2.3.3 套管成孔

套管成孔灌注樁也稱打拔管灌注樁，采用錘擊打樁機或振動沉樁機，將帶有活瓣樁尖（如圖2-9所示）或設置鋼筋混凝土預制樁尖（靴）的鋼管通過錘擊或振動沉放土中，然后邊灌注混凝土，邊用卷揚機拔管或邊振動拔管成樁。前者稱為錘擊沉管灌注樁，后者稱為振動沉管灌注樁。其工藝特點是：能適應較復雜地層，能用小樁管打較大截面樁，承載力大；有套管護壁，可避免坍孔、瓶頸、斷樁、移位、脫空等缺陷，質量可靠；能沉能拔，施工速度快，效率高，操作簡便安全。這種施工方法適用于工業與民用建筑基礎土質為一般黏性土、淤泥、淤泥質土、稍密的砂土及雜填土土層。

套管成孔灌注樁的施工工藝流程：就位→沉套管→初灌混凝土→放置鋼筋籠、灌注混凝土→拔管成樁。沉管灌注樁施工過程如圖2-10所示。

就位：打（沉）樁機就位時，應垂直、平穩架設在打（沉）樁部位，樁錘（振動箱）應對準樁位。同時，在樁架或套管上標出控制深度標記，以便在施工中進行套管深度觀測。

沉套管：采用活瓣樁尖時，應先將樁尖活瓣用麻繩或鐵絲捆緊合攏，活瓣間隙應緊密。當樁尖對準樁基中心，并核查調整套管垂直度后，利用錘擊及套管自重將樁尖壓入土中。

采用預制混凝土樁尖時，應先在樁基中心預埋好樁尖，在套管下端與樁尖接觸處墊好緩沖材料。樁機就位后，吊起套管，對準樁尖，使套管、樁尖、樁錘在一條垂直線上，利用錘重及套管自重將樁尖壓入土中。

成樁施工順序一般從中間開始，向兩側或四周進行，當群樁基礎或樁的中心距小于或等于3.5d（d為樁徑）時，應間隔施打，中間空出的樁須待鄰樁混凝土達到設計強度的50%后方可施打。

開始沉管時應輕擊慢振。錘擊沉管時，可用收緊鋼繩加壓或加配重的方法提高沉管速率。當水或泥漿有可能進入樁管時，應事先在管內灌入1.5m左右的封底混凝土。并應按設計要求和試樁情況，嚴格控制沉管最后貫入度。

在沉管過程中，如出現套管快速下沉或套管沉不下去的情況，應及時分析原因，進行處理。如果快速下沉是因樁尖穿過硬土層進入軟土層引起的，則應繼續沉管作業。如果沉不下去是因樁尖頂住孤石或遇到硬土層引起的，則應放慢沉管速度（輕錘低擊或慢振），待越過障礙后再正常沉管。如果仍然沉不下去或沉管過深，最后貫入度不能滿足設計要求，則應核對地質資料，會同建設單位研究處理。

初灌混凝土：每次向套管內灌注混凝土時，如用長套管成孔短樁，則一次灌足，如成孔長樁，則第一次應盡量灌滿。混凝土坍落度宜為6～8cm，配筋混凝土坍落度宜為8～10cm。

灌注時充盈系數（實際灌注混凝土量與理論計算量之比）應不小于1，在一般土質中為1.1，在軟土中為1.2～1.3。在施工中可根據不同土質的充盈系數，計算出單樁混凝土需用量（折合成料斗澆灌次數），以核對混凝土實際灌注量。當充盈系數小于1時，應采用全樁復打，對于斷樁及縮頸樁可局部復打，即復打超過斷樁或縮頸樁1m以上。

放置鋼筋籠、灌注混凝土：對通長的鋼筋籠在成孔完成后埋設，對短鋼筋籠可在混凝土灌至設計標高時再埋設，埋設鋼筋籠時要對準管孔，垂直緩慢下降。在混凝土樁頂采取構造連接插筋時，必須沿周圍對稱均勻垂直插入。

樁頂混凝土一般宜高出設計標高200mm左右，待以后施工承臺時再鑿除。如設計有規定，應按設計要求施工。

拔管成樁：每次拔管高度應以能容納吊斗一次所灌注混凝土為限，并邊拔邊灌。在任何情況下，套管內應保持不少于2m高度的混凝土，并按沉管方法不同分別采取不同的方法拔管，在拔管過程中，應有專人用測錘或浮標檢查管內混凝土下降情況，一次不應拔得過高。

錘擊沉管拔管方法是在套管內灌入混凝土后，拔管速度應均勻，對一般土層不宜大于1m／min；對軟弱土層及軟硬土層交界處不宜大于0.8m／r。采用倒打拔管的打擊次數，單動式汽錘不得少于70次／min；自由落錘輕擊不得少于50次／min。在管底未拔到樁頂設計標高之前，倒打或輕擊不得中斷。

振動沉管拔管方法可根據地基土的具體情況，分別選用單打法或反插法進行。單打法適用于含水量較小土層。系在套管內灌入混凝土后，再振再拔，如此反復，直至套管全部拔出，在一般土層中拔管速度宜為1.2～1.5m／min，在軟弱土層中不宜大于1.0m／min。反插法適用于飽和土層。當套管內灌入混凝土后，先振動再開始拔管，每次拔管高度為0.5～1m，反插深度為0.3～0.5m，同時不宜大于活瓣樁尖長度的2／3。拔管過程應分段添加混凝土，保持管內混凝土面始終不低于地表面，或高于地下水位1m以上。拔管速度控制在0.5m／min以內。在樁尖接近持力層處約1.5m范圍內，宜多次反插，以擴大樁底端部面積。當穿過淤泥夾層時，適當放慢拔管速度，減少拔管和反插深度。反插法易使泥漿混入樁內造成夾泥樁，施工中應慎重采用。

注意：套管成孔灌注樁施工時，應隨時觀測樁頂和地面有無水平位移及隆起，必要時應采取措施進行處理。樁身混凝土澆筑后有必要復打時，必須在原樁基混凝土未初凝前在原樁位上重新安裝樁尖，第二次沉管。沉管后每次灌注混凝土應達到自然地面高，不得少灌。拔管過程中應及時清除樁管外壁和地面上的污泥。前后兩次沉管的軸線必須重合。