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[摘 要]在建筑工程基础施工中,沉管灌注桩是非常重要的基础设施,它直接影响着建筑结构的安全性、稳定性和耐久性。在施工过程中,沉管灌注桩具有很多优点:施工简单方便、机械化水平高、施工速度较高,且工期非常短暂、造价较低。因此,我们必须高度重视建筑施工沉管灌注桩施工,不断创新施工沉管灌注桩施工方法,提高施工水平。
[关键词]城建基础工程;沉管灌注桩;施工技术;应用
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)43-0342-01
一、沉管灌注桩施工过程中容易产生的质量问题
在很多地方,尤其是沿海地区属于软土地基,而软土地基主要由淤泥、淤泥质土或其它高压缩性土层构成地基,沉管灌注桩比较适合软土地基,但是由于性价比比较差,同时沉管灌注桩属于隐蔽性工程,所以在施工的过程中质量容易出现以下问题。
1、断桩
桩身有些出现水平裂缝或者裂缝略有倾斜并贯通全截面。有的甚至桩身混泥土间断、退空、不连续,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。断桩是比较严重的质量问题,因为它不能承受相应的荷载。该现象产生的原因主要有:第一,桩距过小,邻桩施打时对土体挤压产生的水平横向推力和隆起上拔力的作用。第二,软硬土层间传递水平力大小不同,对桩产生剪应力。第三,桩身混凝土终凝不久,强度较小,承受外力的能力还较差,经受不住这些外力的作用。
2、缩颈
沉管灌注桩另外一种常见的质量问题是缩颈,它的主要特征是成形后的桩身局部直径小于设计要求,根据实际工程经验总结这种现象一般发生在地面下2m-3m处,大多发生于淤泥、淤泥质土、杂填土等软弱土层。该现象产生的原因主要有:第一,在淤泥或软土层中沉管时,由于土受挤压产生孔隙水压拔管后便挤向新浇灌的混凝土,造成缩颈。第二,拔管过快,管内混凝土存量过少,造成缩颈。第三,混凝土和易性差,造成混凝土出管扩散性差,造成缩颈。
3、管内混凝土拒落
在沉管灌注桩施工过程中,当灌注完混凝土后拔管时,要求混凝土能立刻从管底部流出,这样能是混凝泥土與土层充分接触。但是有时候在拔至一定高度后,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。这样就回导致桩的承载能力降低,从而使桩的质量出现问题。
4、桩尖虚脱
在沉管灌注桩施工过程中桩尖虚脱也是施工中经常遇到的问题,由于桩尖封闭不严,桩周围土层或地下水受高压作用挤入桩管内,积于桩尖处,阻碍混凝土与桩尖土层直接结合,桩尖处混凝土未能与下部土层直接结合,产生空隙或由虚土及地下水充填形成虚脱。桩尖虚脱使桩尖失去端承力,严重影响桩的承载能力。
二、保证沉管灌注桩施工质量的措施
1、控制桩的中心距不能太小(大于3.5倍桩径),如不能满足时,则采用跳打法或相隔一定的技术间歇时间后再打邻近的桩,以减小土体对邻近桩的水平横向推力和隆起上拔力。
2、施工中保持管内混凝土略高于管底,使之具有足够的扩散压力,拔管时,采取复打法或翻插的办法,并严格控制拔桩的速度来解决缩颈的问题。
3、控制混凝土的坍落度、骨料粒径以及拔管速度,拔管时采取密振慢拔来解决隔层的问题,亦存在施工人为因素较多,质量控制随机性大的缺点。
4、提高布桩密度的准确性。布桩密度主要考虑沉桩过程中对周围建筑物或已沉桩的影响。布桩密度可分为面密度和体密度。面密度是指桩截面平面面积与场地平面面积的百分比;体密度就是面密度乘以桩长。施工调查研究表明,当布桩面密度不大于5%时,沉桩不会因挤土产生有害影响,布桩面密度大于5%时,可采用“取土植桩”的方法解决,即在沉桩桩位预先钻孔取土,然后再沉桩,当满足面密度和体密度要求时,施工时不宜产生断桩现象。
5、为保证沉管灌注桩的桩基质量,施工时必须先试桩,以检测地质勘察资料的正确性和软弱土层等所处的位置,并对施工过程所碰到的问题作详细记录,对原来所确定施工方法、施工工艺作认真检验。
6、在沉管灌注桩施工过程中应经常检查混凝土的充盈系数,一般土充盈系数控制在1.0,软弱土层控制在1.2~1.3,对于充盈系数小于1的宜全长复打,对可能产生缩颈和断桩部位要局部复打,局部复打应超过断桩或缩颈部位1m以上。
7、增大单桩承载力的措施:除了按设计的混凝土强度等级及其配比进行充分时间搅拌外,在设计桩长、桩径一定的情况下,可采取以下措施增大单桩承载力,即在第一次单打结束、拔出桩管后,清除桩管外壁上的污泥和桩管周围地面上的浮土,然后在原桩位上放置一个混凝土桩靴或合好活瓣式桩尖,再进行第二次复打沉套管,使未凝固的混凝土向四周挤压扩大桩径,随后在灌注混凝土和插入钢筋,边灌注混凝土、边振动、边拔出钢管。采用复打法桩径可扩大80%,可大大提高桩的承载力。
8、柱身混凝土必须符合设计要求。第一,混凝土材料必须按照配合比严格进秤量。第二,未掺外加剂的混凝土至少要搅拌2min,掺外加剂混凝土至少要搅拌3min,使混凝土充分搅拌均匀。第三,在含地层中施工,必须进行封底,防止地下水进入沉管,造成混凝离析。沉管在取土后,必须将沉管内的泥土清除干净。
结语
总而言之,沉管灌注桩施工是一项非常重要的施工技术。沉管灌注施工技术的高低直接关系着工程质量,因此,我们应该切实进一步做好沉管灌注桩的施工技术的探讨,严格遵循施工要求,创新沉管灌注桩的施工方法,提高其施工水平。
参考文献
[1] 白新峰.沉管灌注桩施工技术研究[J].科技传播,2011,(11).
[2] 唐继明.浅谈振动沉管桩技术在某路基处理工程中的应用[J].科技传播,2010,(07).
[3] 邓军阳.浅析沉管灌注桩施工质量问题和处理措施[J].福建建筑,2010,(06).
[关键词]城建基础工程;沉管灌注桩;施工技术;应用
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)43-0342-01
一、沉管灌注桩施工过程中容易产生的质量问题
在很多地方,尤其是沿海地区属于软土地基,而软土地基主要由淤泥、淤泥质土或其它高压缩性土层构成地基,沉管灌注桩比较适合软土地基,但是由于性价比比较差,同时沉管灌注桩属于隐蔽性工程,所以在施工的过程中质量容易出现以下问题。
1、断桩
桩身有些出现水平裂缝或者裂缝略有倾斜并贯通全截面。有的甚至桩身混泥土间断、退空、不连续,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。断桩是比较严重的质量问题,因为它不能承受相应的荷载。该现象产生的原因主要有:第一,桩距过小,邻桩施打时对土体挤压产生的水平横向推力和隆起上拔力的作用。第二,软硬土层间传递水平力大小不同,对桩产生剪应力。第三,桩身混凝土终凝不久,强度较小,承受外力的能力还较差,经受不住这些外力的作用。
2、缩颈
沉管灌注桩另外一种常见的质量问题是缩颈,它的主要特征是成形后的桩身局部直径小于设计要求,根据实际工程经验总结这种现象一般发生在地面下2m-3m处,大多发生于淤泥、淤泥质土、杂填土等软弱土层。该现象产生的原因主要有:第一,在淤泥或软土层中沉管时,由于土受挤压产生孔隙水压拔管后便挤向新浇灌的混凝土,造成缩颈。第二,拔管过快,管内混凝土存量过少,造成缩颈。第三,混凝土和易性差,造成混凝土出管扩散性差,造成缩颈。
3、管内混凝土拒落
在沉管灌注桩施工过程中,当灌注完混凝土后拔管时,要求混凝土能立刻从管底部流出,这样能是混凝泥土與土层充分接触。但是有时候在拔至一定高度后,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。这样就回导致桩的承载能力降低,从而使桩的质量出现问题。
4、桩尖虚脱
在沉管灌注桩施工过程中桩尖虚脱也是施工中经常遇到的问题,由于桩尖封闭不严,桩周围土层或地下水受高压作用挤入桩管内,积于桩尖处,阻碍混凝土与桩尖土层直接结合,桩尖处混凝土未能与下部土层直接结合,产生空隙或由虚土及地下水充填形成虚脱。桩尖虚脱使桩尖失去端承力,严重影响桩的承载能力。
二、保证沉管灌注桩施工质量的措施
1、控制桩的中心距不能太小(大于3.5倍桩径),如不能满足时,则采用跳打法或相隔一定的技术间歇时间后再打邻近的桩,以减小土体对邻近桩的水平横向推力和隆起上拔力。
2、施工中保持管内混凝土略高于管底,使之具有足够的扩散压力,拔管时,采取复打法或翻插的办法,并严格控制拔桩的速度来解决缩颈的问题。
3、控制混凝土的坍落度、骨料粒径以及拔管速度,拔管时采取密振慢拔来解决隔层的问题,亦存在施工人为因素较多,质量控制随机性大的缺点。
4、提高布桩密度的准确性。布桩密度主要考虑沉桩过程中对周围建筑物或已沉桩的影响。布桩密度可分为面密度和体密度。面密度是指桩截面平面面积与场地平面面积的百分比;体密度就是面密度乘以桩长。施工调查研究表明,当布桩面密度不大于5%时,沉桩不会因挤土产生有害影响,布桩面密度大于5%时,可采用“取土植桩”的方法解决,即在沉桩桩位预先钻孔取土,然后再沉桩,当满足面密度和体密度要求时,施工时不宜产生断桩现象。
5、为保证沉管灌注桩的桩基质量,施工时必须先试桩,以检测地质勘察资料的正确性和软弱土层等所处的位置,并对施工过程所碰到的问题作详细记录,对原来所确定施工方法、施工工艺作认真检验。
6、在沉管灌注桩施工过程中应经常检查混凝土的充盈系数,一般土充盈系数控制在1.0,软弱土层控制在1.2~1.3,对于充盈系数小于1的宜全长复打,对可能产生缩颈和断桩部位要局部复打,局部复打应超过断桩或缩颈部位1m以上。
7、增大单桩承载力的措施:除了按设计的混凝土强度等级及其配比进行充分时间搅拌外,在设计桩长、桩径一定的情况下,可采取以下措施增大单桩承载力,即在第一次单打结束、拔出桩管后,清除桩管外壁上的污泥和桩管周围地面上的浮土,然后在原桩位上放置一个混凝土桩靴或合好活瓣式桩尖,再进行第二次复打沉套管,使未凝固的混凝土向四周挤压扩大桩径,随后在灌注混凝土和插入钢筋,边灌注混凝土、边振动、边拔出钢管。采用复打法桩径可扩大80%,可大大提高桩的承载力。
8、柱身混凝土必须符合设计要求。第一,混凝土材料必须按照配合比严格进秤量。第二,未掺外加剂的混凝土至少要搅拌2min,掺外加剂混凝土至少要搅拌3min,使混凝土充分搅拌均匀。第三,在含地层中施工,必须进行封底,防止地下水进入沉管,造成混凝离析。沉管在取土后,必须将沉管内的泥土清除干净。
结语
总而言之,沉管灌注桩施工是一项非常重要的施工技术。沉管灌注施工技术的高低直接关系着工程质量,因此,我们应该切实进一步做好沉管灌注桩的施工技术的探讨,严格遵循施工要求,创新沉管灌注桩的施工方法,提高其施工水平。
参考文献
[1] 白新峰.沉管灌注桩施工技术研究[J].科技传播,2011,(11).
[2] 唐继明.浅谈振动沉管桩技术在某路基处理工程中的应用[J].科技传播,2010,(07).
[3] 邓军阳.浅析沉管灌注桩施工质量问题和处理措施[J].福建建筑,2010,(06).