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149复杂地质条件下预制管桩施工技术张群瑜（福建旺宇建设工程有限公司，福建 厦门 361000）2023 年第 5 期（总第 226 期）散 装 水 泥Bulk Cement作者简介：张群瑜（1985-），女，福建泉州人，本科，工程师，研究方向：建筑施工。摘 要：预制管桩是常见的基础工程施工方式，已广泛应用于现代建筑中。然而，在复杂的地质条件下进行预制管桩施工存在一系列的挑战和困难，包括土层破碎、孔壁塌陷、管桩质量不稳定等问题。文章针对这些问题，探讨了复杂地质条件下预制管桩施工技术的应用和发展，包括选址、孔壁加固、施工方式、质量控制等。研究结果表明，采用适当的施工技术和质量控制手段，可以有效提高预制管桩的施工质量和效率，同时降低施工成本和安全风险。关键词：预制管桩；地质条件；施工技术；质量控制中图分类号：TU473.1+3文献标识码：B文章编号：1007-3922（2023）-05-0149-03在现代建筑中，预制管桩是一种常见的基础工程施工方式，其优点有施工工期短、不受季节影响、适用于各种地质条件等，已广泛应用于各类基础工程施工中。然而，在复杂的地质条件下进行预制管桩施工存在一系列的挑战和困难，包括土层破碎、孔壁塌陷、管桩质量不稳定等问题，因此，如何在复杂地质条件下保证预制管桩施工质量和效率，成为当前研究的热点和难点。本文探讨了复杂地质条件下预制管桩施工技术的应用和发展。首先，分析了复杂地质条件下预制管桩施工的挑战和困难。其次，介绍了复杂地质条件下预制管桩施工技术的应用和发展，包括选址、孔壁加固、施工方式、质量控制等。最后，对预制管桩施工技术进行了总结和展望。1 复杂地质条件下预制管桩施工的挑战和困难1.1 土层破碎土层破碎是指在岩土工程施工时，由于钻掘设备对土体的作用，使得原有的土层结构发生变化，土层内部的颗粒相互错动、变形、破碎等，从而影响土层的力学性质和稳定性。土层破碎的影响因素较为复杂，包括岩土本质特性、钻孔参数、钻孔设备、作业工艺等。岩土本质特性影响因素是指土体的压缩性、抗压强度、裂隙分布等；钻孔参数影响因素是指孔径、孔深、孔距、孔壁稳定性等；钻孔设备影响因素是指钻头形式、转速、冲击力等；作业工艺影响因素是指控制钻进速度、控制注浆量、孔壁加固等。土层破碎会对岩土工程施工和工程质量产生不利影响。一方面，会影响孔壁稳定性，导致孔壁塌方、地下水渗流等问题；另一方面，会影响预制管桩的质量和可靠性，导致管身破损、焊接缺陷等问题。因此，在岩土工程施工时，需要采取合理的孔壁加固措施和施工方式，以降低土层破碎程度，保证施工效果和工程质量。同时，在施工前需要进行地质勘察和设计，评估土层破碎的可能性和风险等级，以制定合理的施工方案和管理措施，保证施工的安全性和效率。1.2 孔壁塌陷孔壁塌陷是指岩土工程施工时，孔壁因受到钻掘设备作用而发生失稳，导致孔壁出现变形、下沉或塌陷的现象。孔壁塌陷是一种常见的地质灾害，也是岩土工程施工中的一个重要问题。引发孔壁塌陷的主要因素包括地质条件、钻孔参数和作业工艺等。地质条件是指岩土体的物理性质、结构和裂隙分布等；钻孔参数是指孔径、孔深、钻进速度和注浆压力等；作业工艺是指控制注浆量、处理钻进间歇、选择合适的孔壁加固方式等。孔壁塌陷会对岩土工程施工和工程质量产生不利影响。一方面，会导致孔壁破坏、地下水渗No.5,2023Serial.No.226150流等问题，严重时甚至会影响周围环境和建筑物的安全；另一方面，会影响预制管桩的质量和可靠性，导致管身破损、焊接缺陷等问题。因此，在岩土工程施工时，需要采取合理的孔壁加固措施和施工方式，以保证孔壁的稳定性和施工效果。同时，在施工前需要进行地质勘察和设计，评估孔壁塌陷的可能性和风险等级，以制定合理的施工方案和管理措施，保证施工的安全性和效率。1.3 管桩质量不稳定管桩质量不稳定是指在预制管桩施工过程中，由于施工操作不当、材料质量问题、设计和施工方案不合理等，导致管桩质量不稳定，出现裂缝、变形、管身破损等问题。管桩质量不稳定是岩土工程施工中常见的质量问题，严重影响工程的安全性和可靠性。首先，材料质量不稳定。预制管桩的材料主要包括钢筋、混凝土等，这些材料的质量不仅直接影响管桩的强度和耐久性，而且还会影响管桩的防腐性能和施工效果。其次，施工操作不当。在预制管桩施工过程中，如果施工人员操作不当或没有按照要求进行施工，会导致管桩的质量不稳定。例如，钢筋绑扎不牢固、混凝土振捣不到位、灌浆不均匀等。再次，设计和施工方案不合理。预制管桩的设计和施工方案直接关系到管桩的质量和稳定性。如果设计和施工方案不合理，如钢筋配置不当、混凝土强度等级不符合要求等，会导致管桩质量不稳定。最后，地质条件复杂。岩土工程施工中，地质条件复杂会影响管桩的质量和稳定性，如地下水位较高、地层变化大、地下岩体裂隙多等。2 复杂地质条件下预制管桩施工技术的应用2.1 选址选址是预制管桩施工过程中非常重要的环节，选址的合理性直接影响工程的施工质量和效益。选址时需要考虑的因素较为复杂。首先，地质条件。选址时需要充分了解、评估地质条件，包括地层的稳定性、地下水位、地下岩体的裂隙和变形等，这些都会对管桩的施工和使用产生重要影响。其次，场地条件。选址时需要考虑场地的平整度、地形和地貌等因素，这些都会对施工的安全性和效率产生影响。同时，需要考虑场地的交通条件和设施设备，以保证施工顺利进行。再次，施工环境。选址时需要考虑施工环境的安全性和稳定性，如施工过程中的风险因素、环境污染等情况，这些都会影响工程的安全性和施工效率。最后，周边环境。选址时需要考虑周边环境的影响因素，应充分考虑周边建筑物、道路、地下管线等，以避免对周边环境和设施造成影响。为了保证选址的合理性，需要在选址前进行充分的勘察和评估，根据实际情况确定选址方案和施工方案。同时，需要与当地相关部门和单位充分沟通和协调，保证选址和施工过程的合规性、安全性。2.2 孔壁加固孔壁塌陷是管桩施工过程中的常见问题，为了解决这一问题，可以采用孔壁加固技术。孔壁加固是指在钻孔过程中，通过注浆或其他方式对孔壁进行加固，提高孔壁的稳定性和承载能力，从而避免孔壁塌陷问题。首先，钻孔时需要实时监测孔壁。发现孔壁出现松动或者裂缝等情况，应立即停止钻孔，进行加固处理。其次，孔壁加固。可根据不同情况选择不同的加固材料和方法，如采用注浆、钢筋网片、钢板、固结杆等方式进行加固。注浆时，可根据孔壁的不同情况选择不同的注浆材料和注浆压力，以达到最佳的加固效果。最后，加固完毕后，需要全面检查和验收孔壁。以保证孔壁稳定、可靠，达到良好的加固效果，从而保证施工顺利进行。孔壁加固技术是管桩施工过程中的重要环节，可有效解决孔壁塌陷问题。在进行孔壁加固时，需要根据具体情况选择加固方案、加固材料，并全面检查、验收加固效果，以保证施工质量和安全。2.3 施工方式在复杂地质条件下进行预制管桩施工时，需要选择合适的施工方式来保证施工质量和效率。常用的施工方式包括：2.3.1 旋挖钻机法旋挖钻机法是一种常用的预制管桩施工方式，适用于地层相对稳定、较硬、较干燥的场地。该方法是将旋转钻杆向下推进，使钻杆与地面形成孔洞，并在孔洞内加入灌浆材料，形成管壁，最终完成管桩安装。旋挖钻机法的优点是施工速度快、质量稳定、安全性高、噪声小、适用于各种土层和地质条件。旋挖钻机法的缺点是设备费用高、地质条件要求较高、施工人员技能要求较高、需要定期维护和保养。旋挖钻机法是一种高效、稳定、安全的预制管桩施工方式，但需要注意选材、选料和安全措施等问题，以保证施工质量和安全。2.3.2 抽芯取心法抽芯取心法是一种简单、有效的预制管桩施工方式。该方法是在孔壁中设置抽芯器，在钻孔151过程中取出芯土，以保证孔壁的稳定性，适用于小型工程，需要注意抽芯器的选择和使用，否则会影响施工效果。抽芯取心法的优点是施工过程简单、可靠性高、对施工场地和设备要求不高、适用于多种地质条件和管桩要求。缺点是施工速度较慢、孔壁塌陷和土层破碎问题较严重，需要采取相应的防治措施。2.3.3 液压钻机法液压钻机法是一种常用的预制管桩施工方式，其施工原理是利用液压钻机在地下挖掘孔洞，然后在孔洞中浇筑混凝土，形成管桩。与其他预制管桩施工方式相比，液压钻机法的优势是施工速度快、施工过程可控性高、管桩质量稳定等。采用液压钻机法施工过程中，需要根据具体情况选择合适的液压钻机和钻头，并控制钻机的转速和进给速度，以保证孔洞直径和深度符合要求。孔洞钻掘过程中，需要及时清理孔壁，以避免孔壁塌陷。同时，在孔洞浇筑混凝土前，需要对管内的混凝土进行充分振捣，使其密实均匀，并及时挖取孔管，以避免管桩质量不稳定问题。除此之外，在液压钻机法施工中，需要注意现场安全问题，特别是钻掘孔洞和浇筑混凝土过程中，需要加强现场监测和安全防范措施，以保证施工人员的人身安全和施工质量的稳定性。2.4 施工管理复杂地质条件下预制管桩施工需要严格进行施工管理，以保证施工质量和安全。首先，施工前的勘察和设计，包括地质勘察、设计图纸制定等工作，以了解地质条件和预测可能的风险。其次，施工过程中的监测和调整，包括孔壁稳定性监测、钻孔进度控制等工作，以及时调整施工方案。再次，施工后的验收和评估，包括管桩质量验收、工程安全评估等工作，以评估施工效果和风险等级。最后，严格进行安全管理，包括施工现场安全防护、操作规范制定等工作，以保证施工的安全性。3 结语在复杂地质条件下进行预制管桩施工是一项具有挑战性的工程，需要综合考虑地质条件、工程要求和施工条件等因素，采取合理的孔壁加固措施和施工方式，严格进行施工管理，以保证施工效果和安全性。预制管桩施工技术的发展，不仅可以解决地质条件复杂区域的施工问题，同时，能为工程建设提供更加高效、优质的技术手段。实际应用中，预制管桩施工技术仍然存在一些难点，需要在未来预制管桩施工技术发展中不断地探索和创新，结合工程实际需求，不断完善技术手段和施工管理方法，以提高施工效率和质量，为工程建设提供更好的支撑和保障。参考文献：1 胡亚伟.建筑钢结构中预制钢管桩施工工艺分析J.钢结构,2019,34(01):117-122.2 田庆成,陈林波,于贵斌.复杂地质条件下预制混凝土管桩施工技术研究 J.铁道建筑,2018(03):25-28.3 刘天阳.复杂地质条件下预制钢管桩施工技术 J.安徽建筑,2020(12):10-13.4 张瑶,王明宇,张恒,等.高压注浆法预制管桩施工技术及其应用 J.岩土工程学报,2018,40(01):188-196.5 王敬,唐伟,郑宇,等.复杂地质条件下预制钢管桩施工技术研究 J.中国水运,2019(06):130-133.轴线垂直且尺寸精确，在 10cm2混凝土结构范围内产生的气泡低于 5 个，气泡最大直径低于2mm，平整度高度差低于 1mm，完全符合工程项目施工要求。4 结语综上所述，清水混凝土技术在现代土建工程中应用频率逐渐增高，但在实际工程施工中仍然存在很多问题。因此，施工管理人员必须结合自身工程管理经验，合理利用各种现代技术，综合分析可能影响清水混凝土施工的各种因素，充分发挥技术优势，以进一步提高土建工程施工效率与施工质量。参考文献：1 孟辉.试析土建施工中的清水混凝土技术的应用J.四川水泥,2022(01):150-151.2 白颖浩,孙德峰,姜恒力,李健,聂颖涛.关于土建施工中清水混凝土施工技术研究 J.中国设备工程,2021(20):258-259.3 周浩.探究土建施工中清水混凝土施工技术的应用 J.绿色环保建材,2021(08):108-109.4 胡钰.试析土建施工中的清水混凝土技术的应用J.四川水泥,2021(08):7-8.5 任小凤.土建施工中的清水混凝土施工技术 J.砖瓦,2021(07):160-161.（上接第 148 页）