钢管混凝土斜桩施工技术探讨研究

郧哉粤晕郧阅韵晕郧粤砸悦匀陨栽耘悦栽哉砸耘悦陨灾陨蕴耘晕郧陨晕耘耘砸陨晕郧广东土木与建筑Vol.26晕燥援4APR圆园19钢管混凝土斜桩施工技术探讨研究王青海

（珠海市金湾区建设工程质量监督检测站

广东珠海519000）

码头、桥梁等建筑物结构受力存在水平推摘要：斜桩与竖直桩相比具有承受较大水平荷载的优良特性，被广泛应用于港口、

钻进施工，还是钢筋笼制作安装、力的地基基础中。但斜桩施工技术难度较大，无论是在坐标定位放样、导管安装以及灌注水下混凝

土方面均与竖直桩有着较大差异，通过对钢管混凝土斜桩施工技术进行探讨分析，为此类工程施工提供一定的借鉴和参考。

关键词：钢管；斜桩；混凝土；导管中图分类号：TU473.1+4文献标志码：A文章编号：1671-4563（2019）04-065-03

WangQinghai

（ZhuhaiJinwanDistrictConstructionQualitySupervisionandTestingStation

Zhuhai519000，China）

Comparedwithverticalpiles，inclinedpileshavetheexcellentcharacteristicsofbearinglargehorizontalloadsandarewidelyusedinthefoundationfoundationwherethestructureoftheport，pier，bridgeandotherbuildingsaresubjectedtohorizontalthrust.However，thecon-structiontechnologyofinclinedpilesismoredifficult.Whetheritiscoordinatepositioning，samplelaying，drilling，steelcageinstallation，conduitinstallation，andcast-in-placeunderwaterconcrete，itisquitedifferentfromverticalpiles.Theconstructiontechnologyofsteelpipeconcretein-clinedpilesisdiscussedandanalyzed.Forthiskindofengineeringconstructiontoprovidecertainreferenceandreference.steelpipe；inclinedpile；concrete；conduit1工程概况1号拱座15002200全桥中心线2号拱肋1号拱肋12.68o3号拱肋12.68o上部结构为跨径某桥梁工程位于珠海市金湾区，

100m的非对称异形拱肋拱桥结构形式，为有效抵抗

下部结构采上部拱结构产生的水平推力的荷载影响，

（见图1）用拱座及桩基础设计，其中1~3号拱座承台尺寸为12.4m伊16.1m，厚4.0m，采用9根

2200的

钻孔灌注桩竖直桩基础+3根1500钢管混凝土斜桩；4号拱座承台尺寸为16.8m伊35.9m，厚5.0m，采用24根2200钻孔灌注桩竖直桩基础+14根1500钢管混凝土斜桩，斜桩竖向偏角的正切值为1颐8和1颐7两

内填充C20混凝土。种形式，

2号拱座161004号拱座359003号拱座图1拱座及桩基础平面图

Fig.1

PlanofArchandPileFoundation

3

3.1

施工质量控制要点及难点

测量定位

2施工工艺

测量定位可根据图众所周知，竖直桩在施工前，

纸提供的桩顶坐标点，在原地面用全站仪或经纬仪直斜桩的测接坐标放样即可完成，测量定位非常简单，

量定位则不同，由于斜桩本身具有一定的竖向倾角，其施工坐标会受施工地面高程与桩顶高程高差影响，

在其轴线法线平面与水平面的交线上产生一定的偏位，测量定位复杂很多。

倾斜桩在测量放样时需考虑斜桩的倾斜度影响，斜度是指斜桩在垂直方向线上的投影长度与水平方

向线上的投影长度的比值，用n颐1表示，以该工程为根据例，为8颐1或7颐1。首先分析斜桩的平面位置关系，

图1可知，1~3号拱座斜桩及4号拱座后侧8根斜桩即与该拱座的若干竖直桩桩位中心位于同一直线上，

65

桩位坐标放地面平整邛高程测量邛（坐标计算）

插打样邛搭设施工平台邛桩机就位邛（安装导向架）终孔验收邛清孔邛邛钻机就位邛钻孔邛（测量深度）

钢筋笼安装邛导管（钢筋笼制作）（导管气密性检验）安装邛二次清孔邛灌注混凝土邛成桩检验验收。

作者简介：王青海（1982-），男，硕士研究生，工程师，主要从事28654735@qq.comE-mail：建设工程质量监督管理工作。

钢护筒邛（测量斜度）护筒终孔确认邛调整施工平台

圆园19年4月第26卷第4期王青海：钢管混凝土斜桩施工技术探讨研究APR圆园19Vol.26晕燥援4均处于斜桩轴线的法线平面内，4号拱座另外6根斜

桩对称分部在承台的两侧，

两侧对称的斜桩轴线法线也位于同一平面内；其次，根据图纸给出的坐标，在平整的地面上用全站仪将拟施工的斜桩桩位（x轴线法线位于同一平面内的另一桩位坐标点1，yx1）和其

（行坐标放样，及时用钢筋在放样点进行固定标记2，y，并2）进在两坐标点之间进行拉线，利用两点一线原则确定打设

桩位的轴线倾斜平面；进而测量地面标高H高与桩顶标高的高差H=H2，计算施工地面标推算其施打中心点与原坐标点的水2平-H偏1，根据高差H位L=H伊tg，

用钢尺在地面量测对斜桩地面施打坐标进行初步定位见图2）；最后，采用插值法计算斜桩在该施工平面的中心坐标，建立不同地面标高与施工点中心坐标（x，y）的理论关系，测量施工点的标高，经反正校正调整后最终确定施打点位置（x，y）。为保证每根桩桩基施工的准

确性，每根桩基的测量定位均应有测量放样书面记录，并严格履行工序报验程序报监理单位复核，经监理单位复核无误后方可进行后序施工。

（x，y）H2HL（x2，y2）（xH1，y1）1图2

测量定位平面关系图

Fig.2

MeasurementofPositioningPlaneDiagram

3.2

在钢施管工桩平台插打

搭设完成之后，

需对打桩机底座前端进行下垫，保持稳固，对导向架进行定位安装，使振动锤头、导向架法线、钢护筒成同一轴线，倾斜角度应能满足设计及规范要求。钢管在自身重力作用下，将产生一定的下挠，导致竖向倾斜角变小，为消除因钢管自重引起的竖向倾斜角变化，该工程施工时拟将钢管桩初次插入时的竖向倾斜角角度调大1毅。斜桩施工过程中，应采用带有角度显示的水平尺对钢管桩的水平

角=90进行毅-量，计测

（算见该图竖向3），倾通斜过角公的式正切计算值其tg竖向，倾检斜验角角

图3斜桩倾斜度量测

Fig.3

TiltPileMeasurement

66

度偏差是否满足《建筑地基基础工程施工质量验收规

范：GB50202-2002》5.1.3斜桩倾斜度的偏差不得大于倾斜角正切值的15%，计算式为=（tg-1/n）伊n臆15%，如3.3

不满足钻进上成孔

述计算式要求，应及时采取纠正措施。钢管桩插打完成后，需将多余的钢管桩沿水平方向进行切割，此时钢管桩在水平面上断面形状呈椭圆

形，钻机安装前，需先确定钢管桩的中心坐标，找出该椭圆的长轴线和短轴线并进行拉线，

其交叉点即为该钢管斜桩钻进的中心坐标。钻机安装就位时，需在钻机底座前部用钢板或枕木垫高咱1暂，

经反复校正使孔位中心和转盘中心与钢管桩轴线成同一轴线咱2暂，对钻机进行加固，保证其在钻进过程中不发生倾斜偏位。

钻机钻进施工的主要目的是将钢管斜桩内的填充物进行清除，钻进达到终孔条件时，

应对孔深是否满足设计要求进行认真检查确认，

因为是斜桩，如采用传统竖直桩所使用的测绳吊铅锤的方法对孔深进

行量测，无法实现铅锤从桩位中心点铅直下放，无法对孔深进行量测。为保证斜桩钻进深度，

在钻机钻进时应事先对每根钻杆进行编号，

钻进过程中认真记录每根钻杆的编号和长度，达到终孔条件时，

只需计算每根钻杆的长度总和再加上钻头的长度，即是钻孔的咱3暂3.4

深度钢筋，钻孔深度笼制作

应与钢管斜桩深度一致。

斜桩的钢筋笼制作与竖直桩不同，特别需注意钢筋笼安装后的钢筋骨架保护层问题及灌注中的卡导管问题。由于是斜桩，钢筋笼在下放过程中，

极易受其自身重力影响与钢护筒产生碰触挤压，

如采用一般的钢筋耳筋作为保护层垫块，其在下放过程中极易与钢护筒产生挤压导致损坏咱4暂。

为保证钢筋笼的顺利安装和钢筋骨架整体质量，钢筋笼的整体刚度和保护层垫块设置是关键咱5暂，一是在钢筋笼下半部分（与钢护筒倾斜方向一致）加密布置

圆形高强混凝土滚轮垫块，二是确保焊接钢筋笼骨架的整体刚度和牢固性，只有这样才能保证钢筋笼沿着钢管桩顺利下滑，从而保证钢筋骨架的保护层厚度。为有效避免导管因重力作用在下放和上拔过程

中与钢筋笼内加强肋发生碰触导致导管卡管，以及对声测管造成不必要的挤压破坏，

钢筋笼制作时需进行适当改造，可将钢筋笼的内加强肋由内支撑改为外支

撑，需选用经验丰富的焊工进行焊接，保证焊接质量牢固可靠，同时将声测管也由内侧布置改为外侧布置，

呈等三角均匀布置在钢筋骨架外侧，绑扎牢固，便于3.5

成桩后对桩身质量进行完整性斜导桩管混凝安装

检测。土灌注，如采用普通的导管，

在导管下放和提升过程中，导管受其自身重力及导管内填充混

（圆园19年4月第26卷第4期广东土木与建筑APR圆园19Vol.26晕燥援4凝土重力影响，极易造成导管向下倾斜与钢筋笼产生

无法顺利摩擦，一则极易导致管道法兰卡住钢筋笼，极易使导管发下放或提升；二则如果导管刚度不足，

为防止混生断裂，灌注混凝土的质量难以保证。因此，需对导管进行改凝土灌注过程中导管卡钢筋笼现象，

导向结构可采用圆弧形造，在导管上设置导向结构咱6暂，（见图4）或橄榄形的凸起导向器，用钢板焊接而成，导

保证平滑无毛刺。向器表面弧形边缘要打磨圆顺，

4检测验收

钢管混凝土斜桩施工完成28d后，需对钢管混凝

主要对桩的桩身质量完整土斜桩的成桩性能进行检测，

检验指标需满足设计及性和斜桩的水平推力进行检测，

规范要求，桩在水平方向的最大偏位不得大于10cm，各

项指标均满足要求后方可进行质量验收。

5结论

钢管混凝土斜桩与竖直桩相比施工技术难度较

大，在坐标定位、成孔工艺、钢筋笼制作、导管安装、以及灌注水下混凝土等方面均有着较大差异。该工程施工前，组织专业技术人员对施工质量控制关键技术难题进行探讨分析，取得了良好的效果。该工程桩基础

图4Fig.4

导管导向器CatheterGuide

通过对该工程钢管混凝斜桩部分现已全部施工完成，

土斜桩施工技术难题及质量控制要点进行探讨研究，旨在为其他类似工程提供一定的借鉴和参考价值。

参考文献

.中国水［1］林鹏.浅析海域斜向灌注型嵌岩桩施工技术［J］

2015，15283-285.运（下半月），（4）：

.珠江水［2］燕莉.高桩码头钢管桩斜桩嵌岩的施工技术［J］

201787-88.运，（13）：

.［3］阳海林.关于钢管桩斜桩嵌岩施工技术与措施的探讨［J］

201250-51.珠江水运，（6）：

［4］邱茂顺，郝建东.斜桩嵌岩施工工艺在福建地区的首次应

.中国港湾建设，200938-40.用［J］（3）：

.［5］黄目升.大直径钢管桩斜桩嵌岩钢筋笼安放施工探讨［J］

201860-61.珠江水运，（2）：

.江［6］石青瑞，石占良.钢管桩斜桩混凝土灌注施工技术［J］

2014152-153.西建材，（2）：

.安徽建筑，2009［7］潘术文.钻孔灌注斜桩施工技术研究［J］

93-94+96.（4）：

［8］车永红，陈杰明.大直径钢管嵌岩斜桩成孔工艺技术研究

.港工技术，2014，5153-56.［J］（5）：

.华南港工，［9］尹建，詹欣淦.嵌岩斜桩施工技术的应用［J］

200611-14.（4）：

一般导向器的最外侧圆弧直径较钢筋笼内径小

中、底部三个位置直接20~30cm，可选择在导管的上、下部的导向器焊接于导管上，焊接质量应牢固可靠，往上每隔20m左右加应居导管底口5.0~6.0m处咱7暂，

设另一个导向器咱8暂，对于长度小于60m的钢管斜桩，

由于钢一般在导管上设置2~3个导向器即可。此外，管斜桩桩身斜率较大，对于所使用的导管及法兰接口

导管接口处宜采用要求具备更高的强度和刚度性能，

软性橡胶垫片,确保导管具有严密的密封性能,导管满足要求后方可用于混在使用前需进行气密性试验，凝土的灌注。3.6

灌注水下混凝土

在钢管斜桩灌注水下混凝土时，由于钢管桩是倾

斜状态，与竖直桩导管埋深测量不同，无法实现从钢管桩中心下放铅锤测定孔内混凝土的液面深度。故只能通过测量导管内混凝土面高程和统计浇注的混凝土方量来推算桩内混凝土面深度咱9暂，由于混凝土是直

该方接灌注在钢管桩内，不会产生扩孔及缩颈现象，灌注过程中只法简单易行，且推断结果可靠性较高，

需考虑一定的储备系数并做好灌注混凝土方量记录，混凝土灌注质量可以得到有效控制。

··通知

《广东土木与建筑》关于更改投稿方式的通知

询稿，《广东土木与建筑》编辑部于2019年1月1日起正式启用“期为了规范审稿流程，提升审稿效率，同时更便于作者投稿、（网址：“作者投稿”注册账号登录后进行在线投刊在线采编系统”，请作者在本刊官网http://www.gdtmyjz.com）首页、用户中心点击，本刊不再接受邮箱投稿。特此通知。稿，并可在线实时查询稿件处理状态。自即日起，67