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振动沉管灌注桩

时间:2022-03-11 理论教育 版权反馈
【摘要】:在淤泥质软土层中施工,由于沉管时土体受振动影响,局部套管四周的土层产生反压力,当拔管后,这种压力反过来挤向新灌注的混凝土,使桩身局部断面缩小,造成缩颈。施工机械的激振力、振幅、频率等振动参数不合,桩管沉不到设计要求深度。根据工程地质资料,选择激振力等振动参数合适的机械设备,如由于正压力不足而使桩管沉不下,可采取加配重和加压的办法来增加正压力,若振动沉管时,由于振动激振力不够,可更换大一级的锤。

3.2.5.1 桩身缩颈

1.现象

成桩直径局部小于设计要求。

2.原因

(1)在淤泥质软土层中施工,由于沉管时土体受振动影响,局部套管四周的土层产生反压力,当拔管后,这种压力反过来挤向新灌注的混凝土,使桩身局部断面缩小,造成缩颈。

(2)设计桩距过小,施工邻近桩时,挤压已成桩,使其缩颈。

(3)拔管速度过快,管内混凝土的存量过少,拔管时,混凝土还未流出套管外,桩孔周围的土迅速回缩。

(4)混凝土坍落度过小,和易性差,使混凝土不能顺利灌入,被淤泥或淤泥质土填充,造成桩在该层缩颈。

3.预防

(1)施工前根据地质报告和试桩情况,在易缩颈的软土层中,严格控制拔管速度,采取“慢拔密击”方法。

(2)对于设计桩距较小者,采取跳打法施工。

(3)在拔管过程中,桩管内应保持2.0m以上高度的混凝土,或不低于地面,以防混凝土中断形成缩颈。

(4)严格控制拔管速度,当套管内灌入混凝土后,须在原位振动5~10s,再开始拔管,应边振边拔,如此反复至桩管全部拔出,当穿过易缩颈的软土层时必须采用反插法施工。

(5)按配合比配制混凝土,混凝土需具有良好的和易性。

(6)在流塑状淤泥质土中出现缩颈,采用复打法处理。

3.2.5.2 断桩

1.现象

桩身成形不连续、不完整。

2.原因

(1)拔管时,混凝土还未流出套管外,桩孔周围的土迅速回缩。

(2)地下水位较高时,桩尖与桩管的封闭性能差,地下水进入桩管,造成混凝土严重离析。

(3)桩距较小时,成形不久的桩身混凝土在邻桩施工产生的挤压和振动影响下,造成桩身横向或斜向断裂。

(4)混凝土未及时补灌,桩管拔离混凝土面时,混凝土面被泥土覆盖而致断桩。

3.预防

(1)控制拔管速度,桩管内确保2.0m以上高度的混凝土,对怀疑有断桩和缩颈的桩,可采取局部复打或反插法施工,其深度应超过有可能断桩或缩颈区1.0m以上。

(2)在地下水位较高的地区施工时,应事先在管内灌入1.5m左右的封闭混凝土,防止地下水渗入。

(3)选用与桩管内径匹配、密封性能好的混凝土桩尖。

(4)桩距小于3.0~3.5倍桩径时,采用跳打或对角线打的施工措施来扩大桩距,减少振动和挤压影响。

(5)合理安排打桩顺序和桩架行走路线。

(6)桩身混凝土强度较低时,尽量避免振动和外力干扰,当采用跳打法仍不能防止断桩时,可采用控制停歇时间的办法来避免断桩。

(7)沉管达到设计深度,桩管内未灌足混凝土时不得提拔套管。

(8)对于断桩、缩颈(严重)的部位较浅时,可在开挖后将断的桩段清除,采用接桩的方法将桩身接至设计标高,如断桩的部位较深时,一般按设计要求进行补桩。

3.2.5.3 桩身混凝土质量差

1.现象

(1)桩身混凝土强度没有达到设计要求。(2)桩身混凝土局部缺陷。

2.原因

(1)混凝土配合比不当,搅拌不均匀。

(2)拔管速度快,留振时间短,振捣不密实。

(3)采用反插法时,反插深度大,反插时活瓣向外张开,将孔壁四周的泥挤进桩身,致使桩身夹泥。

(4)采用复打法时,套管上的泥未清理干净,管壁上的泥带入桩身混凝土中。

3.预防

(1)对于混凝土的原材料必须经试验合格后方可使用,混凝土和易性良好,坍落度控制在6~10cm之间。

(2)严格控制拔管速度,保持适当留振时间,拔管时,用吊锤测量,随时观察桩身混凝土灌入量,发现混凝土充盈系数小于1时,应立即采取措施。

(3)当采用反插法时,反插深度不宜超过活瓣长度的2/3,当穿过淤泥夹层时,应适当放慢拔管速度,并减少拔管高度和反插深度。

(4)当采用复打法施工时,拔管过程中应及时清除桩管外壁、活瓣桩尖和地面上的污泥,前后两次沉管的轴线必须重合。

(5)对于桩身混凝土质量较差、较浅部位,清理干净后,按接桩方法接长桩身,对于较严重、较深部位,应会同设计人员研究处理。

3.2.5.4 桩长不足

1.现象

成桩深度达不到设计要求。

2.原因

(1)勘探资料不准或不足。(2)遇有硬夹层、大石块、混凝土块等地下障碍物。(3)施工机械的激振力、振幅、频率等振动参数不合,桩管沉不到设计要求深度。(4)桩距较小挤密土层,桩管沉不下。

3.预防

(1)在有代表性的不同位置先打试桩,与地质资料核对是否相符,并确定施工机械、施工工艺以及技术要求是否适宜,若不能满足设计要求,应事先会同勘察、设计、监理、建设等有关单位进行协商。

(2)对桩位下埋深较浅的障碍物,清除后填土再打;对埋置较深者,移位重打。对于较厚的硬夹层,施工确有困难时,可会同设计、勘察、建设等有关单位进行协商处理。

(3)根据工程地质资料,选择激振力等振动参数合适的机械设备,如由于正压力不足而使桩管沉不下,可采取加配重和加压的办法来增加正压力,若振动沉管时,由于振动激振力不够,可更换大一级的锤。

(4)打桩时,合理选择打桩顺序。

3.2.5.5 钢筋笼上浮或下沉

1.现象

桩身中的钢筋笼高于或低于设计标高。

2.原因

(1)水准控制点错误,致使桩顶标高不准。

(2)受相邻桩施工振动影响,使钢筋笼沉入混凝土中。

3.预防

(1)施工中经常复测水准控制点并加以妥善保护。

(2)钢筋笼放入混凝土后,在上部将钢筋笼固定。

(3)当已成桩的钢筋笼顶标高不符合设计要求时,应将主筋或钢筋笼截去或接至设计标高。

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