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第二章桩基础

第二章桩基础工程

桩基础是高层建筑建筑、工业产房和软弱地基上的多层建筑常用的一种基础形式。

桩基础是由桩身和承台两部分组成的一种深基础。

桩按传力和作用性质不同,分为端承桩和摩擦桩两类。

桩按施工方法不同分为预制桩和灌注桩两类。

桩按施工方法不同分为预制桩和灌注桩两类。

预制桩是在工厂或施工现场成桩,而后用沉桩设备将桩打入,压入,高压水冲入,振入或旋入土中。

其中锤击打入和压入法是叫常用的两类方法。

灌注桩是在桩位上直接打孔,然后在孔内安放钢筋笼,浇筑混凝土而成桩。

根据成孔方法的不同,可分为钻孔,冲孔,沉管桩,人工挖孔桩及爆孔桩。

第一节预制桩施工

预制桩具有制作方便、成桩速度快、桩身质量易于控制、承载力高等优点,并能根据需要制成不同形状、不同尺寸的截面和长度,且不受地下水位影响,不存在泥浆排放问题,是罪常用的一种桩型

一、预制桩的作用、起吊、运输和堆放

(一)钢筋混凝土实心方桩的制作、起吊、运输和堆放。

混凝土预制桩断面主要有实心方桩和管桩两种常见形式。

实心方桩截面尺寸一般为200mmX200mm~600mmX600mm。

单根桩长度取决于桩架高度,一般不超过27m,如需打设30m以上的桩,则应将桩分段预制,在打桩过程中逐段接长。

较短的实心桩多在预制厂生产,较长桩则多在现场预制。

桩的预制方法有并列法、间隔法、叠浇法和翻模法等等。

现场预制桩多采用重叠法间隔制作,重叠层数根据地面承载能力和施工条件确定,一般不宜超过4层。

场地应平整,坚实,做好排水不得产生不均与沉陷,桩和桩之间应做好隔离层,上层桩或邻桩的混凝土浇筑在下层桩或邻桩的混凝土设计强度的30%以后方可进行。

预制桩钢筋骨架的主筋连接宜采用对焊。

当采用闪光对焊和电弧焊时,不宜超过50%;同一根钢筋两个接头的距离应大于35d,且不宜小于500mm。

预制桩混凝土强度等级常用C30~C50。

混凝土粗骨料应使用碎石或碎卵石,粒径宜为5~40mm。

混凝土洒水养护时间不应少于7天。

预制桩制作还应符合:

(1)桩的表面应平整、密实,调角深度不应超过10mm,且局部蜂窝和调角的缺损总面积不得超过该桩表面全部面积的0.5%,同时不得过分集中;

(2)由于混凝土收缩产生裂缝,深度不得大于20mm,宽度不得大于0.25mm,横向裂缝长度不得超过边长的一半;

(3)桩顶和桩尖处不得有蜂窝、麻面、裂缝和掉角。

预制桩混凝土强度达到设计强度等级的70%以上方可起吊,达到100%才能运输和打桩。

打桩前,需将桩从制作处运至现场堆放或直接运至桩架前。

一般根据打桩顺序和速度随打随运,以减少二次搬运工作。

若要长距离运输,可采用平板拖车或轻轨平板车。

桩堆放时,地面必须平整坚实,垫木间距应根据吊点确定,上下垫木应在同一垂直线上,最下层垫木应加宽些,堆放层数不宜超过4层。

不同规格的桩应分别堆放。

(二)混凝土管桩的制作、运输和堆放

混凝土桩为中空。

一般在预制厂用离心法成型。

常用桩径为直径300mm~500mm,壁厚为80~100mm,每节标准长度有8m、10m和12m,也可按需确定长度。

管壁内设一级钢筋12~二级钢筋22mm主筋10~20根,外配一级钢筋6mm螺旋箍筋。

混凝土管桩应达到设计强度的100%后方可运到现场打桩。

堆放层数不超过3层,底层管桩边缘应用楔形木块塞紧,以防滚动。

(三)钢管桩的制作,运输和堆放

钢管桩具有强度高,能承受较大冲击力、易于穿透硬土层,承载力高;能承受较大的水平力;桩长可任意调节;重量轻、刚度好,装卸运输方便;挤土量少等优点。

但钢管桩易受腐蚀,所以需进行防腐处理。

钢管桩一般使用无缝钢管,也可采用钢板焊接而成,一般在工厂制作。

按卷板制作工艺不同,分为直缝钢管桩和螺旋缝钢管桩两种。

钢管桩的直径为400~1000mm,管壁厚度为6~50mm,一般由一节上节桩、若干节中节桩与一节下节桩组成。

分节长度一般为12~15m。

钢管桩堆放场地应平整、坚实、排水畅通;两端应设保护措施,防止搬运时因桩体撞击而造成桩端、桩体损坏或弯曲变形;应按规格、材质分别堆放,堆放高度不宜过高,以防止受压变形。

一般直径900的钢管桩不宜超过3层;

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直径600的钢管桩不宜超过4层;直径400的钢管桩不宜超过5层。

堆放时支点设置应合理,钢管桩两侧应用木楔塞牢,防止滚动。

二、锤击沉桩(打入法)施工

锤击沉桩是利用桩锤的冲击动能使桩沉入土中的方法。

锤击沉桩的特点是:

施工速度快,机械化程度高,适用范围广;但施工时会产生噪音、振动及对土体产生挤压等公害,不适宜于在医院、居民区、行政机关办公区等附近施工,夜间施工也有所限制。

(一)打桩机械及其选择

打桩所用机械设备包括桩锤、桩架及动力装置三部分。

1、桩锤

桩锤的作用是对桩施加冲击力,将桩打入土中。

桩锤有落锤、单动汽锤、双动汽锤,柴油打桩锤和液压锤等。

(1)落锤。

落锤亦称自落锤,一般是生铁铸成,落锤构造简单,可随意调整落距,但打桩效率低,对桩损伤较大,现已少用。

(2)单动汽锤。

单动汽锤是利用蒸汽或压缩空气的压力将锤头上举。

然后由锤的自重向下冲击沉桩。

(3)双动气锤。

双动气锤利用蒸汽或压缩空气的压力将锤上举及下冲,增加夯击能量。

(4)柴油锤。

柴油锤分为导杆式,活塞式和管式三类,是利用燃油爆炸推动活塞往复运动进行锤击打桩。

(5)液压锤。

液压锤是一种新型的桩锤,它是由液压推动密闭在锤壳体内的芯锤活塞柱,令其往返实现夯击作用,将桩沉入土中。

桩锤的类型应根据工程地质条件、施工现场情况、机械设备及工作方式和工作效率等条件选择。

2、桩架

桩架的作用是支持桩身和桩锤,将桩吊到打桩位置,并在打入过程中引导桩的方向,保证桩锤能够沿着要求的方向冲击。

常用桩架形式有滚筒式桩架、多功能桩架和履带式桩架三种。

(1)滚筒式桩架。

滚筒式桩架行走靠两根钢滚筒在垫木上滚动,优点是结构简单、制作容易,但在平面转弯、掉头方面不够灵活,操作人员多,适用于制作桩及灌注桩施工。

(2)多功能桩架。

多功能桩架由立柱、斜撑、回转工作台。

地盘及传动机构组成,其机动性和适应性很大,在水平方向可作360度回转。

(3)履带式桩架。

履带式桩架以履带式起重机为底盘,增加立柱和斜撑组成。

3、桩帽及衬垫材料

为了提高打桩效率和精度,保护桩锤和防止桩顶损坏,应在桩顶加设桩帽,并根据桩锤和桩帽类型、桩型、地质条件和施工条件等因素,合理地选用衬垫材料。

选用压力箱式结构锤垫,桩垫使用草垫、麻布片等。

4、送桩器

送桩器一般用钢管制成,其制作要求是:

有较高的强度和刚度;易于打入和拔出;能将锤的冲击力有效地传递到桩上。

(二)打桩前的准备工作

打桩前应做好以下准备工作:

1.清除地上、地下障碍物,平整场地

2.材料、机具准备及接通水、电源

3.进行打桩试验,以便检验设备和工艺是否符合要求

4.确定打桩顺序。

打桩顺序直接影响打桩质量和施工进度。

由于桩较密集(桩中心距小于或等于4倍桩边长或直径)所以由中间向两侧打设。

当桩较密集时(桩中心距小雨或等于4倍桩边长或直径),应由中间向两侧打设或由中间向四周打设。

当桩数较多时,也可采用分段打设的顺序。

当桩较稀疏时,除了采用上述两种顺序外,也可采用逐排打设或由两侧同时向中间施打。

当桩的规格、埋深、长度不同时,宜按先打后小、先深后浅、先长后短的顺序施打。

当桩位高出地面时,桩机宜往后退打,反之可往前顶打。

5、设置水准点及定桩位

为控制桩顶水平标高,应在打桩区附近设水准点作为水准测量用,水准点不宜少于2个。

根据建筑物的轴线控制桩,定出桩基轴线位置及每个桩的桩位,将桩的准确位置测设到地面上。

一般可打小木桩并做好标记来表示桩位;有时为防止木桩被撞而偏移,可用龙门板定位。

(三)打桩工艺

工艺流程:

桩机移动就位→吊桩定位→沉桩及接桩、截桩。

1、定锤吊桩

打桩机就位后,先将桩锤和桩帽吊起,其锤底高度应高于桩顶,并固定在桩架上,以便进行吊桩。

吊桩是用桩架上的滑轮组和卷扬机将桩吊成垂直状态送入龙门导杆内。

2、打桩

打桩时应“重锤低击”,以取得良好效果。

始打时要用小落距,入土一定深度后再全落距击打,这样桩尖不易产生偏移。

打混凝土管桩时,最大落距不大于1.5m,实心桩不大于1.8m。

锤击过程要连续,速度要均与,间歇时间不要太久。

3、接桩及截桩头

接头的连接方法有三种:

焊接法、浆緢法、法兰接桩法。

焊接法和法兰发法适用于各类土层,浆緢法适用于软弱土层。

(1)焊接接桩。

接桩时必须对准下节桩,将桩锤降下压紧桩顶并调整垂直,节点间若有间隙,用铁片垫实焊牢;接桩时上下节桩的中心

线偏差不得大于5mm,节点弯曲矢高不得大于桩长的1%,且不得大于20mm;施焊前应除去节点部位预埋件及铁角的锈迹、污垢,保持清洁;焊接时,应先将四角点焊固定,再次检查位置正确后,应由两位焊接工对角同时施焊以减少焊接变形;焊缝要连续饱满,焊缝宽度、厚度应符合设计要求。

(2)浆緢法接桩。

接桩时,首先将上节桩对准下节桩,使四根锚筋插入锚筋孔,下落上节桩身使其结合紧密,然后上提,以锚筋不脱离锚孔为度。

安好施工夹箍后,将熔化的硫磺胶泥注满锚筋孔和接桩法平面,放下上节桩使其与下节桩紧密结合。

当硫磺胶泥冷却并拆除施工夹箍后,即可继续加荷压桩。

(3)法兰法接桩。

法兰法主要用于混凝土管桩,由法兰盘和螺栓组成,接桩速度快,但法兰盘制作工艺较复杂,用钢量大。

法兰接头主要要求相接桩端的相顶面平服,这样传力才能均匀。

有误差时应设法垫沥青纸或石棉板使其达到平服,然后用低碳钢螺栓把两端扣紧连接,对称地将螺帽逐步拧紧并焊死螺帽。

法兰盘和螺栓外露部分涂上防锈漆或防锈沥青胶泥,即可继续沉桩。

4、打桩测量和记录

打桩是隐蔽工程,必须对每一根桩的施打进行测量并做好详细记录。

(四)打桩工程质量要求

打桩工程质量要求包括两方面,一是最后贯入度或标高符合设计要求;二是桩的偏差应在允许范围内。

打桩的贯入度或标高按下列原则控制:

1.以贯入度控制为主,桩尖进入持力层深度或桩尖标高作为参考。

2.贯入度已达到设计要求而桩尖标高未达到时,应继续锤击三阵,每阵10击的平均贯入度不应大于规定数值。

3.桩尖位于其它软土层时,以桩尖设计标高控制为主。

4.打桩时,如控制指标已符合要求,而其它指标要求与要求相差较大时,应会同有关单位研究处理。

5.贯入度应通过试桩确定,或做打桩试验与有关单位确定。

混凝土预制桩打设后桩的垂直度偏差应不大于桩位允许偏差,按标高控制的桩,桩顶标高的允许偏差为—50mm~+100mm

1

单排或双排桩条形桩基

(1)垂直于条形桩基纵轴方向

(2)平行于条形桩基纵轴方向

100

150

2

桩数为1-3根桩基中的桩

100

3

桩数为4-16根桩基中的桩

1/3桩径或边长

4

桩数大于16根桩基中的桩

(1)最外边的柱

(2)中间柱

1/3桩径或边长

1/2径或边长

(五)打桩质量通病及其防治

常见问题

产生原因

防止措施及处理方法

桩头打坏

桩头强度低;桩顶凹凸不平;保护层厚;桩不垂直;落锤过高;锤击过高;锤击过久;遇坚硬土层

按产生原因分别纠纷

桩身扭转或位移

桩尖不对称;桩身不正直

可用撬棍慢慢低击纠正;偏差不大可不处理

桩身倾斜或位移

桩头不平,桩尖倾斜过大;桩接头破坏;一侧遇石块等障碍物;土层有陡的倾斜角;桩帽与桩不在同一直线上

偏差过大,应拔出移位再打;入土深度偏差不大(<1m)时,可利用木架顶正,再慢慢打入;障碍物不深,可挖出回填后再打

桩身破裂

桩质量不符合设计要求

可加钢夹箍用螺旋拉紧后焊固补强

桩涌起

遇流砂或软土,桩距小打桩顺序不对

将浮起量大的重新打入,静载试验不符合要求的进行复打或重打

桩急剧下沉

遇软土层、土洞;接头破坏或桩尖劈裂;装身弯曲或有严重的横向裂缝;落锤过高、接桩不垂直

将桩拨起检验改正后重打,或在靠近原桩位作补桩处理

桩不易沉入或达不到设计标高

遇障碍物、坚硬土层或夹砂土层;打桩间歇时间过长,摩擦阻力增大;定错桩位

遇障碍物或硬土层,用砖孔机砖进后再打入;根据地质资料重新确定桩长

桩身跳动,桩锤回弹

桩尖遇树根或坚硬土层,桩身弯曲;接桩过长;落锤过高

检查原因,采取措施穿过或避开障碍物,如入土不深,应拔起避开或换桩重打

三、静力压柱

静力压柱是借助专用桩架自重及桩架上的压重,通过卷扬机滑轮组或液压系统施加压力在桩顶或桩身上,桩在自重和静压力作用下被逐节压入土中的一种沉桩法。

其优点为无噪音、无振动、无冲击力、施工应力小,可减少振动对地基和相邻建筑物的影响,桩顶不易损坏,沉桩精度高,可节省材料,较低成本,特别适合软土地基和城市中施工。

1、压桩设备经

静力压桩机有压顶式、箍压式和前压式三种类型。

顶压式桩机可自行插桩就位,施工简单,但由于受压桩高度限制,桩长一般限制为12~15m。

对于长桩,需分节制作和压桩。

箍压式压桩机它是利用液压夹持装置抱夹桩身,再垂直将桩压入土内,可不受压桩高度限制。

前压式压桩机是一种新型压桩机,其行走机构有步履式和履带式。

这种压桩机不受桩架底盘的限制,适宜于靠近临近建筑物出沉桩。

2、压桩工艺

静压预制桩施工程序为:

场地清理和处理→测量定位→桩机就位→吊桩插桩→桩身对中调直→压桩→接桩→再压桩→送桩(或截桩)。

四、预制桩施工对周围环境的影响及预防措施

预制桩施工对环境,邻近建筑物及地下管线的不利影响主要表现在打桩噪音、振动及挤土等问题。

(一)噪音影响及防护

打桩噪音不仅对施工人员产生危害,而且往往造成社会性噪音危害。

对于打桩施工噪音,一般可采取以下几种防护措施:

1.音源控制防护

2.遮挡防护

3.控制打桩时间

(二)振动影响及防护

选择低振动的桩锤;打桩时采用特殊缓冲器;采用预装孔、水冲法、静压法相结合的沉桩工艺;开挖防震沟或设遮断减振壁;采用重锤击,暴露地下管线等。

(三)土体挤压影响及防护

1.预桩孔沉降法

2.合理安排打桩顺序和工艺

3.采用排水措施降低超低孔隙水压力

4.设防挤防震沟

5.设置防挤防渗墙

 

第二节混凝土灌注桩施工

混凝土灌注桩是直接在施工现场桩位上成孔,然后放入钢筋笼再浇筑混凝土成桩。

与预制砖相比,可节省钢材、木材和水泥,降低成本;对邻近建筑物及周围环境的有害影响小;桩长和直径可按设计要求变化自如;桩端可进入持力层或嵌如岩层;单桩承载力大等。

灌注桩按成孔的方法不同可分为:

钻孔灌注桩、冲孔灌注桩、沉孔灌注桩、人工挖孔桩及爆扩桩等

灌注桩成孔的控制深度应符合下列要求

(1)摩擦型桩。

摩擦桩以设计桩长控制成孔深度;端承摩擦桩必须保证设计桩长及桩端进入持力层深度;当采用锤击沉管法成孔时,桩管入土深度控制以标高为主,以贯入度为辅。

(2)端承型桩。

当采用钻、挖掘成孔时,必须保证桩孔进入设计持力层深度;当采用锤击沉管法成孔时,沉管深度控制以贯入度为主,设计持力层标高为辅。

灌注桩成孔施工顺序的确定:

对没有挤土作用的钻孔灌注桩,一般按现场条件和桩机行走的原则确定成孔顺序。

对有挤土作用和振动影响的冲孔桩、沉管桩、爆扩桩等,一般可结合现场施工条件,采用下列方法确定成孔顺序:

1)间隔一个或两个桩位成孔;

2)在邻桩混凝土初凝前或终凝后成孔;

3)一个承台下桩数在五根以上者,中间桩先成孔,外围桩后成孔;

4)同一个承台下的爆扩桩,可采用单包或联爆法成孔;

5)人工孔桩的桩净距小于2倍桩径且小于2.5m时,应采用跳挖,0.5~1.0m排桩跳挖的最小净距不得小于4.5m,孔深不宜大于40m。

一、钻孔灌注桩施工

(一)钻孔机械设备

1.全叶螺旋钻孔机:

适用于地下水位以上的粘土、粉土、中密以上的砂土或人工填土土层的成孔,成孔孔径为300~800mm,钻孔深度8~12m。

2.回转钻孔机:

该机的最大钻孔直径可达2.5m,钻进深度可达50~100m,适用于碎石类土、砂土、粘性土、粉土、强风化岩、软质与硬质岩层等多种地质条件。

3.前水钻机:

适用于粘性土、粘土、淤泥、淤泥质土、砂土、强风化岩、软质岩层,不宜用于碎石土层中。

4.钻扩机:

是钻孔扩底灌注桩的成孔机械。

5.全套管钻机:

具有以下优点:

(1)除了岩层以外,任何土层适均适用;

(2)挖掘时可确切的分清持力层土质,因此可随时确定混凝土桩的深度;

(3)在软土中,由于有套管护壁,不会引起塌方;

(4)可钻斜孔,用于斜桩。

不足之处是:

机身庞大沉重,套管上拔时所需反力大,由于套管的摆动使周围地基扰动而松散。

(二)钻孔灌注桩施工工艺

1.干作业成孔灌注桩施工

成孔时若无地下水或地下水很小,基本上不影响工程施工时,称为干作业成孔。

主要适用于北方地区和地下水位低的土层。

(1)施工工艺流程:

场地清理——测量放线定桩位——桩机就位——钻孔取土成孔——清除孔底沉渣——成孔质量检查验收——吊放钢筋笼——浇筑孔内混凝土。

(2)施工注意事项。

干作业成孔一般采用螺旋钻成孔,还可采用机扩法扩底。

为了确保成桩后的质量,施工中应注意以下几点:

① 开始钻孔时,应保持桩杆垂直、位置正确,防止应钻杆晃动引起孔径扩大及增多孔底虚土。

② 发现钻杆摇晃、移动、偏斜或难以钻进时,应提钻检查,排除地下障碍物,避免桩孔倾斜和钻具损坏。

③ 钻进过程中,应随时清理孔口粘土,遇到地下水、塌孔、缩孔等异常情况,应停止钻孔,会同有关单位研究处理。

④ 钻头进入硬土层时,易造成钻孔偏斜,可提起钻头上下反复扫钻几次,以便消去硬土。

若纠正无效,可在孔中局部回填粘土至偏孔处0.5m以上,再重新钻进。

⑤ 成孔达到设计深度后,应保护好孔口,按规定验收,并做好施工记录。

⑥ 孔底虚土尽可能清除干净,可采用夯锤夯击孔底虚土或进行压力注水泥浆处理,然后尽快吊放钢筋笼,并浇筑混凝土,混凝土应分层浇筑,每层高度不大于1.5m。

2.泥浆护壁成孔灌注桩施工

施工工艺流程:

测定桩位→埋设护筒→桩机就位→制备泥浆(循环排渣)→钻孔→清孔→放钢筋笼→水下浇筑砼

(1)测定桩位。

平整清理好施工场地后,设置桩基轴线定位点和水准点,根据桩位平面布置施工图,定出每根桩的位置,并做好标志。

(2)埋设护筒。

护筒的作用是:

固定桩孔位置;保护孔口;维持孔内水头,防止塌孔;为钻头导向。

护筒中心与桩位中心线偏差不应大于50mm,对位后应在护筒外侧填入粘土并分层弅实。

(3)泥浆制备。

泥浆的作用是:

护壁、携砂排土、切土润滑、冷却钻头等,其中以护壁为主。

(4)成孔方法,

A.回转钻成孔。

是国内灌注桩施工中最常用的方法之一。

按排渣方式不同,分为正循环回转钻成孔和反循环回转钻成孔两种。

正循环回转钻成孔由钻机回转装置带动钻杆和钻头回转切削破碎岩土,由泥浆泵往钻杆输进泥浆,泥浆沿孔壁上升,从孔口溢浆孔溢出流入泥浆池,经沉淀处理返回循环池。

反循环回转钻成孔是由钻机回转装置带动钻杆和钻头回转切削破碎岩土,利用泵吸、气举、喷射等措施抽吸循环护壁泥浆,挟带钻渣从钻杆内腔抽吸出孔外的成孔方法。

B潜水钻成孔。

潜水电钻同样使用泥浆护壁成孔,其出渣方式也分为正循环和反循环两种

C冲击钻成孔。

冲孔是用冲击钻机把带钻刃的重钻头(又称冲锤)提高,靠自由下落的冲击力来削切岩层,排出碎渣成孔,冲击钻孔有钻竿式和钢丝绳式两种。

D抓孔。

抓孔即用冲抓锤成孔机将冲抓锤斗提升到一定高度,锤斗内有压重铁块和活动抓片,松开卷杨机刹车时,抓片张开,钻头便以自由落下冲入土中。

(5)清孔。

目的是清除孔底沉渣以减少桩基的沉降量,提高承载能力,确保桩基质量。

清孔方法有真空吸泥渣法,射水抽渣法,换泵法和掏渣法。

(6)吊放钢筋笼。

(7)水下浇筑混凝土。

泥浆护壁成孔灌注桩的水下混凝土浇筑常用导管法,混凝土强度等级不低于C20,塌落度为18~22cm。

二、沉管灌注桩施工

沉管灌注桩是目前采用较为广泛的一种灌注桩。

这类灌注桩的施工工艺是:

使用锤击式桩锤或振动式桩锤将带有桩尖的钢管沉入土中,造成桩孔,然后放入钢筋笼、浇筑混凝土,最后拔出钢管,形成所需的灌注桩。

沉管桩对周围有噪音、震动、挤压等影响。

(一)锤击沉管灌注桩施工

锤击沉管灌注桩适用于一般粘性土、淤泥质土、砂土和人工填土地基,但不能在密室的砂硕石、漂石层中使用。

它的施工程序一般为:

定位埋设混凝土预支桩尖——桩机就位——锤击沉管——灌注混凝土——边拔管、边锤击、边继续灌注混凝土——成桩。

(二)振动、振动冲击沉管灌注桩施工

振动、振动冲击沉管灌注桩是利用振动桩锤、振动冲击锤将桩管沉入土中,然后灌注混凝土而成。

这种灌注桩更适用于稍密及中密的砂土地基施工。

振动灌注桩可采用单打法、反插法或复打法施工。

单打法是一般正常的沉管方法,它是将桩管沉入到设计要求的深度后,边灌混凝土边拔管,最后成桩。

适用于含水量较小的土层,且宜采用预制桩尖。

桩内灌满混凝土后,应先振动5~10s,再开始拔管,边振边拔,每拔0.5~1.0m停拔振动5~10s,如此反复进行,直至桩管全部拔出,拔管速度在一般土层内宜为1.2~1.5m/min,用活瓣桩尖时宜时慢,预制桩尖可适当加快,在软弱土层中拔罐速度宜为0.6~0.8m/min。

反插法是在拔管过程中边振边拔,每次拔管0.5~1.0m,再向下反插0.3~0.5m,如此反复并保持振动,直至桩管全部拔出。

在桩尖处1.5m范围内,宜多次反插以扩大桩的局部断面。

穿过淤泥夹层时,应放慢拔管速度,并减少拔管高度和反插深度。

在流动性淤泥中不宜使用反插法。

复打法采用全长复打的目的是提高桩的承载力。

局部复打主要是为了处理沉桩过程中所出现的质量缺陷,如发现或怀疑出现颈缩、断桩等缺陷,局部复打深度应超过断桩活颈缩区1m以上。

复打必须在第一次灌注的混凝土初凝之前完成。

(三)沉管桩施工中常见问题的分析与处理

沉管灌注桩施工时易发生断桩、缩颈、桩靴进水或进泥、吊脚桩等问题

1.断桩:

断桩的裂缝为水平或略带倾斜,一般都贯通整个截面,常常出现与地下1~3m软硬土层交接处。

断桩原因主要有:

桩距过小,邻桩施打时土的挤压产生的水平推力和隆起上拔力的影响;软硬土层传递水平力不同,对桩产生剪应力;桩身混凝土终凝不久,强度弱,承受不了外力的影响。

避免断桩的措施如下:

(1)布桩应坚持少桩疏排的原则,桩与桩之间中心距不宜小于3.5倍桩径;

(2)桩身混凝土强度较低时,尽量避免振动和外力的干扰,因此要合理确定打桩顺序和桩架行走路线;

(3)采用跳打法或控制时间法以减少对邻桩的影响。

控制时间法指在邻桩混凝土初凝以前,必须把影响范围内的桩施工完毕。

断桩的检查与处理:

在浅层(2~3m)发生断桩,可用重锤敲击桩头侧面,同时用脚踏在桩头上,如桩以断,会感到浮振;深处断桩目前常用动测或开挖的办法检查。

断桩一经发现,应将断桩段拔出,将孔清理后,略增大面积或加上铁箍连接,再重新浇混凝土补做桩身。

2、缩颈桩:

缩颈桩又称瓶颈桩,是指部分桩径缩小、桩截面积不符合设计要求。

缩颈桩产生的原因是:

拔管过快,管内混凝土存量过少,混凝土本身和易性差,出管扩散困难造成缩颈;在含量大的粘性土中沉管时,土体受到强烈扰动和挤压,产生很高的孔隙水压力,拔管后,这种水压力便作用到新浇筑的混凝土桩上,使桩身发生不同程度的缩颈现象。

防治措施:

在容易产生缩颈的土层中施工时,要严格控制拔管速度,采用“慢拔密击”;混凝土坍落度要符合要求且管内混凝土必须略高于地面,以保持足够的压力,使混凝土出管扩散正常。

施工时可设专人随时测定混凝土的下落情况,遇有缩颈现象,可采取复打处理。

3、桩尖进水、进泥砂:

常见于地下水位高、含水量大的淤泥和粉砂土层,是由于桩管与桩尖接合处的

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