砂井插管释放应力在桩基工程中的应用（专业文章）

'砂井插管释放应力在桩基工程中的应用□许炜炜洪建（上海智富建设工程有限公司）【摘要】由于地质原因，基础桩较长、密度高，在桩基工程施工中对周围的环境影响较大，选用相应的施工技术措施，以保护周边地下管线及相邻建筑以及工程桩自身的安全，显得尤为重要。本工程采用砂井插管释放应力的施工实践提供了较为成功的经验。【关键词】砂井插管应力释放静压桩环境保护一、工程概况：xxxx位于普陀区真大路、古浪路路口西北侧B-9地块，其西侧为待开发的B-8地块，北侧与红祁河相邻。该工程由14幢（25～33层）高层住宅楼以及整体裙房（地上二层、地下一层）组成，基地占地面积七万多平方米。高层采用PHC-A500(125)-42～45预应力管桩，总根数2000多根；裙房采用PHC-A400(95)-22～25预应力管桩，总根数7000根。总挤土量为40000立方米。桩基持力层分别为⑧2层砂质粉土、⑦层粉质砂土，采静压法施工。二、保护环境方案的选择工程地质情况：②层粉质粘土、③层淤泥质粘土、③夹层淤泥质粉质粘土、④层淤泥质粘土、⑤粘土、⑥粉质粘土等低透水层，沉积巨厚（一般达17～30m），⑦层砂层粉土为本区第一层承压含水层，具有良好的透水性，埋深一般在20～32m之间厚薄不均，尤其在场区东侧较薄，甚至缺失，而在其下的⑧1层、⑧2层，则分别为透水性较差的粉质粘土和透水性较好的砂质粉土。由此可见，在该工程压桩施工过程中，由于压桩挤土产生的孔隙水压力，在②～⑥层不透水层的封堵下将难以迅速释放。周边环境：该工程东邻真大路，地下室外墙与真大路相距13.8m；南邻古浪路，地下室外墙与古浪路相距仅12.8～29m，两路下面均有众多地下管线，北侧与西侧分别与红祁河和桃浦河相近，间距相对较大。考虑工程压桩施工影响的变形范围可达两倍桩长（80～90m），确定工程压桩过程环境保护对象将主要为场区东侧真大路、南侧古浪路路面下埋设的管线。由于主楼桩间距仅为1.5米，密度较高，考虑到压桩施工过程中的挤土效应，在孔隙水压力得不到释放时，有可能会使先前施工的工程桩产生偏差，甚至上浮、脱位，引发质量事故，因此压桩过程中的另一重要保护对象是工程桩本身。为确保工程沉桩质量，缩短压桩工期，本工程依据“先东后西、先南后北、先深后浅”的顺序，合理安排施工流程，并沿真大路、古浪路一侧设置砂井插管释放应力，有效地保护好周边环境。三、砂井插管的设计及施工1、设计目的：及时释放沉桩挤土产生的浅层（主要是③层）以及深层（主要是⑦层）超压孔隙水，保护压桩期间邻近道路、管线及邻近建筑物的安全；避免先期完成的工程桩产生偏位、上浮、脱位。2、砂井的结构及参数3 （1）引流槽：上宽1.5m，下宽1.0m，深1.0m。（2）间距：东侧对应主楼范围间距1.5m，对应裙房范围间距2m；南侧间距2.0m，楼间应力释放孔2～3m（视压桩情况决定是否施工）（3）孔深：东侧30m，南侧25m，楼间30m。（4）孔径：Φ300。（5）透水管：Φ75PVC塑料管，上下各一节（4m长）钻Φ5透水孔（透水间距15～20cm，120゜交错分布）并用无纺布包裹。（6）平面位置：东侧距围墙4m，南侧距围墙8m，东南角花园位置距地下室外墙8m。砂井插管剖面示意图3、吵井平面布置图：4、砂井插管施工工序及流程1、施工顺序3 总体流程根据压桩顺序先施工真大路一侧，由北向南进行，再施工古浪路一侧，由东向西进行。2、施工工艺流程挖引流槽→搭设施工平台→钻机就位→钻井（可根据回浆颗粒度和钻速判定是否达到⑦层土）→清孔→填井底碎石→预埋透水管→填碎石→移至下一孔位3、施工技术措施（1）挖防引流槽根据放样出的应力释放孔中心线，用挖掘机沿中心线方向挖引流槽，引流槽上宽1.5m，下宽1.0m，深度1.0m。（2）搭设施工平台垂直引流槽方向采用8～10根长4m的20#槽钢，间距80cm，顺引流槽方向放置两根长8～12m的16#槽钢，其间距与钻机底架宽度一致。（3）钻机就位钻机移位应专人统一指挥，移动前必须仔细观察现场情况，发现障碍物时应及时清除，移动结束后，钻机应平稳、水平，钻机定位偏差应小于10cm。用线锤对钻杆进行垂直度观测，以确保钻杆的垂直度，垂直度应控制在1%以内。（4）钻井钻井采取清水钻进，自然造浆护壁，泥浆密度为1.3t/m3。开始应轻加压，慢转速，逐步转入正常。钻机转速合金钻头控制在180r/min以下；钢粒钻头控制在100r/min以下。（5）清孔钻井完成后用清水从井底向上反流清释井内泥浆，清孔时间不小于10min，清孔后的泥浆密度不大于1.1t/m3。（6）、填井底碎石、插放透水管为确保井底过滤效果，在井底填放60厘米高的碎石，然后将准备好的Φ75PVC塑料管逐节插入井中。（7）填碎石碎石粒径5～10mm（瓜子片）,碎石应四周均匀填孔，确保透水管位于孔正中。四、施工效果在桩基工程施工期间，随着打桩量的增加，挤土效应越加明显，孔隙水压力也随之上升，可清楚的看到孔隙水从滤水管中不断流出，周边设置的观测点的位移量均在允许范围内，沉桩速度未受到影响，有效地缩短了施工工期。六、结语打桩挤土对周围环境的破坏性很强，如果措施不当，对周边建筑物和地下管线造成的危害是极大。本工程的施工实践采用砂井插管，有效的缓解了压桩过程中的挤土效应，在砂井释放挤土应力的基础上，又将深层孔隙水通过滤水管排出，有效地降低了孔隙水压力，从而减少对周边建筑物和地下管线的影响。3'