金寶林 劉 飛 李仁民,2 顧 全 黃 浩

(1.江蘇東合南巖土科技股份有限公司，江蘇 南京 210036; 2.東南大學(xué)巖土工程研究所，江蘇 南京 210096)

1 工程概況

南京某項(xiàng)目為地上2層～3層，框架結(jié)構(gòu)，地下結(jié)構(gòu)2層，基坑面積約3 630 m2，周長(zhǎng)約為240 m，基坑支護(hù)采用600×180鋼板樁，樁長(zhǎng)12.0 m，樁端嵌入③粉質(zhì)粘土，土層情況如表1所示。

表1 土層信息表

2 施工技術(shù)難點(diǎn)

本項(xiàng)目樁體下部巖層埋深淺，支護(hù)樁長(zhǎng)12.0 m，穿過(guò)軟土層，最終進(jìn)入相對(duì)較硬的③層粉質(zhì)粘土，土層粘聚力為48.6 kPa，內(nèi)摩擦角為21.2°，標(biāo)貫擊數(shù)值為19，施工難度較大。

原方案采用450機(jī)械手打樁機(jī)，直接下壓沉樁。當(dāng)沉樁深度達(dá)到9.0 m左右時(shí)，樁尖開(kāi)始進(jìn)入③層粉質(zhì)粘土，1 h內(nèi)沉樁深度不足0.2 m，沉樁工作無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行。

3 現(xiàn)場(chǎng)施工

3.1 施工方案

鋼板樁施工時(shí)，機(jī)械手打樁機(jī)夾緊鋼板樁，利用機(jī)械下壓力打樁。針對(duì)土硬難打的技術(shù)難題，對(duì)原打樁工藝進(jìn)行改進(jìn)，在樁體入土下端安裝高壓水刀，水泵通過(guò)細(xì)鐵管向高壓水刀供水，細(xì)鐵管兩端連接高壓水刀和水泵，并固定在鋼板樁側(cè)壁。沉樁施工時(shí)，水刀噴射高壓水流，噴射水壓力20 MPa左右，同時(shí)，噴射高壓水流和沉樁工作同步進(jìn)行，見(jiàn)圖1。

施打鋼板樁時(shí)，采用復(fù)打方式，先插打一定深度后，向上拔起50%鉆進(jìn)深度，然后再插打。施工時(shí)，注意打樁進(jìn)尺情況，并關(guān)注壓力表變化。

3.2 施工效果分析

采用高壓水刀輔助沉樁后，不改變?cè)┕C(jī)械情況，標(biāo)貫擊數(shù)大于20的硬土層中，樁體順利打入設(shè)計(jì)要求深度，最下面約3 m硬土層施工難題得以解決，施工效率也由原來(lái)無(wú)法沉樁到位，提高到0.5 h完成一根樁。

在樁體下端安裝高壓水刀，水刀噴射高壓水流對(duì)土體進(jìn)行射流破壞、沖孔，產(chǎn)生水、泥以及砂等混合液，邊沖孔邊沉樁，隨著噴射水流的增多，混合液中泥、土、砂等土體顆粒被帶出地表。

通過(guò)高壓水刀輔助沉樁，打樁位置土體被預(yù)先擾動(dòng)、剪切破壞，局部形成孔洞，有利于后期打樁施工，減少沉樁阻力，降低施工難度，提高工作效率。

3.3 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

為查看噴射壓力對(duì)沉樁速度的影響，在保證樁體下沉的情況下，調(diào)整噴射水流壓力，分別設(shè)定為15 MPa,20 MPa,25 MPa,30 MPa，在不同水流壓力情況下，進(jìn)行打樁試驗(yàn)。

現(xiàn)場(chǎng)打樁試驗(yàn)結(jié)果顯示，噴射水流壓力在30 MPa時(shí)，沉樁速度最快，水流壓力在15 MPa時(shí)，沉樁速度相對(duì)較慢。噴射水流壓力越大，沉樁進(jìn)尺越多，沉樁速度越快，見(jiàn)表2。

表2 射流壓力與沉樁速度關(guān)系表

4 結(jié)語(yǔ)

高壓水刀輔助沉樁技術(shù)解決了打樁過(guò)程中穿過(guò)堅(jiān)硬土層的難題，打入深度大大提高，方法簡(jiǎn)單可行，工程造價(jià)降低，施工質(zhì)量得以保證。

本文涉及樁體為鋼板樁，該高壓水刀輔助沉樁技術(shù)也可應(yīng)用于鋼管樁、管樁、H型鋼施工中。

[1] 趙世龍，何 平，吳文濤，等.克服堅(jiān)硬地質(zhì)靜壓植樁施工技術(shù)[J].公路,2016(6):115-121.

[2] 仲如冰.水射流技術(shù)用于輔助動(dòng)力沉樁的可行性研究[J].施工技術(shù),2014,43(13):19-26.

[3] 陳貴雄,王建忠.砂樁尖配合水沖法輔助靜壓樁沉樁施工技術(shù)[J].廣東土木與建筑,2010(11):40-42.