沉管灌注桩施工技术应用

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(第37卷)黑󰀁龙󰀁江󰀁水󰀁利󰀁科󰀁技

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HeilongjiangScienceandTechnologyofWaterConservancyNo󰀁4󰀁2009(TodalNo󰀁37)

文章编号:1007-7596(2009)04-0273-01

沉管灌注桩施工技术应用

张志彬

(大庆筑安建工集团有限公司,黑龙江大庆163300)

摘󰀁要:沉管灌注桩能适用于多种不同地质条件,成桩容易,节省劳力,降低造价,经济效益明显,故在众多地基工程处理中得到广

泛应用。文章剖析了沉管灌柱桩的施工技术与施工工艺,指出易出现的问题和如何预防。

关键词:沉管灌注桩;施工工艺;常遇问题;预防处理中图分类号:TV223󰀁22󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁文献标识码:B

1󰀁沉管灌注桩施工技术

灌注桩同预制桩相比,可节约钢材和木材,降低造价;同深埋天然地基相比,可减少土方、节省劳力、降低造价。沉管灌注桩能适用于多种不同地质条件,成桩容易。实践证明,推广使用沉管灌注桩能够取得明显的经济效益,但在使用中由于设计和施工不当也存在一些问题,如因桩距太小、拔管太快、管内混凝土压力不足、混凝土不符合要求、沉管进泥严重、工程地质不明等,造成缩颈、断桩、悬桩、桩体蜂窝等质量事故。

2󰀁沉管灌注桩施工对地基土质的适用性

沉管灌注桩适用于一般黏性土、淤泥质土、人工填土,以及在沉管时不产生液化的粉土和中密粉细砂土地基。

3󰀁沉管灌注桩施工工艺

沉管工艺可采用捶击沉管、振动沉管、静压沉管、振动加压沉管等4种方法。当采用预制桩尖时,对于穿越饱和黏性土的桩,宜在预制桩尖和桩管接触面处设稻草绳;对于进入硬塑黏土层或中密粉细砂层的桩,在桩尖与桩管接触面处,须用环形铁圈。如在沉管过程中水或泥浆有可能进入桩管时,应在桩管内先灌入高1󰀁5m左右的封底混凝土,方可开始沉管。沉管速度必须严格控制,同时,还可根据不同的沉管方式采取使混凝土密实的措施。

捶击沉管及静压沉管拔管速度应均匀,应尽量放慢拔管速度,在淤泥和软硬交接处拔管速度应控制在0󰀁8m/min以内,一般土层以󰀁1󰀁2m/min为宜。振动沉管在桩管内灌入混凝土后,先振动5~10s再开始拔管,边振边拔,每拔0󰀁5~1󰀁0m,停拔振动5~10s,如此反复直至桩管全部拔出,其拔管速度采用预制桩尖者󰀁4m/min。

桩身混凝土必须连续灌注。其充盈系数,当采用捶击或静压沉管时󰀁1󰀁05,当采用振动沉管时󰀁1󰀁15。若未达到此要求,应及时采用补救措施。设计注明需要复打时,应采用复打桩,复打应在第一次灌注混凝土初凝之前进行,复打桩充盈系数󰀁1󰀁6。打桩流水顺序采用由中间向外打或退打等措施,以防止桩身挤断和被设备压断。施工过程中应经常复核轴线,保证桩位准确,观测桩顶和地面有无隆起及水平位移,开挖基槽后检查桩径大小,有无裂段等情况并做好详细记录。

4󰀁1󰀁1󰀁产生原因

󰀁在地下水位以下或饱和淤泥或淤泥质土中沉管时,土受强制扰动挤压,土中水和空气未能很快扩散,局部产生孔隙压力,当套管拔出时,混凝土强度尚低,把部分桩体挤成颈缩。󰀁在流塑淤泥质土中,由于下套管产生的振动作用,使混凝土不能顺利地灌入,被淤泥质土填充进来,而造成缩颈。󰀁桩身间距过小,施工时受邻桩挤压。󰀁拔管速度过快,混凝土来不及下落,而被泥土填充。󰀁混凝土过于干硬或和易性差,拔管时对混凝土产生磨擦力或管内混凝土量少,混凝土出管的扩散性差,而造成缩颈。4󰀁1󰀁2󰀁预防措施

施工时每次向桩管内尽量多装混凝土,借其自身抵消桩身所受到的孔隙水压力,一般使管内混凝土高于地面或地下水位1󰀁0~1󰀁5m,使之有一定的扩散力;桩间距过小,宜用跳打法施工;沉桩应采取󰀁满抽密击(振)󰀁;沉拔管速度不得大于0󰀁8~1󰀁0m/min;桩身混凝土应用和和易性好的低流动性浇筑。桩轻度缩颈,可采用反插法,每次拔管高度以1󰀁0m为宜;局部缩颈宜采用复打法施工。4󰀁2󰀁断桩、桩身混凝土坍塌4󰀁2󰀁1󰀁产生原因

󰀁桩下部遇软弱土层,桩成型后,还未达到初凝强度时,在软硬不同的两层土中振动下沉管,由于振动对两层的波速不一样,产生了剪切力把桩剪断。󰀁拔管时速度太快,混凝土尚未流出套管,周围的土迅速回缩,形成断桩。󰀁在流态的淤泥质土中,孔壁不能自立,浇筑混凝土时,混凝土密度大于流态淤泥质土,造成混凝土在该层中坍塌。󰀁桩中心距过近,打邻桩时受挤压断裂,混凝土终凝不久,受振动和外力扰动。

4󰀁2󰀁2󰀁预防措施与处理方法

采用跳打法施工,跳打应在相邻成形的桩达到设计强度的60%以上进行;认真控制拔桩管速度,一般以1󰀁2~1󰀁5m/min为宜;对于松散性和流态淤泥质土,不宜多振,以边振边拔为宜。已出现断桩,采用复打法解决;在流态的淤泥质土中出现桩身混凝土坍塌时,尽可能不采用套管护壁灌注桩;控制桩中心距>3󰀁5倍桩直径;混凝土终凝不久避免振动和扰动;桩中心过近,可采用跳打或控制时间的方法。

5󰀁结󰀁语

灌注桩同预制桩相比有明显的优势,可节约钢材和木材,降低了工程造价和工期;同深埋天然地基相比,可减少土方、节省劳力、降低造价。

4󰀁施工常遇问题及预防处理方法

4󰀁1󰀁缩󰀁颈

󰀁[收稿日期]2008-11-19

󰀁[作者简介]张志彬(1974-),男,黑龙江肇东人,工程师。

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