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山西大劇院沖孔灌注樁施工技術

文檔作者：孫波文檔來源：山西建筑工程( 集團) 總公司		點擊數：	更新時間： 2025年11月18日
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2010 年9 月
第39 卷第9 期
施工技術
CONSTRUCTION TECHNOLOGY 57
山西大劇院沖孔灌注樁施工技術
孫波
( 山西建筑工程( 集團) 總公司，山西太原030002)
［摘要］山西大劇院工程采用大直徑超長沖擊成孔灌注樁及后壓漿施工技術。工程樁位控制精度高、地質條件復
雜、后壓漿工藝要求高，施工困難。根據工程難點及設計參數，介紹了灌注樁及其后壓漿施工工藝和施工設備，提
出施工質量保證措施。并采用樁基靜載試驗和低應變動力檢測方法檢驗樁基施工質量。檢測結果證明，樁基質量
達到要求，采用后壓漿工藝可有效提高單樁承載力，減少工程沉降量。
［關鍵詞］山西大劇院;沖孔灌注樁;后壓漿;施工技術;質量檢測
［中圖分類號］TU753. 3 ［文獻標識碼］A ［文章編號］1002-8498(2010)09-0057-03
Construction Technology of Punching Piles in Shanxi Theatre
Sun Bo
( Shanxi Construction Engineering (Group) Co. ，Taiyuan，Shanxi 030002，China)
Abstract:Large-diameter super-long punching piles and post grouting technology are adopted in Shanxi
Theatre. The project has some difficulties such as high precision of pile position，complex geological
conditions，and strict requirements on post grouting. According to the difficulties and design parameters，
construction technology and equipments of bored piles and post grouting are introduced，and construction
quality ensuring measures are put forward. Furthermore，static load test and low strain dynamic test are
done to test the piles quality. Inspection results show that piles quality can meet requirements，and the
post grouting technology can improve single pile bearing capacity and decrease settlement of the structure.
Key words:Shanxi Theatre; punching pile; post grouting; construction technology; quality inspection
［收稿日期］2010-05-07
［作者簡介］孫波，山西建筑工程( 集團) 總公司高級工程師，
太原市新建路9 號030002，電話: ( 0351 ) 4133976，E-mail:
616814658@ qq. com
圖1 山西大劇院建筑效果
Fig. 1 Shanxi Theatre
1 工程概況
山西大劇院( 見圖
1) 位于太原市長風商務
區(qū)文化島，占地面積約
673m2 ，總建筑面積7. 3
萬m2 ，包括1 600 座主劇
場、1 200座音樂廳和500
座多功能小劇場及配備
設施的展覽大廳、屋頂觀
景廳等。
本工程為省重點公共工程，抗震設防烈度為8 度，
場地所處地貌單元為汾河岸河漫灘及Ⅰ級階地前緣，
為嚴重液化場地。為滿足抗震等級要求高、樁承載力
高、地質條件復雜等工況，設計地基處理方式為大直徑
超長鋼筋混凝土灌注樁，并采用樁底壓力灌漿工藝，樁
端持力層進入⑧中粗砂層。
灌注樁采用泥漿護壁沖擊成孔，總計1 027 根，包
括6 根試樁和24 根錨樁。樁徑700mm，有效樁長
41. 8m，樁身采用C35 混凝土。單樁豎向極限抗壓承
載力8 956kN，其單樁豎向承載力特征值為4 478kN。
根據低應變檢測結果，試樁均為Ⅰ類樁，樁身應力波平
均速度4 025 ～ 4 202m / s。
2 施工難點及對策
1) 樁位控制精度高
本工程施工場地大，樁位分布較復雜( 對應上部結
構弧線造型、曲線較多) ，柱網間距大，且施工過程場區(qū)
內車輛行走頻繁，極易對已測放的樁點產生破壞。
為確保樁工程的測量精度，專門成立了測量小組，
做好整個現場測量控制網，按測量專項方案開展工作。
采用全站儀結合經緯儀進行測量放樣，并用十字架結
合全站儀跟蹤復核，以確保樁位準確。
2) 地質條件復雜
樁成孔深達40m，屬超長灌注樁，且存在較厚砂
58 施工技術第39 卷
層，灌注樁成孔困難，易發(fā)生塌孔、沉渣過厚等質量缺
陷。
采取的措施:①選用重型CZ-30 型沖擊鉆機，具有
成孔速度快、移動靈活、操作方便簡單、成孔垂直度偏
差小、沉渣小、泥皮薄等優(yōu)點，適合于本工程場地地質
要求;②成孔過程增加紅土投放量，做好成孔護壁;③
對樁身上部易發(fā)生塌方范圍采取加長護筒的措施;④
控制合理泥漿相對密度(1. 15 ～ 1. 20) ，及時補充泥漿，
防止虧漿造成塌孔。
3) 后壓漿工藝要求高
灌注樁后壓漿是大幅度提高單樁豎向承載力的重
要手段，亦是本工程質量控制重點和關鍵點。通過在
樁端持力層中注漿，漿液通過滲透、擠密、填充及固結
作用，大幅度提高持力層擾動面及持力層強度，并形成
擴大頭增大樁端受力面積，提高樁端阻力。同時，在樁
端以上一定高度范圍內會沿著樁土間泥皮上滲，加固
泥皮，提高樁端阻力。
3 后壓漿工藝技術要求
3. 1 工藝流程
注漿管制作→壓漿管綁扎、連接→第1 次注漿管
通水檢驗→灌注混凝土→第2 次注漿管通水檢驗→樁
底注漿。
3. 2 設計參數
1) 采用樁端后壓漿工藝，漿液水灰比控制在0. 45
～ 0. 65。
2) 注漿壓力根據土層性質及注漿點深度確定，控
制在1. 2 ～ 4MPa。
3) 樁端注漿量為2 000kg。
3. 3 關鍵施工技術
1) 注漿導管制作注漿管采用30 × 3 焊接鋼管
套絲加工，要求絲紋清晰，套絲長度≥30mm，注漿管間
連接使用管箍，接口處應纏繞生料帶并用管鉗擰緊，外
側采用200mm 套管焊接牢固。注漿管加工長度2 ～
6m，供不同長度的注漿管連接安裝時選用。
注漿管最底端一節(jié)根部250mm 長為扁尖形，并在
管壁呈梅花形開8mm 孔20 個，然后用輪胎膠皮包裹
鐵絲綁扎嚴密，再用寬膠帶封緊，防止漏漿堵孔。
2) 注漿管安裝樁底設兩根注漿管，對稱擺放于
鋼筋籠外側與鋼筋籠綁扎牢固，隨鋼筋籠一同下放。
注漿閥伸出籠底長度按實測孔深伸出籠底≥300mm，
并與超打部分深度相符。
注漿管接長伸出護筒孔口500mm 以上，并及時用
堵頭將注漿管封堵，防止雜物堵塞注漿管。
3) 注漿管通水試驗注漿管通水試驗是檢驗能否
順利進行后壓漿施工的關鍵控制點，也是整個工程質
量控制的關鍵工序。正式壓漿前分2 次進行通水試
驗，檢查是否存在堵管情況，便于及時解決:①第1 次
通水試驗在鋼筋籠、注漿管下放完畢后進行，以確保下
放鋼筋籠過程中注漿管暢通。通水試驗發(fā)現注漿管不
通時，應提出鋼筋籠，檢查后重新安放。②第2 次通水
試驗在混凝土灌注完畢后進行，檢查是否因灌注混凝
土而造成注漿管堵塞。
4) 水泥漿配制采用與灌注樁混凝土同強度等級
的礦渣硅酸鹽水泥與清水拌制成水泥漿液，水灰比應
根據地下土層情況適時調整，注漿開始至結束，水灰比
從0. 65 變化為0. 45。
5) 壓漿樁身混凝土強度等級達到C20 以上后開
始注漿。壓漿前必須先進行壓水試驗，保證疏通注漿
管。注漿流量不宜超過75L /min。
當滿足下列條件時終止注漿:①注漿總量和注漿
壓力均達到設計要求;②注漿總量已達到設計值的
75% ，且注漿壓力超過設計值;③注漿總量已達到設計
值的75% ，但注漿壓力明顯偏小時，要調小水灰比，繼
續(xù)注漿達到壓力設計值。
出現下列情況之一時改為間歇注漿:①注漿壓力
長時間低于正常值;②地面出現冒漿或周圍樁孔串漿。
注漿間歇時間為30 ～ 60min，并調小漿液水灰比。
4 質量保證措施
1) 制定質量目標責任制，堅持“三檢”制度，責任
到人。施工過程中對各工序檢查項目進行認真復核，
如樁位、樁長、鋼筋籠安放標高、后壓漿管下放等。
2) 鋼筋籠沉放過程中不得反復向下沖撞和扭動，
鋼筋籠要沉放到底，嚴禁懸吊。
3) 當樁間凈距小于2m 時，采取隔樁“跳打”施工
順序，防止施工中塌孔。
4) 注漿管接長、下放過程必須做到牢固可靠，不得
有折斷、彎曲。注漿管與鋼筋籠用電焊點焊固定，焊接
時一定要控制好電流強度，過大時容易燒穿注漿管管
壁，過小則注漿管固定不牢。露出地面部分的注漿管
頭必須采取保護措施，防止壓斷破壞。
5) 注漿前要用清水檢查清洗注漿管，注漿時要隨
時觀測注漿量及注漿壓力。嚴格控制好水泥漿液的配
合比，水泥漿液攪拌均勻，不得離析，攪拌好的漿液要
立即使用，停歇時間不得超過30min。
5 成樁檢測
樁身混凝土強度達到設計要求，并在注漿20d 后
進行樁基承載力檢驗。所有試樁、錨樁均進行樁身完
整性檢測，其余工程樁按剩余樁數的30% 進行樁身完
整性檢測，檢測方法為樁基低應變動測。
5. 1 試驗設備
2010 No. 9 孫波:山西大劇院沖孔灌注樁施工技術59
1) 單樁豎向抗壓靜載試驗
采用錨樁橫梁反力裝置，反力系統由4 根錨樁和
組合鋼梁組成。檢測設備主梁長10. 0m，高1. 6m，設
計承載力16 000kN。試驗垂直荷載由4 臺并聯的
5 000kN液壓千斤頂及其配套高壓電動油泵施加，加載
值用量程60MPa，0. 4 級的壓力表量測。
2) 低應變動力檢測
FDP204PDA 全程浮點動測儀、加速度傳感器，激
振力棒。樁身完整性檢測采用反射波法，其基本原理
是依據彈性波反射理論。
5. 2 檢測結果
1) 單樁豎向抗壓靜載試驗結果( 見表1)
表1 單樁靜載試驗結果
Table 1 Static load test results of single-pile
編號
樁徑/
mm
樁長/
m
最大加荷/
kN
最終沉降/
mm
承載力極
限值/ kN
S1 700 41. 8 9 900 47. 58 9 075(8 956)
S2 700 41. 6 10 725 45. 88 9 900(9 794)
S3 700 41. 6 10 725 47. 13 9 900(9 794)
S4 700 41. 8 9 900 44. 88 9 075(8 956)
S5 700 41. 8 10 725 45. 44 9 900(9 781)
S6 700 41. 8 9 900 42. 95 9 075(8 956)
注:括號內為扣除無效樁端側阻力后單樁豎向承載力極限值
根據單樁豎向抗壓靜載荷試驗結果，試驗樁的單
樁豎向承載力極限值為9 373kN，單樁豎向抗壓承載力
特征值為4 687kN。根據《建筑樁基檢測技術規(guī)范》
JGJ106-2003，單樁豎向極限承載力值應按8 956kN 考
慮，其單樁豎向抗壓承載力特征值按4 478kN取定。
2) 低應變動力檢測結果( 見表2)
表2 低應變動力檢測結果
Table 2 Low strain dynamic test results
編號
樁長/
m
樁徑/
mm
波速/
(m / s)
樁類別完整樁
S1 41. 8 700 4 047 Ⅰ類樁身完整
S2 41. 6 700 4 025 Ⅰ類樁身完整
S3 41. 6 700 4 121 Ⅰ類樁身完整
S4 41. 85 700 4 202 Ⅰ類樁身完整
S5 41. 85 700 4 164 Ⅰ類樁身完整
S6 41. 84 700 4 060 Ⅰ類樁身完整
采用注漿工藝在灌注樁的樁端，產生滲透、壓密和
劈裂3 種作用方式，從而對樁底沉渣一定范圍內土體
產生充填膠結效應和固化效應。
6 結語
山西大劇院工程大直徑超長沖擊成孔灌注樁采用
樁底壓力灌漿施工工藝，該工藝明顯改善了樁端持力
層和樁周條件，提高了樁端承載力和樁側摩阻力，改善
了樁荷載傳遞性能，使樁的綜合承載力得到大幅度提
高。
經過成樁檢測均達到合格標準，減小工程沉降量，
降低工程造價，特別在軟土地基應用中可取得較好的
經濟效益，推廣應用價值高。
參考文獻:
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Chinese

)
19 省市獲一二星綠色建筑標識評審資格
住房和城鄉(xiāng)建設部建筑節(jié)能與科技司日前批復了
陜西省、湖南省住房和城鄉(xiāng)建設廳，青島市城鄉(xiāng)建設委
員會關于開展一二星綠色建筑評價標識工作的請示，
至此，我國已有19 個省市自治區(qū)獲得了一二星綠色建
筑標識評審資格。
據了解，為充分發(fā)揮和調動各地發(fā)展綠色建筑的
積極性，促進綠色建筑全面、快速發(fā)展，提高我國綠色
建筑整體水平，住房和城鄉(xiāng)建設部在去年印發(fā)了《關于
推進一二星綠色建筑評價標識工作的通知》建科
［2009］109 號和《一二星綠色建筑評價標識管理辦法
( 試行)》。這項工作得到了各地建設行政主管部門的
重視，經過一年時間的積極準備，到目前為止，已有上
海、浙江、江蘇、深圳、大連、新疆、寧夏、廣西、福建、遼
寧、河北、四川、廈門、山東、天津、湖北、青島、湖南、陜
西19 個省市自治區(qū)得到住房和城鄉(xiāng)建設部的批復，獲
得了一二星綠色建筑評價標識資格。目前，部分省市
已經開始一二星綠色建筑的評審標識工作。
( 摘自《中國建設報》2010-08-23)

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