振动沉管灌注桩施工方案

振动沉管灌注桩施工方案(总

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1、振动沉管灌注桩

沉桩机将带有活瓣式桩尖或钢筋混凝土桩预制桩靴的桩管（上部开有加料口），利用振动锤产生的垂直定向振动和锤、桩管自重及卷扬机通过钢丝绳施加的拉力，对桩管施加压力，使桩管沉入土中，然后边向桩管内浇筑混凝土，边振边拨出桩管，使混凝土留在土中而成桩。

（1）机具设备及材料要求

主要机具设备包括：DZ60或DZ90型振动锤、KJR25型步履式桩架、卷扬机、加压装置、桩管、桩满面春风或钢筋混凝土预制桩靴等。桩管直径为220-370mm、长10-28m。常用振动沉管桩锤的技术性能见表12-98，配套机具设备有：下料斗、1t机动翻斗车、J1-400型混凝土搅拌机、钢筋加工机械、交流电焊机（32KVA）、氧割装置等。

混凝土材料：混凝土强度等级不低于C15。水泥用425号或525号普通水泥；碎石或卵石粒径不大于40mm，含泥量小于3%；砂用中、粗砂，含泥量小于5%，混凝土坍落度为8~10cm。

（2）施工工艺要点

1）振动沉管灌注桩成桩工艺如图12-194，成桩过程为：①桩机就位，将桩管对准桩位中心，桩尖活瓣合拢，放松卷扬机钢绳，利用振动机及桩管自重，把桩尖压入土中；②沉管：开动振动箱，利用振管即在强迫振动下迅速沉入土

中。沉管过程中，应经常探测管内有无水或泥浆，如发现水或泥浆较多，应拔出桩管，用砂回填桩孔后重新沉管；如发现地下水和泥浆进入套管，一向在沉入前先灌入1m高左右的混凝土或砂浆，封住活瓣桩尖缝隙，然后再继续沉入。沉管时，为了适应没土质条件，常用加压方法来调整土的自振频率，桩尖压力改变可利用卷扬机把桩架的部分重量传 到桩管上加压，并根据桩管沉入速度，随时调整离合器，防止桩架抬起发生事故；③上料：桩管沉到设计标高后，停止振动，用上料斗 将混凝土灌入桩管内，混凝土一般应灌满村管或略高于地面；④拔管：开始拔管时，应先启动振动箱片刻，再开始卷扬机拔桩管。用活瓣桩尖时宜慢，用预制桩尖时可适当加快；在软弱土层中，宜控制在0.6-0.8m/min并用吊砣探测得桩确已张开，混凝土已从桩管中流出以后，方可继续抽拔桩管，边振边拔，桩管内的混凝土被振实而留在土中成桩，拔管速度应控制在1.2-1.5m/mim。

2）拔管方法根据承载力的不同要求，可分别采用以下方法：

①单打法，即一次拔管。拔管时，先振动5-10s，再开始拔桩管，应边振边拔，每提升0.5m停拔，振5-10s再拔管0.5m，再振5-10s，如此反复进行直至地面。

②复打法。在同一桩孔内进行两次单打，或根据需要进行局部复打。成桩后的桩身混凝土顶面标高应不低于设计标

高500mm。全长复打桩的入土深度宜接近原桩长，局部复打应超过新村或缩颈区1m以上。全长复打时，第一次浇筑混凝土应达到自然地面。复打施工必须在施工必须在第一浇筑的混凝土初凝之前完成。应顾及拔管随清除粘在管壁上和散落在地面上的泥土，同时前后两次沉管的辆线必须重合。

③反插法。先振动再拔管，每提升0.5-1m，再把桩管下沉0.3-0.5m（且大宜大于活瓣桩尖长度的2/3），在拔管过程分段添加混凝土，使客内混凝土面始终不低于地表面，或高于地下水位1.0-1.5m以上，如此反复进行直至地面。反插次数按设计要求进行，并应严格控制拔管速度不得大于0.5m/min。在桩尖的1.5m范围内，宜多次反插以扩大端部截面。在淤泥层中，清除混凝土缩颈，或混凝土落筑量不足，以及设计有特殊要求时，宜用此法；但在坚硬土层中易损坏桩尖，不宜采用。

3）在拔管过程中，桩管内的混凝土应至少保持2m高或不低于地面，可用吊砣探测，不足进及时补灌，以防混凝土中断形成缩颈。每根桩的混凝土灌注量，应保证达到制成后桩的平均截面积与桩管端部截面积的比值不小于1.1。

4）当桩管内混凝土浇至钢筋笼底部时，应从桩管内插入钢筋笼或短筋，继续浇筑混凝土。当混凝土灌至桩顶，混凝土在桩管内的高度应大于桩孔深度；当桩尖距地面60-80cm时停振，利用余振将桩管拔出。同时混凝土浇筑高度应超过

桩面设计标高0.5m适时修整桩顶，凿去浮浆后，应确保桩顶设计标谢及混凝土质量。

5）振动灌注桩的中心距不宜小于桩管外径的4倍，相邻的桩施工时，其间隔时间不得超过水泥的初凝时间，中途停顿时，应将桩管在停顿前先沉入土中，或待已完成的邻桩混凝土达到设计强度等级的50%方可施工；桩距小于3.5d（d——桩直径）时，应跳打施工。

6）遇有地下水，在桩管尚未沉入地下水位时，即应在桩管内灌入1.5m高的封底混凝土，然后桩管再沉至要求的深度。

7）对于某些密实度大，低压缩性，且土质较硬的粘土，一般的振动沉拔桩机难于把桩管沉入设计标高。遇此情况，可用螺旋钻配合，先用螺旋钻钻去部分较硬的土层，以减少桩管的端头阻力，然后再用振动沉管的施工工艺，将桩管沉入设计标高。这样形成“半钻半打”工艺。根据实践，桩的承载力与全振动沉管灌注桩相近，同时可扩大已有设备的能力，减少挤土和对邻近建筑物的振动影响。

振动沉管灌注桩工艺的特点是：①能适应复杂地层，不受持力层起伏和地下水位高低的限制；②能用小桩管打出大截面桩（一般单打法的桩截面比桩管扩大30%；复打法可扩大80%；反插法可扩大50%左右），使有较高的承载力；③对砂土，可减轻或消除地层的地震液化性能；④有套管护壁，

可防止坍孔、缩孔、断桩，桩质量可靠；⑤振动沉管桩属于低振幅次中频振（7800-1200次/min），对附近建筑物振动影响以及噪声对环境的干扰都比常规打桩机小；⑥能沉能拓，施工速度快，效率高，操作简便、安全，同时费用比较低，比预制桩可降低工程造价30%左右。但由于振动使土质受到扰动，会大大降低地基强度，因此当软粘土或淤泥及淤泥质土时，土体至少需养护30d；砂层或硬土层需养护15d，才能恢复地基强度。

适于一般粘性土、淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、稍密 及松散的砂土及填土使用；但在坚硬砂土、碎石土及有硬夹层的土层中，因易损坏桩尖，不宜采用。