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浅谈振动沉管灌注桩的施工过程质量控制

[12-01 19:55:10]   来源:http://www.jianzhu518.com  施工论文   阅读:9691

浅谈振动沉管灌注桩的施工过程质量控制提要:其中沉、拔管过程中的质量控制尤为重要,下面结合本人在振动沉管灌注桩方面的施工经历,从其施工过程谈谈如何进行质量控制

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  浅谈振动沉管灌注桩的施工过程质量控制

  桩基础的种类很多,其中沉管灌注桩是目前采用的较为广泛的一种桩基。与预制桩相比,它具有节省钢材、降低造价、施工方便、工期短、在持力层顶面起伏不平时桩长容易控制等优点。

  虽然振动沉管灌注桩的施工过程较为简单,但它受到施工方法和施工人员因素的影响,桩位偏差较大;当施工方法和施工工艺不当或某道工序中出现漏洞,也将会造成许多的质量问题;另外,遇淤泥层时处理比较难。其中沉、拔管过程中的质量控制尤为重要,下面结合本人在振动沉管灌注桩方面的施工经历,从其施工过程谈谈如何进行质量控制。

  1、桩点定位

  桩位的正确与否,会直接影响整个桩基工程的质量及对上部结构受力分布情况。在将施工图上桩位精确地测设到场地上时,并不代表这个桩位在整个施工过程中都是不变的,它会由于周围土被挤动和打桩机作业中来回碾压而发生移动。

  可先将桩点准确位置测设到地面上,挖至桩点深300mm左右处,将白灰倒入土中捣实。打桩时,以土层深300mm处的白灰点作为桩位,桩点要在打桩前挖出,打一根桩挖一个桩位点,以确保其准确性。这个方法简单,操作方便,位置准确。但对有些工程却不是很实用,如采用预埋桩头、下几个施工桩位已经压在桩机下等情况,这样桩位就来不及挖出,延长了施工工期,只能在桩机进场前埋设好桩位,施工时经常复核桩位,以保证桩位的准确性。另外,预制桩头埋设时,应注意将桩位下的大石头挖出,以免沉管时,桩尖碰到大石块而偏滑位置。

  2、走机路线和打桩顺序

  桩机进场前,要慎重确定走机路线,尽量避免重复线路及多次转动机身,那样会对已施工完成的桩身产生多次挤压,造成断桩。并且拟定合理的打桩顺序,应根据地形、周围环境、土质和桩的密度等决定。当逐排打设时,打桩的推进方向应逐排改变,以免土体朝一个方向挤压,并且对同一排桩而言,必要时宜采用间隔跳打的方式进行。自边缘向中央打法,使中间部分土壤挤压较密实,不仅使桩难以打入,而且打中间桩时,还有可能使外侧各桩被挤压而浮起,所以一般以自中央向边缘打法和分段打法为宜。尽量避免土体因挤压而密实,使沉管困难和桩位偏移,或产生水平力和拉力,使已打好的桩身造成断裂。有时遇到地表土层较坚硬,下面为软弱土层,桩成型后,还未达到初凝强度,当邻桩施工时,在软硬不同的两层土中振动下沉套管,由于振动对于两层土的波速不一样,产生了剪切力,把先施工的桩剪断。遇此情况,应采用跳打法加大桩的施工间距。并且对于群桩基础,或桩的中心距离小于3.5倍桩径时,也应采用跳打法,中间空出的桩应待混凝土达到设计强度等级的50%以后,方可施打,以减轻对邻桩的挤压力,防止断裂事故发生。跳打法对一般性粘土地基是有效的,但在饱和的淤泥中,仍有可能发生断裂事故,遇此情况,可用控制时间的连打方法,即规定必须在邻桩混凝土终凝前,把桩施工完毕,一个桩基范围内的几根桩,应在当天内打完。

  在一次桩基工程施工中,就出现过因未采用跳打法而造成桩身上部断裂。此工程为两个工业设备基础,采用φ377沉管灌注桩,群桩中各桩前后左右之间的距离为1350mm,施工队在施工第一个基础时,按规定采用跳打法,当施工到第二个基础时,因工期紧迫,为了减少走机时间,而未采用跳打法,改用依次逐排打,事后经检测单位对桩的动测结果表明,第一个基础的桩基质量较好,而第二个基础的桩基质量就相对较差,上部断桩较多,后采取了加固补救措施,可见打桩顺序非常重要。

  3、振动沉管

  沉管时应连续进行,不要停歇过久,以免摩阻力增大,导致下沉困难。如持力层以上有中密的粉细砂等硬夹层,,其厚度在1m以上时,可能发生沉桩时间过长而导致桩头压碎或穿不透,甚至出现卡管现象。遇此情况,在试桩时就应采取相应措施,如增加配重或振激力,必要时可采用钻机预先钻穿。假如发生卡管时,应在夹层处反复抽动二三次,然后拔出桩管,扎好活瓣桩尖或重设预制桩尖,重新打入,并争取时间尽快灌注混凝土后立即拔管,缩短停歇时间。

  当沉管快到持力层时,必须严格控制最后两个两分钟的贯入速度,其值按设计要求,或根据试桩和当地长期的施工经验确定。在一次住宅楼的桩基工程中,设计为Φ377沉管灌注桩,预制桩尖进入持力层约1m。在试桩时,当桩尖进入持力层约0.4m时,由贯入度的测算,得知桩管已经沉不下去了,于是重新启动振动锤,加配重及抬桩架以增加自重压力,但测量贯入度,只沉入60mm,就再也沉不下去了。根据该地区以往的桩基施工经验,桩尖几乎都没有进入持力层1m,再经设计单位的核算,认为此工程桩尖进入持力层约0.46m,可满足要求。

  对于饱和土层,土壤中的水分较多,桩壁土经沉管施压后,流动性相对增加,易造成缩颈和断桩。可采取复打法,对活瓣桩尖的情况,在第一次施工完成后,再把活瓣桩尖闭合起来,在原桩孔混凝土中第二次沉下桩管,将未凝固的混凝土向四周挤压,然后进行第二次灌注混凝土和振动拔管;对于预制桩尖的情况,当第一次施工完毕,拔出桩管后,及时清除粘附在管壁和散落在地面上的泥土,在原桩位上第二次安放桩尖,再进行第二次施打。对于有断桩和缩颈怀疑的桩,可采用局部复打法,如缺陷在桩的下半段,则第一次灌筑到半桩长时(另加1m以防复打时上段土塌落影响质量),即拔出桩管,再合拢桩尖活瓣或加预制桩尖,在原孔中再沉到底,进行第二次灌筑混凝到顶;如缺陷在桩的上半段,则第一次混凝土灌筑到顶后,第二次再将桩管沉至二分之一桩长,立即灌筑第二次混凝土到顶;当在饱和的淤泥或淤泥质软土,则应采用全桩长的复打。复打法能使桩径增大,提高承载力。但施工时必须注意:第二次沉管时,要经常用吊铊检查桩尖是否已超前落入孔底,以免孔周土落在桩尖上,形成吊脚桩;复打施工必须在第一次灌注的混凝土初凝以前全部完成,而且第一次灌注的混凝土要达到自然地面,不得少灌;应随拔管随清除粘在套管壁和活瓣桩尖上以及散落在地面上的泥土;还要保持前后二次沉管的轴线重合。

  4、拔管过程

  沉管完成后,应立即灌注混凝土,钢筋笼的吊放最好在桩管混凝土灌注到钢筋底下两米左右时进行,以免过早放置而使钢筋笼受混凝土的冲击产生变形。基本上在每拔高1m管时,就要检测混凝土的充盈系数是否大于1。

  在有地下水的情况下,如果封底混凝土灌得过早,沉管时间又较长,封底混凝土经长时间的振动被振实,形成“塞子”,拔管到一定高度时,“塞子”才打开,会形成吊脚桩。遇此情况应合理掌握混凝土的灌入时间,一般在桩管沉至地下水位以上0.5~1.0m时灌入封底混凝土。

  开始拔管时,先启动振动锤振动5~10秒,再开始拔管,并用吊铊探测得桩尖活瓣确已张开,混凝土已从桩管中流出以后,方可继续抽拔桩管,边拔边振。要严格控制拔管速度和高度,必要时采取短停拔(0.3~0.5


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