施工原理、射水配合静压桩的施工方法等方面对该技术要点和质量控制措施进行了总结。
[关键词] 射水法配合静压管桩穿砂夹层施工 水冲法 静压管桩
静压法沉桩是通过静力压桩机的压桩机构，以压桩机自重和桩机上的配重作反力而将预制钢筋混凝土桩分节压入地基土层中成桩。其特点是：桩机全部采用液压装置驱动，压力大，自动化程度高，纵横移动方便，运转灵活；桩定位精确，不易产生偏心，可提高桩基施工质量；施工无噪声、无振动、无污染；沉桩采用全液压夹持桩身向下施加压力，可避免锤击应力，打碎桩头，桩截面可以减小，混凝土强度等级可降低1~2级，配筋比锤击法可省40%；效率高，施工速度快，压桩速度每分钟可达2m，正常情况下每台班可完15根，比锤击法可缩短工期1/3；压桩力能自动记录，可预估和验证单桩承载力，施工安全可靠，便于拆装维修，运输等。适用于软土、填土及一般粘性土层中应用，特别适合于居民稠密及危房附近环境保护要求严格的地区沉桩；但不宜用于地下有较多孤石、障碍物或有4m以上硬隔离层的情况。
在城市建筑桩基工程施工中，静压管桩因其无污染、噪声小、施工速度快等优点近年来越来越受到人们的青睐。但静压PHC管桩施工中遇到的主要问题，是在穿越密实砂层时遇到的贯入度较小，不能很好地达到设计桩长的情况。《建筑桩基技术规范》(JGJ94 - 94)第7.4.9条规定：“静力压桩适用于软弱土层，当存在厚度大于2m的中密以上砂夹层时，不宜采用静力压桩”。由于较大吨位静压桩机的出现，最大压柱力比以前提高，夹持机构也有所改良，对砂层的穿透能力逐步提高。但穿过厚度较大、击数较高的砂夹层仍是静压管桩的施工难点。以往有的工地遇到这种情况先采用一台钻孔桩机钻穿砂夹层，再用静压桩机压桩，既不经济又不合理。采用射水法（内冲内排）作为一种配合静压管桩穿砂夹层施工技术能有效解决静压法施工穿透深厚砂层难的问题，使静压管桩穿越砂夹层的能力大大增强，增加了管桩对地质条件的适应性。
1.施工原理及适用范围
射水法沉桩又称水冲法沉桩，其原理是：在静力压桩过程中，静压管桩遇级数较高的砂夹层时，压到管桩的二倍以上最大设计承载力仍难以压下，易出现悬机，桩机晃动较大；而夹在桩身的夹持机构也易打滑；管桩桩身出现裂缝，严重者可能出现断桩。在这种情况下，不宜再强行压桩，可配合使用水冲法。将射水管附在桩壁内侧中，用高压水流束将桩尖附近的土体冲松液化，并利用高压水、气混合物将泥砂排出桩外，以消除桩端砂层对桩端的正面阻力，同时水流及土的颗粒沿桩内侧涌出地面，减少了土与桩身的摩擦力，使桩在较小的压桩力作用下即可顺利进入持力层。射水法沉桩的特点是：当在坚实的砂土中沉桩，桩难以压下或久压不下时，使用射水法可防止将桩压断，或桩身压裂；比锤击法可提高工效2~4倍，节省时间，加快工程进度；但需一套冲水装置。本法最适用于坚实砂土或砂砾石土层上的支承桩，在粘性土中亦可使用。
2.施工方法
2.1工艺流程
桩位放样→桩机就位→吊首节桩（含冲水（气）管）→桩身垂直度调整→二次桩位复核→压桩至需要冲水深度→边冲水边压桩→穿透砂层→拆除冲水（气）管→压桩并送桩→满足成桩标准→终止压桩。
2. 2一般要求
桩位放线采用全站仪进行，并经二次核样。检查进场管桩出厂合格证及龄期。接桩时焊缝要连续、饱满，焊渣必须清除干净；焊接自然冷却时间不应少于5min，地下水位较高的冷却时间不应少于8min，避免焊缝遇水产生断裂。冲水（气）管接管时，气管采用套管连接，水管采用中间加垫橡胶垫片的法蓝盘连接，并将螺栓锁紧，确保接头不漏水、严密。冲水与压桩过程需同时进行，且冲水（气）管用静力压桩机上的吊机吊起并不停地进行上下幅度动作，以防卡管。冲水过程中，应按沉桩阻力的大小，及时调整水压和气压（一般控制在0.8~1.2MPa左右）。当桩下沉到设计标高以上1m左右时，应停止冲水，采用单独静压沉桩法将桩送至设计标高或达到设计压桩力。
2.3冲水压桩施工
静压桩机就位后进行吊喂桩，桩起吊前应将桩身空腔内杂物清除干净，防止卡水（气）管。当桩压入土中0.5~1.0m后，停止压管，从桩的两个正交侧面校正桩身的垂直度，待桩身垂直度偏差小于0.5%后方可进行正式压桩。为防止高压水（气）从桩接头四周的水平缝喷出，焊接接桩时，接头水平缝应满焊焊牢。先将桩压至砂砾层面，再安放冲水（气）管和接桩，压桩至需要冲水标高，开启冲水（气）管，边冲水边压桩。为减小摩擦力的损失，施工前应进行试桩，以确定开始冲水、冲水过程、冲水结束时的压桩力控制等参数。在准备冲水时先开启空气压缩机，当有一定的气压时再开启离心清水泵。冲水时压桩力按试桩标准进行控制。冲水过程中要用吊车吊住冲水（气）管并不停地进行上下幅度动作，以防卡管。冲水结束后，停止压桩并将冲水（气）管拆除。送桩至设计持力层，达到终压条件后，压桩结束。从水所需的水由蓄水池提供，蓄水池大小由冲水时每根桩所需水量决定，一般不小于30m³。蓄水池应放在不受压桩影响的地方，避免因压桩产生的挤土效应破坏蓄水池。为防止现场污水横流，施工现场应挖临时排水沟和集水坑，冲水时先将水排到集水坑，沉淀后再将水泵到蓄水池中，这样可对水进行循环利用，又减少了污水对场地的污染。
3.工程实例
某工程根据《岩土工程勘察报告》显示，场区覆盖层由新近填土、第四系中更新统冲积层、基岩归属为第三系组成，岩性以泥质粉砂岩为主。各地层岩性特征自上而下描述如下：第一层 素填土。第二层 粉质粘。第三层 细砂。第四层 中砂。第五层 砾砂：褐色、浅白色，饱和，中密，粒径以2～10mm为主，粒径＞2mm，含量约40%左右，局部砾含量略有增减，母岩成份以石英岩、砂岩为主，次圆形，顶板埋深11.3～13.0m，顶板标高7.4～9.50m，层高6.2～8.20m。第六层 强风化泥质粉砂岩。
由于该工程处于老城区，考虑减少施工噪声及污染影响，该工程24~32层高层暂定采用静压水冲预应力高强混凝土管桩，桩径为600mm，持力层为强风化泥质粉砂岩层，单桩承载力特征值暂定为2800KN。需穿透6.2~6.8m的砾砂层。
该工程采用射水法配合静压管桩施工，成功的解决了静压法施工深厚砾砂层穿透难的问题。工程质量经检验后满足现行规范要求。
参考文献：
[1]《建筑桩基技术规范》(JGJ94 - 94).
[2]建筑施工手册缩印本（第四版）[J].中国建筑工业出版社,2003.
[3]陈少东.冲水法辅助静压管桩在砂夹层地基中的应用[J].广东土木与建筑,2002,(4).闫国俊.静压预制管桩施工技术[J].林业科技情报,2006,(2).
[4]蔡隆俊,朱丹煜.水冲法配合静压管桩穿砂夹层的施工技术[J].建筑技术,2001,(3).
[关键词] 射水法配合静压管桩穿砂夹层施工 水冲法 静压管桩
静压法沉桩是通过静力压桩机的压桩机构，以压桩机自重和桩机上的配重作反力而将预制钢筋混凝土桩分节压入地基土层中成桩。其特点是：桩机全部采用液压装置驱动，压力大，自动化程度高，纵横移动方便，运转灵活；桩定位精确，不易产生偏心，可提高桩基施工质量；施工无噪声、无振动、无污染；沉桩采用全液压夹持桩身向下施加压力，可避免锤击应力，打碎桩头，桩截面可以减小，混凝土强度等级可降低1~2级，配筋比锤击法可省40%；效率高，施工速度快，压桩速度每分钟可达2m，正常情况下每台班可完15根，比锤击法可缩短工期1/3；压桩力能自动记录，可预估和验证单桩承载力，施工安全可靠，便于拆装维修，运输等。适用于软土、填土及一般粘性土层中应用，特别适合于居民稠密及危房附近环境保护要求严格的地区沉桩；但不宜用于地下有较多孤石、障碍物或有4m以上硬隔离层的情况。
在城市建筑桩基工程施工中，静压管桩因其无污染、噪声小、施工速度快等优点近年来越来越受到人们的青睐。但静压PHC管桩施工中遇到的主要问题，是在穿越密实砂层时遇到的贯入度较小，不能很好地达到设计桩长的情况。《建筑桩基技术规范》(JGJ94 - 94)第7.4.9条规定：“静力压桩适用于软弱土层，当存在厚度大于2m的中密以上砂夹层时，不宜采用静力压桩”。由于较大吨位静压桩机的出现，最大压柱力比以前提高，夹持机构也有所改良，对砂层的穿透能力逐步提高。但穿过厚度较大、击数较高的砂夹层仍是静压管桩的施工难点。以往有的工地遇到这种情况先采用一台钻孔桩机钻穿砂夹层，再用静压桩机压桩，既不经济又不合理。采用射水法（内冲内排）作为一种配合静压管桩穿砂夹层施工技术能有效解决静压法施工穿透深厚砂层难的问题，使静压管桩穿越砂夹层的能力大大增强，增加了管桩对地质条件的适应性。
1.施工原理及适用范围
射水法沉桩又称水冲法沉桩，其原理是：在静力压桩过程中，静压管桩遇级数较高的砂夹层时，压到管桩的二倍以上最大设计承载力仍难以压下，易出现悬机，桩机晃动较大；而夹在桩身的夹持机构也易打滑；管桩桩身出现裂缝，严重者可能出现断桩。在这种情况下，不宜再强行压桩，可配合使用水冲法。将射水管附在桩壁内侧中，用高压水流束将桩尖附近的土体冲松液化，并利用高压水、气混合物将泥砂排出桩外，以消除桩端砂层对桩端的正面阻力，同时水流及土的颗粒沿桩内侧涌出地面，减少了土与桩身的摩擦力，使桩在较小的压桩力作用下即可顺利进入持力层。射水法沉桩的特点是：当在坚实的砂土中沉桩，桩难以压下或久压不下时，使用射水法可防止将桩压断，或桩身压裂；比锤击法可提高工效2~4倍，节省时间，加快工程进度；但需一套冲水装置。本法最适用于坚实砂土或砂砾石土层上的支承桩，在粘性土中亦可使用。
2.施工方法
2.1工艺流程
桩位放样→桩机就位→吊首节桩（含冲水（气）管）→桩身垂直度调整→二次桩位复核→压桩至需要冲水深度→边冲水边压桩→穿透砂层→拆除冲水（气）管→压桩并送桩→满足成桩标准→终止压桩。
2. 2一般要求
桩位放线采用全站仪进行，并经二次核样。检查进场管桩出厂合格证及龄期。接桩时焊缝要连续、饱满，焊渣必须清除干净；焊接自然冷却时间不应少于5min，地下水位较高的冷却时间不应少于8min，避免焊缝遇水产生断裂。冲水（气）管接管时，气管采用套管连接，水管采用中间加垫橡胶垫片的法蓝盘连接，并将螺栓锁紧，确保接头不漏水、严密。冲水与压桩过程需同时进行，且冲水（气）管用静力压桩机上的吊机吊起并不停地进行上下幅度动作，以防卡管。冲水过程中，应按沉桩阻力的大小，及时调整水压和气压（一般控制在0.8~1.2MPa左右）。当桩下沉到设计标高以上1m左右时，应停止冲水，采用单独静压沉桩法将桩送至设计标高或达到设计压桩力。
2.3冲水压桩施工
静压桩机就位后进行吊喂桩，桩起吊前应将桩身空腔内杂物清除干净，防止卡水（气）管。当桩压入土中0.5~1.0m后，停止压管，从桩的两个正交侧面校正桩身的垂直度，待桩身垂直度偏差小于0.5%后方可进行正式压桩。为防止高压水（气）从桩接头四周的水平缝喷出，焊接接桩时，接头水平缝应满焊焊牢。先将桩压至砂砾层面，再安放冲水（气）管和接桩，压桩至需要冲水标高，开启冲水（气）管，边冲水边压桩。为减小摩擦力的损失，施工前应进行试桩，以确定开始冲水、冲水过程、冲水结束时的压桩力控制等参数。在准备冲水时先开启空气压缩机，当有一定的气压时再开启离心清水泵。冲水时压桩力按试桩标准进行控制。冲水过程中要用吊车吊住冲水（气）管并不停地进行上下幅度动作，以防卡管。冲水结束后，停止压桩并将冲水（气）管拆除。送桩至设计持力层，达到终压条件后，压桩结束。从水所需的水由蓄水池提供，蓄水池大小由冲水时每根桩所需水量决定，一般不小于30m³。蓄水池应放在不受压桩影响的地方，避免因压桩产生的挤土效应破坏蓄水池。为防止现场污水横流，施工现场应挖临时排水沟和集水坑，冲水时先将水排到集水坑，沉淀后再将水泵到蓄水池中，这样可对水进行循环利用，又减少了污水对场地的污染。
3.工程实例
某工程根据《岩土工程勘察报告》显示，场区覆盖层由新近填土、第四系中更新统冲积层、基岩归属为第三系组成，岩性以泥质粉砂岩为主。各地层岩性特征自上而下描述如下：第一层 素填土。第二层 粉质粘。第三层 细砂。第四层 中砂。第五层 砾砂：褐色、浅白色，饱和，中密，粒径以2～10mm为主，粒径＞2mm，含量约40%左右，局部砾含量略有增减，母岩成份以石英岩、砂岩为主，次圆形，顶板埋深11.3～13.0m，顶板标高7.4～9.50m，层高6.2～8.20m。第六层 强风化泥质粉砂岩。
由于该工程处于老城区，考虑减少施工噪声及污染影响，该工程24~32层高层暂定采用静压水冲预应力高强混凝土管桩，桩径为600mm，持力层为强风化泥质粉砂岩层，单桩承载力特征值暂定为2800KN。需穿透6.2~6.8m的砾砂层。
该工程采用射水法配合静压管桩施工，成功的解决了静压法施工深厚砾砂层穿透难的问题。工程质量经检验后满足现行规范要求。
参考文献：
[1]《建筑桩基技术规范》(JGJ94 - 94).
[2]建筑施工手册缩印本（第四版）[J].中国建筑工业出版社,2003.
[3]陈少东.冲水法辅助静压管桩在砂夹层地基中的应用[J].广东土木与建筑,2002,(4).闫国俊.静压预制管桩施工技术[J].林业科技情报,2006,(2).
[4]蔡隆俊,朱丹煜.水冲法配合静压管桩穿砂夹层的施工技术[J].建筑技术,2001,(3).