静压沉管灌注桩论文

静压沉管灌注桩论文（精选7篇）

静压沉管灌注桩论文 第1篇

厦门某桩基工程, 位于临海海岸地带, 项目由3栋 (1#楼19层, 2#楼17层, 4#楼22层) 高层建筑, 1栋 (3#楼2层) 多层建筑及高层附属的多层裙楼组成, 其中高层为框剪结构, 多层为框架结构, 总建筑面积为135302.59m2, 地上建筑面积为90106.8m2, 地下建筑总面积为45195.79m2, 2层地下室, 地下室底板面标高为-10.05m。高层建筑部分设计桩基础采用静压沉管灌注桩, 桩身设计直径为600mm, 桩身砼度等级为C35, 单桩竖向抗压承载力特征值R=2700k N, 单桩竖向抗压极限承载力5400k N。有效桩长按如下控制:当桩尖持力层为强风化花岗岩层时, 桩端应全断面进入持力层1.0m, 且设计有效桩长不小于25m;当桩尖持力层为全风化花岗岩层时, 设计有效桩长不小于33m。多层与纯地下室部分采用的是PHC管桩。具体桩基平面布置见图1:

2 地质概况及桩基选型

该项目场地原始地貌为厦门海岸地带, 后经人工回填整平成现建筑场地, 地势较平缓, 东北高西南低。设计标高±0.000为黄海标高8.000m, 场地原始标高为6.85~8.32m, 最大高差约1.47m。根据地勘报告, 地基岩土构成及特征自上而下简要分述如下:

(1) 素填土:松散, 整个场地均有分布, 固结性较差, 属高压缩性土。厚度0.40~6.40m, 层底标高1.61~7.15m。

(2) 冲填砂:为吹冲填而成, 松散~稍密, 以松散为主, 砂质较纯, 属高压缩性土。分布较普遍, 层厚0.50~11.10m, 层顶标高-1.50~7.74m。

(3) 冲填土:软塑~可塑, 以软塑为主, 该层分布较普遍, 在部分地段有缺失, 厚度0.80~12.00m, 层顶标高-1.63~6.62m。

(4) 淤泥质土:软塑~可塑, 以软塑为主, 饱和, 该层一般分布较普遍, 但由于受冲填砂和冲填土的冲挤, 使得部分地段缺失, 厚度0.40~1.80m, 层顶标高-3.65~-0.48m。

(5) 粉质粘土:可塑~硬塑, 以可塑为主, 很湿~饱和, 土质不均匀, 有胶结硬块, 属中压缩性土, 层厚0.90~3.90m。层顶标高-6.73~-0.37m。

(6) 中粗砂:饱和, 稍密~中密, 以稍密为主, 层厚0.60~4.70m, 层顶标高-5.68~-2.48m。

(7) 残积砂质粘性土:可塑~硬塑, 很湿~饱和, 厚度为3.40~22.50m, 层顶标高为-29.68~-2.20m。

(8) 全风化花岗岩:为极软岩, 破碎程度为极破碎, 分布较普遍, 在部分地段缺失, 厚度为1.60~5.90m, 层底标高-23.78~-10.17m。

(9) 强风化花岗岩 (1) :中粗粒花岗结构, 该层分布较普遍, 揭露厚度为1.20~21.90m, 层顶标高-38.88~-13.85m。

(10) 强风化花岗岩 (2) :中粗粒花岗结构, 揭露厚度0.60~18.30m, 层顶标高-63.86~-21.97m。

(11) 中风化花岗岩:中粗粒花岗结构, 致密坚硬, 主要揭露于场地南部和西北部, 场地中部埋藏较深, 揭露厚度为1.80~7.80m, 层顶标高-63.86~-21.97m。

场地内地下水类型主要为潜水、承压水。勘察期间为平水季节, 场地地下水初见水位埋深4.80~5.80m, 稳定地下水位埋深为4.10~5.10m, 预计地下水位年变化幅度为1.50~3.00m。地勘报告对场地地下水的评价是:对钢筋砼结构中的钢筋具中等腐蚀性。

地勘单位对桩型的选择建议为:高层可选PHC管桩、静压沉管灌注桩及冲孔灌注桩桩, 多层及纯地下室选择PHC管桩。建设单位倾向于全部采用PHC管桩, 但是在与审图所沟通时, 审图所提出地下水具有中等腐蚀性, PHC管桩的接头防腐问题较难处理, 高层部位采用PHC管桩必然要接桩, 因此高层部分不应选用PHC管桩。考虑到冲孔灌注桩施工周期较长, 造价偏高, 且存在泥浆污染问题, 也放弃选用。最终确定高层采用静压沉管灌注桩, 多层及纯地下室采用单根14m定长PHC管桩, 兼具承受竖向荷载及抗拔作用。

3 桩基施工

该工程共有静压沉管灌注桩762根, 静压沉管灌注桩施工机械采用两台山河智能ZYJ1000F型液压静力 (振动) 压桩机。根据地质条件的差异, 计划每天每台机械施工8~15根桩 (24h施工) , 计划工期40d, 考虑到4#楼区域持力层 (即强风化层) 较浅, 施工速度较快, 可尽快完成为后续施工提供工作面, 因而先从4#楼开始施工。

3.1 施工工艺过程

场地整平硬化及障碍物清理、放样定位、设备进场施工准备安全检查技术交底设备就位试沉桩钢套管就位、桩管底端与桩靴隔水密封静压沉桩、经纬仪校验垂直度达终压条件浇水湿润钢管内壁、查检桩底有无进水泥放入钢筋笼、焊接砼供应、灌注砼、碎石钢筋笼脱钩、下放至设计标高位置震动拔管、反插砼灌注完毕、移机单桩施工资料汇总。

3.2 施工过程阐述

(1) 静压沉管。设备进场后, 首先进行安装和调试, 然后移机至起点桩位处就位并调平。桩尖就位在桩位上, 钢套管再放入桩尖就位, 用经纬仪检查两个相互垂直方向的垂直度, 钢套管插入时的垂直度偏差不应大于0.5%, 符合要求后沉管。沉管完成后, 应检查桩管底部有无进泥水, 如有则应加以清除 (施工中如较易进泥水, 可采取在沉桩前先在钢套管内灌入高约1.5m砼封底等措施) 。沉桩时, 以试打桩确定的压桩力标准作为终压控制的主要依据, 以桩长控制为参考依据, 满足压桩控制标准后, 即可停止压桩。

(2) 砼灌注与拔管。沉管达到终压控制标准后停止沉桩, 根据钢套管实际入土深度及设计有效桩长计算所需钢筋笼长度, 及时吊放钢筋笼, 并进行砼灌注和拔管。砼灌注宜一次性连续灌注充满, 当桩较长拔管困难时, 可分次灌注。砼拌合物应具有良好的和易性, 塌落度一般控制在100~140mm。灌注砼面应高于设计桩顶标高0.5m以上, 充盈系数应不小于1.1。砼灌注完成后, 桩顶砼面以上的空孔部分应灌注碎石至地表。在拔管之前应先振动数秒钟后开始拔管并反插, 桩底端1.5m范围宜多次反插以保证桩端砼密实, 拔管过程中, 每拔管0.5~1m向下反插深度为300~500mm, 如此反复进行并始终保持振动, 直至套管全部拔出地面。

4 施工控制要点

(1) 为验证及确定单桩承载力与终压控制标准, 正式施工前应召开试桩会议进行试打桩, 终压控制标准由建设、地勘、设计、施工和监理等单位共同确定, 且应报请质安站监督人员参加, 并形成会议纪要以指导工程施工。本工程在静压沉管灌注桩试桩时发现存在桩已经进入强风化持力层, 压桩力也超过5400k N, 但是有效桩长未超过25m (主要在4#楼强风化层较浅区域) 的现象, 这与设计要求有所不符, 后经设计、地勘等相关单位研究协商, 最终确定压桩标准为:以压桩力控制为主, 桩长为辅, 有效桩长>33m时, 终压力控制为5400k N, 有效桩长33m时, 终压力控制为6000k N;对有效桩长<20m的情况, 要通知设计、地勘等相关单位确定是否需处理。

(2) 施工场地应符合桩基行走及压桩条件, 本工程场地地表土为由粘性土和残积土组成的素填土, 经雨水浸泡后地面较泥泞松软, 机械压桩时存在打滑及倾斜现象, 易导致钢套管弯曲及桩身倾斜, 后经回填约30cm厚的砖渣对场地进行硬化, 施工机械方能进行正常的施工。

(3) 进行压桩施工前应配好足够长度的钢套管并对钢套管长度进行准确的测量。首先应熟悉地勘资料并结合试桩情况掌握持力层的大致埋深范围, 然后计算出所需钢套管的总长度及节数。钢套管之间采用螺纹对接, 对接时先操作夹桩箱夹住下节钢套管, 接着用吊机吊入上节钢套管使之与下节钢套管的螺纹咬合, 然后开启转盘扳手完成对接。因钢套管吊入压桩机内并完成对接后, 其长度不易准确测量, 从而导致对有效桩长的计算产生偏差, 故对钢套管长度的测量宜在其吊装前由施工单位、监理单位及业主三方共同在地面完成, 测量需吊装的各单节钢套管长度, 累加并扣除对接螺纹部分即为总长度。因压桩机上的吊机的起吊高度有限, 施工过程中不宜配置过长钢套管, 以免遇地质突变较大处持力层突然上升导致钢套管外露长度过大, 钢筋笼不能吊放入钢套管内。对此, 在施工行进中可由桩机上的吊机携带一根单节钢套管, 若机上钢套管长度不足则接长。

(4) 沉管及拔管应连续进行, 不宜停滞过长时间。沉管过程往往会因为钢套管长度不足需接管或其他故障问题导致停压时间过长, 恢复沉管后因地基土摩阻力恢复, 导致压桩困难, 有时还要拔管复压, 这就耽误了时间也增加了施工成本。此外, 沉管到位后应及时放置钢筋笼、灌注砼并拔管, 以免停滞时间过长, 所需拔管力增大, 导致拔管困难。

(5) 为防止出现拔管带笼现象, 宜将钢筋笼的加劲箍全部箍在纵筋内皮, 且加劲箍间距不宜太大, 钢筋保护层宜适当加大。本工程原设计钢筋笼加劲箍间距为2m, 钢筋笼加劲箍除顶底两道加劲箍箍在纵筋外皮, 其他箍在内皮, 纵筋保护层厚度为70mm。在施工初期经常出现拔管带笼现象, 经分析原因为钢筋笼在吊放过程中产生了扭曲变形, 且与钢套管内壁局部间隙过小, 导致砼中砂石易堵卡在其中, 后经联系设计单位, 将钢筋笼的加劲箍间距改为1m, 顶底两道加劲箍也改成箍在纵筋内皮, 纵筋保护层改为80mm, 后续施工过程中未再出现拔管带笼现象。

(6) 静压沉管灌注桩施工中常见的质量通病有断桩、缩颈及吊脚桩。其预防控制措施有:提前在套管内灌入1.5m高的砼增压, 然后再沉管;因砼桩尖易破碎故不宜采用, 应采用钢桩尖, 钢桩尖一般在工厂加工完成。本工程钢桩尖由16mm厚Q235B钢板一次冲压成形成, 并附6道加劲肋, 施工中未出现桩尖变形塞入钢套管内现象。

5 结束语

本工程静压沉管灌注桩施工在初期因对施工工艺掌握不透彻, 施工进展不是很顺利, 不时出现拔管带笼、桩身缩颈等问题, 施工进度较为缓慢。经过对施工工艺进行改进后, 后续的施工过程较为顺利, 平均每天每台机械可成桩10~20根, 仅用30d便完成了静压沉管灌注桩施工, 比计划完成时间提前了10d。施工完成后委托建筑工程检测单位对桩的承载力及桩身完整性进行检测, 共选取9根桩采用人工挖孔桩接桩至地面后进行静载实验, 考虑到设计桩顶标高至地面间额外增加的土的摩阻力, 实验承载力定为5850k N, 实验结果均符合设计与规范要求。此外, 选取了237根桩做低应变检测, 检测结果为:Ⅰ类桩195根, Ⅱ类桩42根, 未检测出三类以上级别的桩, 符合规范要求。

由此可见, 采用合理的施工工艺进行施工, 该桩型成桩质量是可靠的。当然, 该桩型也有一定局限性, 除存在断桩、缩颈等质量通病外, 沉管过程中如遇见直径超过600mm的孤石无法穿越, 需报请设计院采取补桩或引孔等措施。于锤击沉管灌注桩在沉管过程中噪音及在沉管过程中对相邻建筑物影响都比较大, 已经不适宜在城市中使用, 所以在施工中应结合工程具体情况采取有效的施工工艺, 做好施工质量控制工作, 扬长避短, 则该桩型是能够得到有效应用和值得推广的。

摘要：目前, 随着工程技术的不断进步, 新的桩基施工工艺不断出现。静压沉管灌注桩作为沉管灌注桩施工工艺的发展, 由于其具有的优越性, 逐渐得到建筑业的认可, 在工程中的应用也日益广泛。文章结合工程实例, 阐述了静压沉管灌注桩施工工艺的应用。

简述沉管灌注桩施工工艺 第2篇

锤击沉管灌注桩是采用落锤、蒸汽锤或者柴油锤将钢套管沉入土中成孔, 然后灌注混凝土或者钢筋混凝土, 抽出钢管而成的。桩基几乎可应用于各种工程地质条件和各种类型的工程, 尤其适用于软弱地基。锤击式沉管灌注桩以其诸多优点, 成为多层住宅、综合楼的首选桩型。但其自身也存在一些缺陷和在设计施工中难以操作的指标, 灌注桩沉管的贯入度的控制便是其中之一。其在施工的过程中施工设备简单, 施工方法便捷。

在施工的过程中, 先将桩机就为, 吊起桩管, 垂直套入预先立好的预制混凝土锤尖, 压入土中。桩管与桩尖接触的地方应当垫如稻草或者麻绳垫圈, 以防止地下水渗入管内。当检查桩管与桩锤的过程中, 桩架与桩锤要位于同一垂直线上, 即可在桩管上扣上桩帽, 起锤沉管。先用低垂轻击, 观察无偏移后方即可进行正常的施工, 直至符合设计的要求深度, 并检查管内有无泥浆进入, 即可灌注混凝土。桩管内混凝土应当尽量灌满, 然后开始拔管。拔管的时候要保持均匀, 第一次把孤雁高度控制在能够容纳第二次所需要的灌入的混凝土量为限, 不能够拔管过高。拔管的时候应当保持连续密集低击不停, 并控制拔出的速度。在官邸为拔到的桩顶设计标高之前, 倒打或者轻击终端, 把关时候应当注意管内混凝土量应当高于地面, 直到桩管全部拔出地面为止。

桩在荷载作用下, 桩身上部首先受到压缩, 一部分荷载往下部桩身传递, 另一部分则在桩与桩周土之间形成摩阻力。当荷载分级逐步加到桩顶时, 桩身上部受到压缩而产生相对于土的向下位移, 与此同时, 桩周表面受到土的向上摩阻力, 桩身荷载通过桩周摩阻力传递到桩周土层中去, 致使桩身荷载和桩身压缩变形随深度递减。随着荷载的增加, 桩身压缩量和位移量增加, 桩身下部的摩阻力随之进一步发挥出来。当桩周摩阻力全部发挥达到极限状态后, 若继续增加荷载, 则荷载量将全部由桩端土承担。

沉桩顺序:考虑沉管灌注桩施工过程中的挤土效应 (沉管灌注桩施工过程中由于挤压土体及振动造成含水量饱和土体的液化, 土体受挤压逐渐密实, 土体颗粒间的气体及空隙水大量排走, 在大面积桩体施工过程中土体受压, 桩体周围的土体大面积隆起现象) , 施工时主要采用从中向外、隔排跳打的原则, 否则, 由于沉管灌注桩施工过程中所造成的挤土效应, 部分桩基已施工完成, 该部分土体较为紧密, 如果再在其周围振动施工时, 沉管桩机振动下沉、挤压、混凝土灌注及振动灌注上拔过程对部分土体又产生了挤压作用, 迫使土颗粒间隙继续缩小, 由于该挤压力无法使土颗粒间隙继续缩小时将会使周围土体快速往压力较小方向扩展 (土体可扩展方向有三种情况, 即周围;向下;向上) 。由于周围已加固土的体颗粒较为紧密, 基本无法继续挤压, 所以往周围扩展的可能性较小;基地持力层土体颗粒紧密, 所以扩展的可能基本没有;被挤压土体形成向上扩展的趋势。

2 振动沉管灌注桩

振动沉管灌注浆是采用激振器或者振动冲击锤将钢套管沉入土中成孔而成的灌注桩, 其沉管原理与振动沉桩完全相同。

施工方法:在施工的过程中先要安装好桩机, 将桩管下端活瓣合起来, 对准桩位, 徐徐的放下桩管, 压入土中, 要注意的是不能够使得沉管偏斜, 即可开动激振器沉管。当桩管下沉到设计的要求的深度之后, 便停止振动, 立即利用吊斗向管内灌满混凝土, 并再次开动激振器, 进行边振动边拔管, 同时在拔管的过程中继续向管内浇筑混凝土, 如此反复进行, 直至桩管全部拔出地面之后形成混凝土桩身。振动灌注桩在施工的过程中可采用单振发和反插法进行施工。

2.1 单振法

在沉入体重的桩管内灌满混凝土, 开动激振器5~10秒, 开始拔管, 边振动边拔管, 每拔出0.5~1m停止拔动振动5~10秒之后继续拔管, 如此反复, 直至桩管全部拔出为止。在一般的土层内把关速度适宜为1.2~1.5m每分钟, 在较软弱的涂层在烘干不得大于0.8~1m。单振法施工速度快, 混凝土用量少, 但是桩的承载能力低, 适用于含水量较少的土层之中。

2.2 反插法

在装管内灌满混凝土, 先振动再开始拔管。每次拔管的高度0.5~1m, 向下反插深度0.3~5m。如此反复的进行并始终保持振动, 直至桩管全部拔出地面。反插法能够扩大桩的截面, 从而提高桩的承载力, 但是混凝土耗用量较大, 一般适用于饱和软土层。

2.3 复振法

在施工方的过程中, 施工方法和要求与锤击沉管灌注桩的富达方法相同。

3 施工中常见的问题及处理

3.1 断桩

断桩一般发生在地面以下软硬土层交接处, 并多数发生在黏性土施工中, 沙土及其疏松土则很少出现, 产生断桩的主要原因是由于桩距过小, 受到邻桩施打的挤压影响;桩身混凝土终凝不久就受到振动和外力以及软硬土层间传递水平力大小的不同, 对桩产生切应力等。处理方法是经过检查有断桩之后, 应当将断桩拔去, 略增大桩的截面面积或者加固筋后再重新浇筑混凝土。或者在施工的过程中采用预防措施, 如在施工中控制桩重心距离不能够小于3.5倍的桩径, 采用跳打法或者控制时间间隔的方法进行施工, 使得邻桩混凝土达到设计强度等级的一半在进行中间桩施工等。

3.2 瓶颈桩

瓶颈桩是指桩的某处直径缩小形似瓶颈, 其截面面积不符合设计要求, 多数发生在黏性土, 土质软弱、含水率高, 特别是饱和的淤泥或者淤泥质软土层当中。产生瓶颈桩的主要原因是在含水率较大的软弱土层中沉管时, 图收到挤压便产生很高的孔隙水压, 拔出管之后迹象新灌注的混凝土, 造成缩颈。拔管速度过快, 混凝土使用量少, 和易性差, 混凝土出管扩散性差也会影响造成缩颈现象。

其主要的处理方法是在施工的过程中保持管内混凝土略高于地面, 是指有足够的扩散力, 拔管的过程中要采用复打或者反插法, 并严格的控制拔管速度。

3.3 吊脚桩

吊脚桩是指桩的底部混凝土隔空或者混凝土进泥沙而形成的松散层部分的桩。产生的主要原因是预制钢筋混凝土桩尖承载力或者钢活瓣桩桩尖的刚度不够, 沉管的时候被破坏或者变形, 因而水或者泥沙进入桩管, 把关的时候桩靴未脱或者活瓣未曾张开, 混凝土未及时的从管内流出等等。

结束语

沉管灌注桩的质量问题与对策研究 第3篇

1 沉管灌注桩的质量问题

沉管灌注桩的经常会存在一些质量问题, 对于施工环节来说, 产生质量问题的原因是:施工上没有用合格的桩尖或桩尖的形式不符合规定, 桩尖的桩靴、桩脖、桩径的大小和形式不符合要求。 (正确的桩尖形式本文在后面有专门论述) ;其次是打桩顺序不当, 未有合理的施工组织设计;其它如在施工过程中打桩速度、硅的控制、钢筋笼的控制也是决定质量优劣的关键。施工方法、工艺, 人员素质等对工程质量均造成不同程度的影响。但是在工程的后期, 土的挤压对桩的破坏作用也很大, 由于先施工的桩所受到的振动、土的排挤位移比后施工的桩次数要大的多, 所以对桩身造成的危害也就更为严重。

此外, 检测部门的检查测试标准, 检测范围、检测方式, 质量监管部门的监管力度, 对标准的制定的成熟程度也对桩质量产生一定影响。

常见的几种质量问题包括以下几点。

(1) 缩径及桩形不完整。

桩径小于沉管直径, 桩局部体形不完整, 这种桩的桩身完整性检测显示为三类桩、四类桩。

(2) 钢筋笼上拱。

拔管时钢筋笼随套管提升而上拱, 或者施工时由于挤桩而导致钢筋笼上拱。

(3) 桩位偏移。

桩位偏离超出设计允许偏差。对于灌注桩, 偏位不应大于半径的尺寸, 承台要能控制住桩, 并且要有足够的保护层厚度。

(4) 单桩承载力低。

单桩承载力达不到设计要求。这种桩在进行单桩竖向静载检测中, 极限承载力达不到设计的特征值的2倍。

(5) 断桩及桩身硅坍塌。

桩身分离、有裂缝, 甚至有一段桩没有硅, 硅不连续。

(6) 悬桩 (吊脚桩) 。

实际上任何一种桩型都不是万能的都有其适用范围, 关键在于找到切入点, 扬长避短;再好的桩型只要施工中不注意质量或超过其适用范围, 就会出现质量问题甚至造成重大损失。

2 补桩的措施

在已知承载力不足的桩旁另加桩, 这是最直接的办法, 但这一定要在确定了哪些桩不合格的情况下才能施工, 这就要求所有桩均做检测后或合理推测后, 才能进行补桩。不进行全部检测, 也可以取一个检测值最低的桩作为承载力的计算值, 但这样要造成一定的浪费。

补桩还要讲究对称布置, 采用“扁担挑”, 而非缺一补一。不能局部偏硬, 其它部分偏软, 这样以后容易产生不均匀沉降, 将圈梁甚至墙体拉裂。补桩的形式有补预制桩和人工钻孔高压注浆桩补桩等形式。预制桩的补桩有两种施工形式, 一种是采取预制桩机进行锤击打预制桩, 一种是采用静压法施工。对于预制桩机强力锤击补桩, 这很容易对周围桩产生推力, 且在桩距较密的施工平面内补桩, 打预制桩后容易引起邻桩上浮 (使灌注桩为悬桩) 。静压法施工就是通过静力压桩, 其噪音小, 施工现场干净, 对相邻桩的影响也相对小些, 可以克服锤击带来的弊端, 但静压机体积庞大。

人工钻孔高压注浆桩形式比较灵活, 施工场地要求比较宽松, 作业面相对较小。没有机械振击, 这种桩在成桩过程中基本对桩的相邻土不产生成桩挤土效应, 能够保护相邻桩, 是一种典型的非挤土桩。其噪音很小, 对邻近桩受力影响小, 这是人工钻孔桩的优点, 但废泥浆、弃土运输等可能会对环境造成不利影响, 并且桩的施工速度因大量使用人工而相对比较慢。

3 采用锤击拍打的措施

采用锤击拍打, 是指通过拍打灌注桩既采用预制桩桩基, 一般为90k W型, 待桩身硅强度达到C20后, 拍击桩头 (桩头要稍做保护处理, 加桩帽或钢筋箍紧桩头) , 使桩身与桩尖经过锤击拍打后紧密相连。对于那些桩身完整性比较好, 而承载力比较低的情况, 这是一种很好的办法, 单桩承载力经过拍打后均有不同程度的提高乃至满足设计要求。

3.1 锤击拍打应注意的事项

(1) 硅强度要达到C20。由于设计上沉管灌注桩主要考虑了竖向荷载, 不考虑锤击振荡, 水平方向只考虑地震与横向施工时的挤土效应, 完全是构造配筋。而拍打施工中, 要把灌注桩做为预制桩来使用, 所以硅强度一定要完全达到设计强度方可以施工。

(2) 桩机的选择、锤头的选择, 贯入度的控制。桩机应选择90k W或120k W型打桩机, 锤头选择3.2T锤, 落距1.50米, 锤击拍打桩, 锤击贯入度的要求为最后十锤 (落距1.50米) 贯入度小于6.00 c m即可。

(3) 注意桩头的保护。桩头一般采用小4的钢筋将桩头捆紧, 缠上4~5圈。这种箍的作用, 可以减少桩头的破坏。同时, 桩头一定要处理平整, 这样受力面积相应增加, 减少冲力集中, 以免桩头破坏。在桩头处再覆盖一些棉垫等缓冲材料延缓冲力。因为如果桩头被压碎, 后续将无法施工。

3.2 锤击拍打的优越性

(1) 工程造价低廉。一般工程费用包括桩机进场费与打桩费, 桩机进场费用为1500元左右, 打桩费一般按打桩数量的多少而有所差异, 一般以400根桩左右, 每根桩的拍打费用为巧一20元/个。其它还有一些桩头保护费用, 这和整个费用比起来是微乎其微的, 只有一点人工费与钢筋费用, 大约为100元。这样算下来处理400根桩只需要1万元。

(2) 施工速度快。拍打一组200根桩, 只需1天左右。每根桩的拍打时间2~5分钟, 桩机移位平均到每根桩上大约需要0.5~1分钟。

4 其他措施

如果沉管桩只是在顶部几米内有严重缺陷的话, 通常是把桩顶部分挖开, 再浇筑硅把桩接上来, 这样既经济又简单。但这仅对那些小应变检测顶部有缺陷而承载力合乎要求的桩适合。

桩承台用片筏基础或条形基础连接起来的补救措施, 这种方法的原理是利用地梁及片筏的刚度来调整各个承台内桩的内力。使整个建筑物不致发生局部不均匀下沉, 同时由于有了片筏或条形基础, 考虑到地基土的反力也承担了部分上部荷载, 考虑了桩土的共同作用, 桩所承受的荷载也减小了, 这样便达到了处理的目的。这种办法的好处在于不用具体确定不合格桩的位置, 但工程造价会比较高。

上述的补救措施虽然是成功的, 但是我们不希望沉管灌注桩的施工经常出现这样的质量事故, 经常需要进行补救, 这反而失去了沉管灌注桩造价低廉, 施工简便的优势。

参考文献

[1]平学荣, 和曙泉.改进振动沉管灌注桩的施工工艺[J].西部探矿工程, 2005 (1) .

静压沉管灌注桩论文 第4篇

1 工程概述

沉管灌注桩又称为打拔管灌注桩, 是利用沉桩设备, 将带有钢筋混凝土桩靴 (活瓣式桩靴) 的钢管沉入土中, 形成桩孔, 然后放入钢筋骨架并浇筑混凝土, 随之拔出套管, 利用拔管时的振动将混凝土捣实, 便形成所需要的灌注桩。利用锤击沉桩设备沉管、拔管成桩, 称为锤击沉管灌注桩。利用振动器振动沉管、拔管成桩, 称为振动沉管灌注桩。按作用分为挤密桩、摩擦桩和端承桩。

为了提高桩的质量和承载能力, 沉管灌注桩常采用单打法、复打法、翻插法等施工工艺。单打法 (又称一次拔管法) :拔管时, 每提升0.5 m～1.0 m, 振动5 s～10 s, 然后再拔管0.5 m～1.0 m, 这样反复进行, 直至全部拔出;复打法:在同一桩孔内连续进行两次单打, 或根据需要进行局部复打。施工时, 应保证前后两次沉管轴线重合, 并在混凝土初凝之前进行;翻插法:钢管每提升0.5 m, 再下插0.3 m, 这样反复进行, 直至拔出。

沉管灌注桩以其成桩效率高、承载力强、工程成本低、桩长控制灵活等优点而得到广泛地应用。一般适用于黏性土、淤泥、淤泥质土、粉土、湿陷性黄土、稍密及松散的砂土。但是, 它的施工工艺较复杂, 稍有疏忽就会导致各种施工质量问题[3,4,5]。

2 材料及施工

1) 水泥:425号及其以上的硅酸盐水泥、普硅、矿渣、火山水泥。水泥进场时应有出厂合格证明书。施工单位应根据进场水泥品种、批号进行抽样检验, 合格后才能使用。水泥如存放时间超过三个月, 应重新检验确认符合要求后才能使用。

2) 中粗砂:采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的河砂或海砂, 其含泥量不大于3%。

3) 石子:采用坚硬的碎石或卵石, 最大粒径不宜大于40 mm, 且不宜大于钢筋最小净距的1/3, 其针片状颗粒不超过25%, 含泥量不大于2%。

4) 钢筋:钢筋进场时应有出厂质量合格证明书, 应检查其品种规格是否符合要求及有无损伤、锈蚀、油污, 并应按规定抽样, 进行抗压、抗弯、焊接试验, 经试验合格后方能使用 (进口钢筋要进行化学成分检验和焊接试验, 符合有关规定后方可用于工程) 。钢筋笼的直径除应符合设计要求外, 还应比套管内径小60 mm～80 mm。

5) 桩尖:一般采用钢筋混凝土桩尖, 也可用钢桩尖。钢筋混凝土的桩尖强度等级不低于C30。其配筋构造和数量必须符合设计或施工规范的要求。

振动锤击沉管灌注桩施工中常见的缩颈、桩体夹泥、断桩、吊脚桩、钢筋笼下沉或上浮等质量通病的出现原因、预防措施。

振动沉管灌注桩能适应复杂的地层, 不受持力层起伏和地下水位高低的限制;能够用小桩管打出大截面桩, 有较高的承载力;由于有套管护壁, 可防止坍孔、缩孔、断桩, 桩质量可靠;在砂土中可减轻或消除地层的地震液化性能;它能沉能拔, 施工速度快, 效率高, 操作方便, 安全, 费用也较低。但是正是由于其能沉能拔, 施工速度快, 效率高, 故在施工中也容易出现问题。

动静测结合法评价基桩受力特性, 以反映工程质量情况。一般沉管灌注桩的长度不宜大于18 m。在具有保证桩身质量的可靠措施和成熟经验时可适当加长但不应大于25 m, 本文阐述了在特殊情况下, 行之有效的质量监测和可靠的施工措施成功地将36 m超长沉管灌注桩施工完毕。

1) 测量放线:根据桩位平面图, 建筑物控制点、水准点测量放线, 精确施放桩位, 测量场地标高, 确定成桩长度。桩间距根据设计要求的复合地基承载力, 桩间土的性质, 宜取3倍～6倍桩径。

2) 桩孔就位:桩机就位后, 首先调平桩机, 由专人负责桩管垂直对准桩位中心, 确保桩孔垂直偏差小于1%。

3) 成孔:固定合龙管尖活叶, 管尖对准桩位缓慢平稳沉管, 发现沉管偏移, 及时采取措施纠正, 通过桩机电流大小或贯入度控制好成孔深度。

4) 混凝土搅拌:依据设计配合比配制混凝土料, 设专职搅拌工准确计量, 严格控制搅拌时间和混凝土坍落度。

5) 提管成桩:在沉管深度符合要求后, 管内加入混凝土料, 按规定的拔管速度 (一般为1.2 m/min～1.5 m/min左右) 拔管, 同时进行一定的反插控制好混凝土料用量, 确保成桩长度符合要求。

6) 褥垫层的铺设:桩施工、检测完成后, 按设计要求虚铺一定厚度的垫层材料, 采用12 t压路机静力压实, 对机械无法压实的部位用人工夯实。褥垫层的厚度一般为100 mm～300 mm, 褥垫层材料宜用粗砂、中砂、级配砂石或碎石, 最大粒径不宜大于30 mm。

沉管桩施工:

1) 试桩:为了根据桩的设计承载力, 确定桩的入土深度;确定合理的拔管速度和充盈系数, 在相同的地质条件下, 试桩不少于2根。在软基段上根据设计文件和地质条件合理选择试桩的位置, 并机具就位。采用单打法进行沉桩作业, 作业过程中根据沉管速度和电流变化确定地层地质变化情况。沉管至持力层标高或设计标高后, 根据沉管时确定的地层地质变化情况, 初步拟定拔管速度。在拔管过程中及时测定推算各种地层混凝土的充盈系数, 在不能满足要求时及时采取补救措施。试桩施工完成后, 根据试桩确定的施工工艺和参数进行沉管桩的施工。

2) 测量放样:为使桩位放样准确, 减少中间环节及受地形条件的影响, 预应力管桩施工采用桩位坐标点放样, 首先根据计算的坐标引出桩基轴线;桩基轴线的定位点位置在不受打桩影响的地点, 并在施工过程中作系统的检查。

3) 沉桩顺序:主要采用逐排沉桩的方法, 沉桩过程中要边退边打, 避免桩机移动时扰动已施工的桩位。

4) 施工方法及工艺流程:

a.设置桩尖和桩管:按照施工放样的桩位中心, 先设置预制钢筋混凝土桩尖。桩架安装必须水平, 桩管应垂直套入桩尖, 二者在同一轴线上。b.沉管:在振动沉管过程中, 不得有偏心, 并随时检查预制钢筋混凝土桩尖有无破损, 桩管有无偏移或倾斜, 若有上述情况应立即纠正。桩管内不允许进入水或泥浆, 当有水或泥浆进入时, 应灌入1.5 m高的封底混凝土后再开始沉桩。c.灌注混凝土:每次向管桩内灌注混凝土时应尽量多灌, 用长桩管打短桩时, 混凝土可一次灌足;打长桩时第一次灌入桩管的混凝土应尽量灌满。第一次拔管高度应控制在能容纳第二次所需要灌入的混凝土量为限, 不宜拔得太高。在拔管过程中应设专人用测锤检查管内混凝土面的下降情况。d.拔管:开始拔管时, 应测得混凝土确已流出桩管后, 才可进行继续拔管。由于采用了预制桩尖振动沉入的桩管, 应先振5 s～10 s再开始拔管, 边振边拔。每上拔1 m, 应停拔并振动5 s～10 s, 如此反复操作至桩管全部拔出。拔管速度应控制在0.8 m/min以内。e.桩帽:管桩打设完成后, 按设计图纸要求设置桩帽钢筋, 支立模板, 浇筑桩帽混凝土, 及时覆盖养护。

3 质量保证措施

1) 施工前应复核测量基线、水准基点和桩位。桩基轴线的定位点及施工地区附近所设的水准点应设置在不受桩基施工影响的地方。2) 沉桩设备就位后必须平正、稳固, 确保在施工中不发生倾斜、移动。为准确控制沉桩深度, 应在机架或桩管上标志醒目的深度标记。桩身必须垂直。应在机架上相互垂直两面上分别设置两个0.5 kg重的吊线锤, 并画上垂直线。3) 沉管灌注桩施工中, 应注意观察桩顶和地面有无隆起及水平位移情况, 并应及时研究, 采取措施。4) 沉桩过程中桩突然下沉或不能下沉时, 可能桩尖损坏或遇到地下障碍物, 应及时将桩管拔出, 进行研究处理后, 重新插入进行施工。5) 检查成孔质量合格后应尽快灌注混凝土。在灌注过程中应用测锤测定混凝土的灌注高度, 以检查灌注质量。灌注充盈系数不得小于1。6) 加强施工管理, 密切注意桩身混凝土有无发生缩颈及断桩等现象, 若有发现应立即采取反插法或复打法及时处理。

参考文献

[1]朱崇诚, 李越松, 王笑难.灌注桩在码头结构加固中的应用[J].水道港口, 2008 (10) :358-361.

[2]吴春秋, 安旭文, 张伟.大直径嵌岩灌注桩承载力性状的试验研究[J].建筑结构, 2004 (9) :21-28.

[3]JTJ 291-98, 高桩码头设计与施工规范[S].

[4]JTJ 254-98, 港口工程桩基规范[S].

静压沉管灌注桩论文 第5篇

沉管灌注桩是将底部套有预制的钢筋混凝土或装有活瓣桩尖的钢管,用锤击或振动方法下沉至要求的入土深度后,在钢管内安放钢筋笼再灌注混凝土,最后拔出钢管而形成。[1]一般适用于粘性土、粉土、湿陷性黄土、淤泥、淤质泥土、稍密及松散的砂土及人工填土。具有施工操作简便、机械化程度高、速度快、工期短、造价低、适应范围广等特点,已经得到广泛应用。但是沉管灌注桩受地质条件限制、容易对周边建筑物造成影响,是工程质量事故或工程纠纷频率较高的桩型之一。我们根据多年的施工实践经验,分析了其产生的原因,提出了相应的处理措施。

1 沉管灌注桩常出现的质量问题

目前对沉管灌注桩成桩质量的检测主要运用动测法和静载试验法进行检测。为了更好地了解成桩质量的原因,对于检测出质量不合格的桩,需要进行挖出桩检查,从挖出的桩身真实地反映了桩身实际情况。从成桩的质量情况可以反映在以下几个方面:

1.1 缩颈

缩颈是沉管灌注桩最有代表性的质量问题,其特征是成形后的桩身局部直径小于设计要求,一般发生于地表以下2 m~3 m处,大多发生于淤泥、淤泥质土杂填土、等软弱土层。

1.2 桩身夹泥

桩身的混凝土内存在泥夹层,使桩身截面减少,削弱桩承载能力,造成质量问题。采用复打工艺施工的桩,桩径随土层的不同而产生变化,桩周围土较密实时桩径小一些,桩周围土松软时桩径就大一些,桩径变化较大,在淤泥质粘土层桩身局部增大成磨茹状。而接近桩尖1米左右的位置常因土层较密实使二次复打不能到位。桩身断裂处有不同程度的缩径,混凝土里夹有泥砂,桩身上部局部区段混凝土的密实度明显不好,大大降低了桩身的承载能力。

1.3 管内混凝土拒落

灌注完混凝土后拔管时,混凝土不从管底部流出,拔至一定高度后,混凝土才流出管外,因此桩的下部没有混凝土或混凝土不密实。

1.4 断桩

桩身局部分离,甚至有一段没有混凝土或是桩身某一部位混凝土坍塌处没有混凝土。从暴露的桩身反映出个别桩身局部残缺,夹有泥土,或桩身的某一部位,混凝土坍塌,上部被土填充。

2 沉管灌注桩产生质量问题的原因分析

(1)缩颈造成的原因主要是拔管速度过快,柱管内形成真空吸力,对流态混凝土产生拉力,混凝土来不及下落,而被泥土填充。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,而淤泥质土填充进来造成缩颈。桩身间距太小,施工时受邻桩挤压。桩身埋置的土层,如上下部水压不同,桩身混凝土养护条件有别,凝固和收缩差异较大,造成缩颈。在地下水位以下或饱和淤泥或淤泥质土中沉桩管时,土受强制性扰动挤压,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,把部分桩体挤成缩颈。而随着桩管的不断提升,管内混凝土量逐渐减少,混凝土出管的自流压力逐渐减小,扩散性差,且新灌注混凝土强度尚低,桩体受桩孔回缩挤压而产生缩颈。[2]

(2)桩身夹泥产生的原因主要是在饱和淤泥质土层中施工,拔管速度过快,混凝土骨料粒径过大,坍落度过小,混凝土还未流出管外,淤泥随即涌入桩身,造成桩身夹泥。采用复打法时,套管上的泥土没有清理干净,从而带入桩身混凝土内。

(3)混凝土拒落产生的原因主要是在低压缩性粉质粘土层中打拔管桩,灌注完混凝土开始拔管时,活瓣桩尖被周围的土包压住而打不开,使混凝土无法流出而造成拒落。还有预制桩头混凝土质量比较差、强度不够,沉管时桩头被挤入套管内阻塞混凝土下落。在有地下水的情况下,套管下沉时间较长,封底混凝土过干,套管底形成“塞子”堵住管口,使混凝土无法流出。

(4)断桩产生的原因主要是地表土层较坚硬,下面为软弱土层,桩成型之后,还没有达到初凝强度时,在软硬不同的两层土中振动下沉套管,由于振动对两层土的波速不一样,产生的剪切力把桩剪断。在配制混凝土时,由于采用的粗集料粒径过大,灌注混凝土时在管内发生“架桥”现象,使混凝土不能顺利下落,拔管时速度过快,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。桩与桩中心距过近,打邻桩时受挤压断裂,混凝土终凝不久,受外力振动,桩体抵抗能力差而产生断桩。

3 沉管灌注桩质量问题的治理措施

(1)对于缩颈在施工时每次向桩管内尽量多装混凝土,借其自重抵消桩身所受的孔隙水压力,一般使管内混凝土高于地面或地下水位1.0 m~1.5 m,使之有一定的扩散力。桩间距过小,宜用跳打法施工,桩拔管速度不得大于0.8 m/min~1.0 m/min,采取“密振慢拔”或“慢抽密击”方法,桩身混凝土应用和易性好的低流动性混凝土浇筑,桩轻度缩颈,可采用翻插法,每次拔管高度以1.0 m为宜,局部缩颈宜采用半复打法,桩身多段缩颈宜采用复打法施工。

(2)桩身夹泥多出现在饱和淤泥质土层中,所以在该土层施工时应该注意控制拔管速度,拔管速度以0.8 /min~1.0 m/min比较合适。如在流塑淤泥质土中拔管速度应以不大于0.5 m/min为宜。混凝土要搅拌均匀,和易性要好,拔管时随时用浮标测量,观察桩身混凝土灌入量,发现桩径减少时,应该采取措施,采用翻插法时,翻插深度不宜超过活瓣长度的2/3。复打时,在复打前应该清除干净套管上的泥土。

(3)对于混凝土拒落可根据工程和地质条件,合理选择桩长,尽量使桩不进入低压缩性土层。严格检查预制桩头的强度和规格,防止桩尖在施工时压入桩管。在有地下水的情况下,混凝土封底不要过干,套管沉至设计要求后,应用浮标测量预制桩尖是否进入桩管,如桩尖进入桩管,应拔出处理。浇筑混凝土后,拔管时应用浮标经常观测测量,检查混凝土是否有阻塞情况。对出现混凝土拒落情况时,可在拒落部位采用翻插法处理。

(4)对于断桩可以采用跳打法施工,跳打应在相邻成型的桩达到设计强度的60%以上进行。认真控制拔管速度,一般以12 m/min~15 m/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,对已出现断桩,采用复打法解决。混凝土终凝不久应该避免振动和扰动,桩与桩中心距太近,可采用跳打或者控制时间的方法。

4 沉管灌注桩质量问题的预防措施

4.1 根据场地情况确定施工技术条件

施工前应认真研究分析、仔细察看现场地形、地貌及其它现场特殊情况,掌握施工区域的地质资料及桩基设计要求。先进行试桩,结合试桩校核所提交的地质资料和设计计算,如果有不符合的情况,要与设计单往协商研究,取得统一看法。将试桩的技术数据,例如桩长、混凝土坍落度、灌注量、拔管速度等作为桩基施工控制的依据,制定本工程的施工方案。

4.2 加强施工质量管理

桩的施工质量在相当程度上取决于操作人员的技术水平和负责程度,因此,施工时应该建立建全施工质量保证体系,对打桩施工全过程实行质量管理,并将打桩施工记录视为工程档案的重要部分。

(1)严格控制混凝土的配合比,选用与管径相适应的粗集料粒径,选择合理的混凝土坍落度。

(2)对缝隙较大的活瓣桩尖及时修理或更换;预制桩尖的混凝土强度等级不得低于C30,其尺寸和钢筋布置应符合设计要求,在桩尖与裤管接触处缠绕麻绳或垫硬纸衬等,使两者接触处封严。

(3)必须在施工中考虑合适的顺序及打桩速率。布桩密集的基础工程应有必要的措施来减少沉桩的挤土影响。[3]

(4)沉管的施工工艺应当选择合理,尽量缩短沉管时间,避免地下水或泥浆进入桩管的底部。

(5)当桩管沉至接近地下水位时,灌注0.05 m3~0.1 m3封底混凝土,将桩管底部的缝隙用混凝土封住,使地下水及泥浆不能进入管内。如果管内进水及泥浆较多时,应该将桩管拔出,消除管内泥浆后重新沉管。

(6)当桩身混凝土灌注完毕后,尽量避免对桩的振动和外力扰动,在安静的环境中使其强度正常增长,一般在常温下需要3 d以上的时间。

5 结语

沉管灌注桩施工既是一项专门技术,又是重要的隐蔽工程,由于影响其施工质量的因素很多,对施工经验要求比较高,对施工单位的选择也相当重要的,这就要求应该让有项目资质的专业基础公司负责施工,严格按操作规程进行施工,施工中要有严格的施工管理,加强施工监测工作,就一定能把沉管灌注桩的工程质量控制好。 [ID:5274]

摘要：探讨振动沉管灌注桩施工中常见的质量问题产生的原因,并提出了相应的预防措施,来确保桩基的施工质量。

关键词：沉管灌注桩,质量问题,治理,预防措施

参考文献

[1]徐维钧.桩基施工手册[M].北京:人民交通出版社,2007.

[2]吴小梅,章伟振动沉管灌注桩桩身质量问题探讨[J].施工技术,2006,(6).

静压沉管灌注桩论文 第6篇

关键词：沉管灌注桩施工,教学设计,教学过程

本节课为混凝土灌注桩套管沉孔工艺即沉管灌注桩施工。本节课按1课时进行教学,主要内容有沉管灌注桩施工方法、施工工艺过程、质量控制、常见问题及处理、优缺点及适用范围。本节内容中沉孔机械设备较大、工艺复杂,不适于在课堂直观展示,需要学生有较强的空间理解能力和抽象思维能力。

1 教学分析

1.1 教学对象

教学对象为中职建筑工程施工专业09-1班学生,学生的文化基础底子薄,抽象思维能力、空间想象能力较差。学生先期已学习了《建筑材料》《房屋构造》《建筑测量》等专业基础课,建筑施工技术作为建筑工程施工专业的一门专业核心课程,学生学习的积极性高。由于学生的学习能力较差,教学中需要充分激发他们的学习潜能。

1.2 教学目标

1)知识目标:了解沉管灌注桩的施工机械,熟悉优缺点及适用范围,掌握沉管灌注桩施工工艺、质量控制要点、常见问题及处理。2)能力目标:能够对沉管灌注桩施工进行质量控制和质量事故处理。3)情感目标:培养学生树立严谨、认真、合作探究的学习态度,增强质量保证意识,以提高学生的职业能力素质和职业基本素养。

1.3 教学重点、难点及解决方法

本节课的重点是沉管灌注桩施工工艺及质量控制,传统的讲练式教学已不能满足教学需求,最好的方法是在施工现场教学,但是由于其形式的多样性、施工工艺的复杂性、施工机械的先进性,很难做到现场教学与教学要求的一致,鉴于此,最佳的方法是采用信息技术多媒体教学。可以通过图片、视频录像真实直观的反映施工过程,并边播放动画边讲解施工要点及控制措施。学生通过观察学习拓展了思维,生动理解其施工工艺。

本节课的难点是沉管灌注桩施工常见质量事故及处理,沉管灌注桩的质量事故包括断桩、缩颈桩和吊脚桩。这些质量事故均发生在地面以下,在施工现场教学不易发现、施工视频也不能展现。针对这一教学难点,本节可制作施工动画来演示各种质量事故,让学生能直观的认识质量事故状况,能积极的讨论思考预防和处理措施。总之,在本节课的教学中恰当使用图、文、音、视、动画等多媒体形式,实现了教学目标,完成了教学任务,解决了教学中重难点问题,提高了教学效果,提升了教学质量。

2 教学过程设计设计思路

以工程案例引出教学内容,使学生思考问题时有了实际载体,激发学生学习兴趣;基于施工过程组织实施教学,体现职业教育特点;合理运用信息技术,突破教学重点和难点;设计问题让学生探讨、思考,突出学生学习的中心地位,让学生在探讨中获知明理,掌握沉管灌注桩施工。

2.2 教学过程

2.2.1 新课导入

1)用多媒体介绍某工程案例,引出沉管灌注桩施工。2)已学过哪些灌注桩施工方法。3)简述本节课学习内容:沉管灌注桩施工方法、施工工艺过程、质量控制、常见问题及处理、优缺点及适用范围。

2.2.2 新课学习

1)用多媒体展示沉管灌注桩施工机械(图片)。2)用多媒体播放沉管灌注桩施工过程:(视频)桩机就位(吊起套管、对准桩位)→开始沉管→停止沉管→放钢筋笼→边浇混凝土边拔管→成桩。3)施工录像中几种施工方法。4)用动画展示锤击沉管灌注桩施工工艺(flash)。5)讲述锤击沉管灌注桩施工工艺要点(边播放动画边讲解)。6)用动画展示振动沉管灌注桩施工工艺(flash)。7)讲述单振法施工要点(边播放动画边讲解)。8)怎样提高沉管灌注桩的质量和承载力。9)用动画播放复振施工方法(边播放边讲述施工要点)。10)用动画演示如施工不当易出现的质量问题(flash)。11)以上质量问题怎样预防和处理。学生按小组讨论,并派代表陈述。12)给出沉管灌注桩质量验收标准。13)与学生共同总结、讨论沉管灌注桩的优缺点和使用范围。

2.2.3 课堂小结

1)总结本节课的收获。2)给出沉管灌注桩施工工艺标准(规范),让学生课后继续深入学习。

3 结语

1)无论从教学方法还是从教学手段都实现了创新设计与构思,激发了学生的学习兴趣,培养了其合作与探究的能力。2)本教学设计,讲课时理论联系实际,注重启发学生思维,合理利用多媒体技术解决教学中的实际问题,可操作性强,教学效果良好,具有推广价值。3)信息技术对教师的教学组织能力提出了较高的要求,什么时候该看录像、什么时候该看动画、什么时候设置问题、什么时候应该板书,远比单纯用一种教学方法复杂,需要课前精心教学设计,也促使教师更好的钻研教学教法。4)信息技术的运用要重在解决教学中的问题,不要为了技术而使用技术,将简单的问题复杂化,而影响教学效果。

参考文献

[1]姜大源.基于工学结合的课程开发报告[R].2009.

[2]王兆.“建筑施工技术”课教学方法改革初探[J].煤炭高等教育,2001(4):16-17.

静压沉管灌注桩论文 第7篇

污水处理厂位于江心洲岛中东部, 占地面积28.53万m2, 主要为大型池体构筑物及部分附属单体工程, 是在原日处理15万t的一级污水处理基础上扩建为30万t二级污水处理。该工程基础采用钢筋砼沉管灌注桩, 桩径377 mm, 桩长11～24 m不等, 桩间距2～3 m不等, 一期工程灌注桩总数为10 897根桩, 二期工程灌注桩总数为7 282根桩, 现已全部施工完成, 有效地解决了江心洲复杂地质条件下地基的承载及抗拔的工程需要。

本工程地处长江江心洲岛, 地质水文条件复杂多变, 一般不宜采用沉管灌注桩施工, 然而施工过程中, 根据具体情况, 采取了相应措施, 在确保工程质量和工期的条件下, 完成了施工任务。

2 工程水文地质条件及施工重点分析

2.1 工程地质条件

根据工程勘察地质报告, 本工程地质自上而下是一个软-硬变化的土层, 地基土层分布复杂、不均匀, 总体呈现软弱状态, 且有的软弱土层为厚度较大、灵敏度较高的淤泥和流塑状态的粉质粘土等。桩基施工时, 应该制订质量保证措施, 并且经试桩成功后方可实施。

2.2 水文地质条件

拟建场地位于江心洲, 其西北为长江主航道, 东南为长江叉流夹江, 长江水位年平均标高5.00 m左右, 年最高水位多年平均值8.20 m, 极端最高水位10.2 m。

施工场地地下水由上部孔隙潜水与下部微承压水组成, 受大气降水及地表水入渗补给, 水量充沛。孔隙潜水与下部微承压水之间无良好隔水层, 并与江水水力联系密切, 其水位相近。地下水位动态受季节变化影响明显, 其中本工程场地地下水位平均标高约维持在6.80 m左右。

本工程地下水含量丰富, 且地下水位较高, 因而采取合理有效的措施防止地下水进入桩管, 影响桩基砼质量, 是本工程桩基施工的一个关键问题。

2.3 桩基施工重点分析

本工程桩基设计按摩擦桩考虑, 所以沉管灌注桩的施工应以桩长控制为主。并针对上述软弱土质条件, 施工时要重点防止桩身断裂、夹泥 (砂) 和桩身缩径等, 以及防止在沉桩时地下水进入桩管, 在成桩过程要根据不同土层条件, 严格控制振动时间、拔管速度和砼搅拌质量, 以确保沉管灌注桩在软土地基条件下施工的工程质量。

3 钢筋砼沉管灌注桩施工

3.1 组织流水施工, 控制施工顺序

本工程一期共施工钢筋砼沉管灌注桩10 897根, 其中:辐流池2座, 打桩1 300根;二沉池8座, 打桩3 184根;生化池2座, 打桩4 794根;接触池打桩648根。二期共施工钢筋砼沉管灌注桩7 282根, 主要包括4座二沉池, 2座生化池, 接触池及排放泵房等。一、二期共施工沉管灌注桩达18 179根。

由于本工程桩基数量大, 且工期紧, 考虑软弱土层桩施工的特点和工程外形、大小的不同, 合理组织流水施工是关键。并根据作业面的大小不同和圆形池施工桩基的特点, 对大型生化池 (110 m100.9 m) 一次投入8台桩机, 在对称线两侧各安排4台;对辐流池、二沉池 (48～52 m直径) 的圆形池, 打桩必须先从池子中心开始, 所以先安排1台桩机从中心部位逐圈向外施工, 待有足够的作业面时, 再进入1台桩机, 2台桩机各从相反方向, 由内向外逐圈打桩。桩机的投入按上述原则, 先施工单体桩数量多的项目, 后施工单体桩数量少的项目, 由于采取了上述施工原则和流水施工的程序, 从而确保了工期要求。

3.2 振动沉管灌注桩施工

沉管灌注桩属隐蔽工程施工, 针对软弱土层的具体条件和沉管灌注桩施工特点, 施工前进行了试桩, 取得经验后, 才正式桩基施工。施工过程中重点抓好桩位测定、桩尖埋设、桩机就位、振动沉管、钢筋笼制作与安放、砼搅拌及振动拔管等工序的施工及相应的技术措施。

3.2.1 桩位测定

根据甲方提供的施工测量控制网GPS1-GPS2, 先测设轴线控制网, 在不受打桩振动影响和土体变形影响的地方设置轴线控制点, 然后按桩位平面图进行桩位放样和地面标高测定, 打入桩位标记。

3.2.2 桩尖埋设

按已验收合格的桩位标记埋设预制桩尖 (参照苏G9701图集尺寸要求) , 确认桩尖位置对准桩位中心, 数量无误, 桩尖四周用粘土填实, 保持平整、稳固, 埋设好的桩尖要妥善保管, 严禁移位。

3.2.3 桩机就位

桩管在竖立之前, 由施工员、质检员与甲方、监理检验桩管外径、有效桩管长度, 确保有效桩管长度符合设计入土深度和桩长要求。桩机就位后, 要检查桩机水平度, 桩管要垂直并对准桩尖, 确保桩位准确, 控制桩管垂直度误差符合规范要求, 且不大于1%。

3.2.4 振动沉管

振动沉管前, 机 (班) 长再次检查桩机就位是否准确, 是否平整稳固, 并测量下料口到沉管底的长度, 作为控制桩长的依据。在振动沉管时, 先垂直轻轻套牢桩尖 (在桩尖与桩管接触处缠绕稻草绳) , 二者的轴线应一致, 然后放松卷扬机钢丝绳, 利用桩锤和桩管的自重, 把桩尖压入土中, 不得偏斜, 振动沉管过程中可用收紧钢丝绳加压以提高沉管效率, 用收紧钢丝绳加压时, 应随桩管沉入深度时调整离合器, 防止抬起桩架发生事故。

3.2.5 砼配制、搅拌

原材料进场, 现场有材料员, 质检员负责验收并按照规范要求, 取样检测合格后方可使用。并通过具有一级资质的试验室, 进行C25级砼配合比配制, 砼每立方材料用量为水泥370 kg、砂子740 kg、石子1 147 kg、水200 kg。

施工过程要根据砂、石含水率适当调整砼施工配合比, 砼搅拌时严格按施工配合比拌制砼, 质检员必须监督砼原材料投入时的计量, 控制水灰比, 检测并控制砼坍落度 (8～10 cm) , 每罐砼搅拌时间不得少于90 s。

3.2.6 间隔沉桩和边振动边沉管边连续灌注砼成桩

为防止相邻桩机施工时, 相互挤压出现桩身断裂现象, 施工桩采取跳桩间隔打桩。打桩时采用边振动、边沉管、边浇筑砼的施工方法。

沉管入土深度检查合格后应立即灌注砼;在桩管灌满砼后, 先振动5～10 s后再开始拔管, 边振边拔, 每拔0.5～1.0 m, 停拔振动5～10 s。如此反复直至桩管内砼最终灌满并振实后, 再全部拔出桩管, 从而有效保证了桩基砼质量。

振动拔管是灌注桩最关键的一道工序, 拔管提升速度对桩身砼的密实度有决定性的影响, 操作时应密切注意, 严格控制拔管速度。一般土层拔管提升速度不宜大于1 m/min, 软弱土层中拔管提升速度应控制在0.6～0.8 m/min, 软硬土层交界处拔管提升速度还要相应降低;在振动拔管过程中, 要检查管内砼下降情况, 并及时用吊斗通过灌注漏斗向桩管内补灌砼。

为防止桩顶标高不足, 灌到桩顶处必须用木杆探实砼面高度, 为了保证桩顶砼密实度和强度, 桩身砼灌注标高应高出设计标高500 mm, 经检查确认后, 方可停灌。在拔管至设计桩顶标高上0.5 m左右处, 必须停拔留振15 s以上。

桩身砼必须连续灌注, 其充盈系数一般土质为1.1, 软土要求不小于1.2, 当达不到1.2时应检查原因重新复打, 如充盈系数小于1.0时, 应全长复打, 直至充盈系数大于1.2为止。

3.2.7 钢筋笼制作与安放

根据设计图纸要求, 制作钢筋笼, 检查钢筋规格、焊条规格、品种是否符合要求, 焊接方法、焊接长度、焊缝的外观质量, 并用钢尺丈量检查主筋、箍筋的制作偏差是否合格。经检查验收合格后方可使用。

钢筋笼安放一定要控制成品的保护, 由于钢筋笼较长, 安装时人工抬运至机架附近, 在桩顶端焊吊筋, 由桩机起吊, 钢筋笼放入管中要垂直缓慢安放, 到达标高后要检查确认达到设计位置后再浇砼。

4 施工中遇到的问题及处理

由于地理环境 (四面临水) 和地质条件影响, 施工中曾出现过下列问题:

4.1 管中进水

在1#生化池施工中, 曾发生沉管过程中管中进水, 尤其东侧南北方向当沉管沉到21 m时管中就进水, 先后采取:

(1) 二次封底;

(2) 空中加料;

(3) 复打:二次复打可以部分解决问题, 但由于钢筋笼无法下到桩底, 影响桩的抗拔力和承载力, 从而影响到桩的质量而不能采用。

为此我们邀请了有关岩土专家, 现场讨论分析原因, 认为地下水含量丰富, 且水位较高, 桩管无法封底, 为了保证桩的质量达到设计要求, 满足抗拔力需要, 经设计部门同意, 加大桩径, 将此处377 cm桩变更为426 cm桩, 缩短桩长, 从而解决了沉管过程中进水的问题。

4.2 桩顶下沉

在细格栅工程桩施工中, 发现灌到地面的桩顶, 突然出现桩顶砼下沉并冒浆, 经现场分析原因, 主要是桩在施工过程中, 振动挤压过程使孔隙水压力的急增, 产生该地层土的液化而造成, 针对上述问题, 经多方研究, 改为潜水钻孔灌注桩进行施工, 桩径由377 cm改为600 cm, 从而解决了土的液化和桩顶下沉的问题。

4.3 桩长控制

在鼓风机房及变配电间桩基施工时, 由于所处位置地质条件较好, 打桩过程中, 经长时间锤击, 仍然不见桩管下沉, 桩长仍然未达到设计的要求, 后经设计、监理现场检查分析, 同意此处沉管灌注桩按贯入度控制进行验收。

5 桩的检测

桩检测一期工程由先科岩土工程检测有限公司检测, 二期工程由东南建筑工程研究所检测, 所有工程桩根据设计要求按20%桩数抽检桩身质量 (即低应变检测) , 并抽检部分桩作受压垂直荷载试验、抗拔荷载试验以及高应变对比检测试验。

二期工程小应变的测试采用FEI-C5桩基检测仪进行了测试, 大应变的检测采用PDA-PAK型打桩分析仪进行了测试。可直接提供桩的完整性、桩的极限承载力等数据。

检测结果表明, 施工的工程桩全部达到预期目的, 不管是单桩竖向承载还是单桩抗拔承载均满足了设计要求, 桩身质量良好, 砼试块表明桩身砼C25强度等级达到设计值, 复合地基的强度和承载综合能力能满足设计要求, 桩的质量均验收合格。

6 结语

(1) 在软土地基条件下, 选用沉管灌注桩桩型处理地基, 可以提高地基承载力, 施工中只要选择好施工工艺, 采用沉管灌注桩设计方案, 施工是可行的, 相对比较经济合理, 施工速度较快, 能满足桩基数量大的要求。

(2) 在软土地基条件下, 沉管灌注桩的施工控制砼和易性、密实性、桩顶标高、浮浆厚度、充盈系数等, 是控制桩质量的关键。

(3) 在软土地基条件下, 施工沉管灌注桩, 设计采用摩擦桩, 施工时应以桩长为主, 贯入度为辅。在土质情况良好的条件下, 根据具体情况, 经设计同意, 也可以贯入度控制进行施工和验收。

(4) 振动沉管灌注桩的施工, 拔管速度的控制对桩身的质量保证起着关键性的作用, 一般拔管速度宜控制在1 m/min内, 对软弱饱和土层, 拔管速度以0.6～0.8 m/min为宜。

(5) 沉管灌注桩砼的配制, 除保证原材料的质量外, 砼的坍落度不宜偏大, 一般在8～10 cm为宜, 尤其在软弱土层地区要注意不宜过大。

摘要：着重介绍水泵房泵室, 在埋深8.5m, 地下水含量丰富, 且在基坑开挖深度范围内为软弱复杂土层。针对这种特殊情况, 在施工时基坑内、外采用两层管井井点降水, 并对夹层土中的地下水采用轻型井点降水, 同时对基坑边坡采用土钉 (喷锚网) 支护, 取得了较好的效果, 具有一定的指导意义。

关键词：复杂地质,深基坑,土钉 (喷锚网) 支护

参考文献