松木桩施工工艺（通用4篇）
压松木桩的施工工艺
目前国家专业规范中对一系列复合地基设计和施工工艺作出了规定，但对松木桩的成桩受力机理及设计、施工工艺、处理措施未作出规定。本文对压松木桩的设计及施工工艺提供参考。
压松木桩是一种处理软基的有效手段。压松木桩前，先清除基地以下 30cm 淤泥，使基础顶面大致平整。松木桩间 距 50cm，梅花形布置，预留桩头 15～20cm，松木桩打入完成后，在桩间夯填 30cm 厚片石灌碎石，加以夯实，使桩与桩之间挤紧。为了在打桩时能顺利贯入地基，减少阻力，保护桩头，将松木桩尾部削成尖锥状。根据打桩的方法不同，可分为人工打木桩和机械打木桩。常用的打桩机械有 手摇卷扬机和柴油打桩机，液压挖掘机亦经常用于打木桩。用液压挖掘机打桩时 需两人扶桩就位，将挖斗倒过来扣压木桩，将木桩压入地基一定深度自稳，然后 让扶桩人走开，由挖掘机将松木桩压下去，一般每 3～5min 即可打一条桩，工效 较高。为了使挤密效果好，提高地基承载力，打桩时必须由基底四周往内圈施打。桩的布置以梅花形为好，桩间距离不宜小于 3 倍桩径。打桩完毕后应按设计高程 锯平桩头，使每根桩的桩顶基本保持在同一水平面，清挖打桩时挤出的淤泥，在桩顶铺设 20～30cm 厚级配砂石褥垫层并加以压实，然后再浇筑底板混凝土，以 保证基础通过褥垫层把一部分荷载传到桩间土上，调整桩和土的分担作用。在基 础下设置褥垫层可减小桩土应力比，充分发挥桩间土的作用，即可增大 β 值，减少基础底面的应力集中。通过改变褥垫层厚度，调整桩垂直荷载的分担褥垫层 越薄，桩承担的荷载占总荷载的百分比越高，反之亦然。如果不设褥垫层，则不能发挥桩间土的作用。
台州市路桥区金清渔港二期工程地处浙江省中部沿海, 距路桥区金清镇5.8km, 交通条件便利。主要建筑物为重力式码头、护岸、港区道路等, 内港区码头新建固定码头一座 (4个300HP兼靠600HP渔用泊位, 总长150m) , 码头底高程-2.60m, 顶高程3.35m;归顺护岸200m, 码头与新建护岸前沿线齐平, 为重力式结构顺岸线布置, 护岸底高程1.00m, 顶高程3.35m;港区道路350m, 港池疏浚0.84万m3。
港区主体工程施工需设置围堰, 其中码头段施工围堰总长度为200m, 护岸段施工围堰总长度为210m。
2 围堰结构形式
围堰结构采用两道围堰:外围堰主支撑肋采用稍径14cm的6m松木桩, 两排围堰间距4.0m, 纵向间距0.5m;局部水位超深部位 (0+070~0+170段) 外围堰外侧采用8m松木桩稍径14cm或[22槽钢进行施工, 必须保证松木桩埋入淤泥深度大于长度的60%;主支撑肋设置稍径14cm的6m松木桩纵横联系梁及拉筋 (直径12mm) 进行加固, 纵向联系梁通长布置, 横向联系梁及拉筋间距均为2.0m, 顶部高程为2.10m。内围堰采用稍径14cm的6m松木桩, 距外围堰内侧5.0m, 纵向间距0.5m单排打设, 顶部高程为0.00m, 之后再在顶部设置一道通长布置的纵向联系梁;为保证围堰的整体稳定性, 每隔6m向外围堰内侧设置直径12mm的斜拉筋一道。主支撑肋内侧及内围堰均设置竹篱笆支挡填土。内围堰外侧设置石渣反压层, 顶部高程为-1.80m, 坡度为1∶4.375。围堰标准断面图如图1所示。
3 围堰施工
3.1 围堰施工程序
施工准备→丈量水深→外围堰打设松木桩、纵横联系梁及拉筋加固→外围堰铺设竹篱笆、土工布→外围堰填土→围堰内抽水→内围堰部位超高淤泥面挖除→内围堰打设松木桩及拉筋加固→内围堰铺设竹篱笆→内围堰填土→石渣反压层填筑→主体结构施工后围堰拆除。
3.2 施工顺序
结合工程特点并考虑后续工作施工需要, 此次围堰计划先施工码头段 (0+062~0+212) , 之后再施工护岸段 (0+000~0+062、0+212~0+350) , 围堰施工时先施工外围堰再施工内围堰。施工过程中将严格按照已确定的设计图纸进行施工, 特殊部位将根据现场实际情况作适当调整。
3.3 施工方法
3.3.1 丈量水深
施工前首先对外围堰外侧部位进行水深测量, 可采用人工配合施工船只进行。根据测量结果来看, 其中0+070~0+170段水位较深, 按顶部高程2.10m控制, 至淤泥面深度在3.2~3.7m, 打设6m松木桩已不能满足稳定要求, 该部位必须特殊处理, 采用8m松木桩稍径14cm或22槽钢进行施工。其余部位至淤泥面深度在2.2~2.7m, 打设6m松木桩能够满足稳定要求。施工过程中, 为保证围堰安全稳定, 可结合现场实际情况, 将围堰适当向岸侧移1~2m。
3.3.2 外围堰施工
施工时先进行外围堰施工, 外围堰松木桩打入、纵横联系梁及拉筋加固时可利用人工配合打桩船只进行作业, 松木结点部位用蚂蝗钉固定。主支撑肋内侧设置竹篱笆支挡填土, 竹篱笆采用人工搬装固定。考虑竹篱笆打入以后会出现不平整以及缝隙过大, 采用土工布进行密封, 土工布放下时采用两端坠石放入水中。以上施工进行完毕以后, 必须经过全面检查 (特别是纵横联系梁及拉筋加固部位) 合格以后方可进行填土施工, 填土采用双轮推车运输的方式进行。施工方法采用两侧推进法施工, 双轮推车运输时, 为防止出现不均匀沉降, 铺设毛竹片进行施工, 严禁重型车辆上围堰。
3.3.3 内围堰施工
外围堰施工完毕以后, 首先要抽出围堰内部的水, 为保证围堰稳定, 抽水速度按每天下降30cm进行控制。抽水完成以后, 挖除内围堰范围内超高部位淤泥, 进行内围堰部位打桩, 内围堰打桩部位距主体工程外边线5m, 为便于施工, 利用现有施工平台采用长臂挖机配合打桩进行施工。之后同样进行拉筋联系加固、竹篱笆打设, 填土施工, 方法同外围堰类似, 施工过程中要严格控制施工质量, 为保证围堰稳定, 内围堰外侧设置石渣反压层进行加固。
3.3.4 围堰拆除
主体工程完工以后, 围堰即可拆除, 拆除时可采用长臂挖机及施工船只联合作业, 先用长臂挖机挖除护脚石渣反压层及堰顶填土, 人工配合拆除拉条钢筋, 然后再用挖掘机加钢丝绳拔出竹篱笆、土工布及松木桩, 最后配合河道疏浚项目将剩余围堰材料用绞吸式挖泥船清理干净, 废旧土工布、竹篱笆等材料用自卸车清理出场地。
3.4 质量保证
施工现场事先予以平整, 不得回填杂填土或生活垃圾。
施打松木桩时, 应随时检查其位置是否正确, 是否垂直, 不符合要求时应立即纠正或拔起重新施打。
3.5 安全保证
水上作业船只要保持良好状况, 作业人员均应有合格证件, 配备消防救生信号设备, 施工作业时必须正确穿戴救生衣。
施工人员上船时必须注意安全, 避免人员落水。
松木桩打入以后必须安装警示灯, 以起到夜间警示作用。
施工期间禁止其他船只进入施工区域。
4 施工效果及总结
本工程围堰修筑后, 除了在潮位较高时背坡局部有少量渗水外, 其余诸如堰体滑移、沉降等稳定指标均符合技术要求。在堰顶采取铺设土工布, 石渣反压层顶部砂包堆压等措施后, 也基本解决了渗水问题。在历时6个月的主体工程施工过程中, 经受住了台汛期、地基开挖等不利条件的考验, 为主体工程顺利进行起了非常重要的作用。
此类围堰在软土地基使用时有其显著的优越性, 不仅节约成本, 安全高效, 而且对周边环境影响也较小, 特别适合在软土地基特别是淤泥质地基中使用, 在沿海码头工程中也值得推广。
摘要：松木桩围堰在软土地基上使用具有显著的优越性, 既经济又安全高效, 对周边环境和施工中的基坑影响也较小。根据金清渔港工程围堰成功修建的经验, 介绍相关施工方法, 供类似工程借鉴。
关键词：松木桩围堰,软土地基,施工方法
参考文献
1、施工工艺流程
测量放线→挖、填工作面→桩位放样→打松木桩→锯平桩头
2、施工准备 ①木桩采购及存放
木桩主要在当地木材市场采购，采用汽车运到工地现场仓库；木桩采购时应注意木材质地，桩长应略大于设计桩长。所用桩木须材质均匀，不得有过大弯曲之情形。木桩首尾两端连成一直线时，各截面中心与该直线之偏差程度不得超过相关规定；另桩身不得有蛀孔、裂纹或其它足以损害强度之瑕疵。
木桩之吊运、装卸、堆置时，桩身不得遭受冲击或振动，以免因之损及桩身。木桩于使用时，应按运抵工地之先后次序使用，同时应检查木桩是否完整。木桩储存地基须坚实而平坦，不得有沉陷之现象，避免木桩变形。
②打试桩，确定桩长。
因堤岸较长，沿堤岸方向每约50m打一根试桩，所以选试桩25根，以大概确定桩长。地质报告显示淤泥深度为1.2m—3.2m，为确保试桩成功，并考虑该类型桩的特殊性，配桩长度比同位置桩的有效长度大0.5米。
③打桩前，桩顶须先截锯平整，其桩身需加以保护，不得有影响功能之碰撞伤痕，桩头部位宜采用铁丝扎紧。④松木桩的制作
ⅰ、桩径按设计要求严格控制，且外形直顺光圆； ⅱ、小端削成30cm长的尖头，利于打人持力层；
ⅲ、待准备好总桩数80％以上的桩时，调入挖掘机进行打桩施工，避免挖掘机待桩窝工；
ⅳ、将备好的桩按不同尺寸及其使用区域分别就位，为打桩做好准备；
ⅴ、严禁使用沙杆等其他木材代替松木。⑤测量放样
松木桩施工前，由测量人员依据设计图纸进行放样，确定每个木桩打设桩位，采用测量用木桩予以标记。
3、挖掘机打桩流程
①挖掘机就位，为了使挤密效果好，提高地基承载力，打桩时必须由基底四周往内圈施打；
②选择正确桩长的松木桩，并扶正松木桩，桩位按梅花状布置； ③将挖掘机的挖斗倒过来扣压桩至软基中；
④按压稳定后，用挖斗背面击打桩头，直到没有明显打人量为止，确保松木桩垂直打入持力层；
⑤严格控制桩的密度，确保软基的处理效果；
⑥选择桩长 =该范围的试桩或控制桩长的较大者+0.5m。（控制桩长=相邻打入桩长的平均值，例如：（2.3+2.8）/2=2.55m）。
4、锯平桩头
①根据设计高度控制锯平桩头后的标高。
②桩头应离淤泥顶面0.6m左右，其中0.4m抛片石，0.2m插入基础砼，与之凝为一体。
5、打松木桩应着重控制的质量要求
1）桩位偏差必须控制在小于等于D/6-D/4中间范围内，桩的垂直度允差﹤1%。
2）在打桩时，如感到木桩入土无明显持力感觉时应向设计、监理及时汇报。
广州市水务规划勘测设计研究院
刘君洪 2015年6月
随着社会的发展，科技的不断进步，复合桩基处理方式越来越丰富，松木桩基础则由于其环保性问题运用在逐步减少。但在沿海地区，由于松木桩具有水泡万年不腐、造价低廉、施工方便、运输容易、工期短、适应性强等特点，往往在地基应力要求不高，尤其在淤泥、淤泥质土的基础处理中成为最优选方案。然而，翻阅各规范，在松木桩基础设计方面则没有相应的计算方法，诸如碎石桩、水泥搅拌桩、高压喷射注浆桩、刚性桩等均有对应的设计计算方法。笔者根据工程经验采用水泥搅拌桩复合地基计算方法进行初步设计计算，再根据现场荷载试验对相应参数进行校对，供广大业界同仁参考。
某沿海地区堤岸整治工程，地基容许承载力特征值不小于100kpa，勘察资料揭示基础层土质从上至下依次为淤泥质土、细砂、粉质粘土，承载力特征值分别为45、100、180kpa，其中淤泥层深度6~8m。根据地质情况，基础处理方式可选用水泥搅拌桩、松木桩等进行处理。就经济性，施工难易程度，适应性而言，两者均较为合适。但由于工程工期要求极高，水泥搅拌桩成桩待凝时间较长，对工期影响较大。最终决定采用松木桩进行基础处理的方案，松木桩桩长6m，尾径80mm，并在施工前进行现场荷载试验。
松木桩基础处理设计方案采用《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011水泥搅拌桩复合地基计算方法：
单桩竖向承载力特征值取下两式计算值的小值：
RaUpqsiliqpAp；RafcuAp
in式中：
fcu—桩身抗拉强度平均值（kPa），取松木顺纹抗拉强度8500kPa； η—桩身强度折减系数，取1；
up—桩的周长，取平均桩径100mm，Up=0.314m； n—桩长范围内所划分的土层数，n=1；
qsi—桩周第i层土的侧阻力特征值，淤泥层qs1=6~12kPa（《广东省地基处理技术规范》）； qp—桩端地基土未经修正的承载力特征值，kPa，取qp=45kPa； α—桩端天然地基土的承载力折减系数，取α=0.7。复合地基承载力：
fspkm式中：
Ra(1m)fskAP
fspk——复合地基承载力特征值，kPa；
m——面积置换率；
Ra——单桩竖向承载力特征值，kPa；
AP——桩端截面积，0.00785m2；
——桩间土承载力折减系数，0.5~0.9； fsk——桩间土承载力特征值，取45kpa。
由单桩竖向承载力特征值公式不难看出，由于松木桩桩径较小，桩端土层承载力较低，松木桩工作原理为偏向于摩擦桩。式中对单桩竖向承载力影响最大的可变参数取值为土层侧阻力特征值qsi，规范参考值：淤泥为4-7kpa，淤泥质土为6~12kpa。本文暂取8kpa计算，Ra=15.32KN。
根据复合地基承载力公式可见，承载力由桩和桩间土两部分组成。其中桩间土承载力折减系数为经验值，取值范围较大，该值对计算的地基承载力影响较大，本处暂取0.8计算。经试算，桩距450mm矩形布置，复合地基承载力特征值为105kpa。
现场地基载荷试验：
试验采用地基平板载荷试验，试验荷载每一级按220/8Kpa的荷载（22.3KN）加载，第一级为两倍。承压板边长为0.9m×0.9m，底板铺设5mm中粗砂找平。选取工程3个不同位置进行试验，结果如下：
试验点1试验加载到245KN时，P-s曲线出现明显拐点，达到结束试验标准。破坏前一级荷载为222.7KN，地基承载力极限值为274KPa，P-s曲线无比例界限，地基承载力特征值取极限值的一半为137KPa。
试验点2试验加载到201KN时，P-s曲线出现明显拐点，达到结束试验标准。破坏前一级荷载为159KN，地基承载力极限值为220KPa，P-s曲线无比例界限，地基承载力特征值取极限值的一半为110KPa。
试验点3试验加载到223KN时，P-s曲线出现明显拐点，达到结束试验标准。破坏前一级荷载为179KN，地基承载力极限值为247KPa，P-s曲线无比例界限，地基承载力特征值取极限值的一半为123.5KPa。
试验点1 P-S曲线图
试验点2 P-S曲线图
试验点3 P-S曲线图
从试验结果可以看出，荷载试验承载力结果略高于水泥搅拌桩复合地基承载力计算结果，两者相差不大。根据松木桩的工作原理，采用搅拌桩计算公式具有一定代表性。在经验参数取值方面，在初步设计时，可根据当地土质实际情况，结合工程经验取值，由以上结果可见，笔者的取值并不算保守，承载力计算值相对保守。工程实施时根据载荷试验进行确定。
松木桩作为传统的基础处理方式，其高强度且密度小，弹、韧性好，可承受一定冲击作用；其吸湿性及湿胀干缩性，在吸水后体积膨胀，对桩间土有一定挤密作用，同时增大摩擦作用，这是其他刚性桩无法替代的；其“水下千年松”的特有防腐性，在软基处理，特别是淤泥、淤泥质土的基础处理中具有很好的适应性。但松木桩由于桩长限制（一般不长于6m），处理深度受限；处理深度限制同时也限制其处理承载力，根据笔者经验，一般适用于不高于130KPa的部位。松木桩在使用时应注意以下几点：
1、松木桩为“原木”，不用剥皮，不要锯成别的形状，如对半锯成半圆状，以免后期桩身强烈弯曲变形，失去作用。
2、切忌将“松木桩”推广成更笔直，桩长可达更长的“杉木桩”或其他桩。因为大部分常见木材是忌水的，在水中将会快速变黑、变形和腐烂，杉木尤其如此。
3、施工时要考虑到松木桩所能承受的沉桩冲击力，沉桩冲击能控制在300kg.m以内；太大会破坏桩体。
