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摘要:本文简介沉管灌注桩的质量问题以及质量保证与处理措施。
关键词:沉管灌注桩;质量问题;保证措施;处理措施
1 前言
沉管灌注樁由于具有成桩速度快、设备简单,操作方便、适用范围广、适用性强、造价低以及能够减少污染、消除液化等优点已在一般中小型工业与与民用建筑中得到广泛应用。特别是在抚顺地区,振动沉管灌注桩使用已相当普遍。使用情况调查发现,尽管沉管灌注桩目前已经有了比较完善的质量手段,但由于施工不当等原因造成的质量问题还很多,试桩不合格率居各类桩型之首。本文根据抚顺地区收集的沉管灌注桩试桩资料,对沉管灌注桩施工中常见的质量问题,以及质量保证措施、质量处理措施等作了一些探讨。
2 沉管灌注桩施工出现的质量问题
(1)缩颈。对于缩颈造成的原因主要是拔管速度过快,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人,被淤泥质土填充进来,而造成缩颈。桩身间距过小,施工时受邻桩挤压。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。在靠近地面处由于桩管的摩阻力减小,拔管速度容易加快,而管内混凝土自重压力又小,不易流出管外,泥砂挤入桩孔而使桩身混凝土断面变小,产生缩颈。
(2)断桩、桩身混凝土坍塌。断桩、桩身混凝土坍塌产生的原因主要是因为桩下部遇软弱土层,桩成型后,还未达到初凝强度时,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,产生了剪切力把桩剪断。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。
(3)混凝土拒落。混凝土拒落产生的原因主要有:① 在低压缩性粉质粘土层中打拔管桩,灌完混凝土开始拔管时,活瓣桩尖被周围的土包围压住而打不开,使混凝土无法流出而造成拒落;② 预制桩头混凝土质量较差,强度不够,沉管时桩头被挤入套管内阻塞混凝土下落;③ 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。
3 质量保证措施
由于实际施工以及设计不当造成断桩、缩颈、桩身混凝土不密实等影响沉管灌注桩承载力的现象,因此,实际施工中心须按照施工有关规程严格控制,以消除上述影响桩基施工质量对承载力的因素。
(I)一般沉管至设计标高后,应立即灌注混凝土,尽量减少间隔时间。
(2)第一次拔管高度控制在能容纳第二次所需灌入的混凝土为限,不宜拔得过高。
(3)拔管速度要均匀,对一般土层1 m/mln为宜,在软弱土层和软硬土层交界处宜控制在0.60-0.80 m/min。
(4)拔管过程中不能停止倒打、轻击或振动。
(5)混凝土充盈系数不得小于1.0。
(6)对可能产生缩颈、断桩的地层,宜采用复打,反插等。但在流动淤泥中不宜采用反插,反插深度不能超过拔管高度的0.5—0.6倍。
(7)对桩距小于3.5倍桩径的桩宜采用跳打、退打等,此时形成的桩须达到6o% 以上的混凝土强度。
(8)在饱和软土地基打桩,为消除由于振动引起邻近桩可能产生的断桩、缩颈、夹泥等,可在混凝土桩附近设置一定数量砂桩、碎石桩,这种方法既保证了桩的质量,也大大减少了地面隆起量。
4 质量处理措施
(1)加大承台梁和上部结构刚度。对试桩后发现桩身缩颈或桩身混凝土不密实降低了单桩承载能力时,对承台梁下单排桩基,发生单根等现象,可以加大承台梁断面,增加其刚度使桩能够在承台梁调节下整体受力,砖混结构也可增加上部结构的刚度。
(2)补桩。在桩机未撤离施工现场,发现断桩缩颈时,应经设计人员同意在合适的位置进行补桩,承台梁、承台相应做些处理。
(3)人工挖孔桩补强。如试桩后,发现断桩、缩颈,桩机已撤离现场,可根据实际桩位情况,在满足规定桩距情况下,采有原桩位人工挖孔短桩补强,短桩持力层,根据抚顺地区土层情况,易选用中砂、粗砂层,短桩承载力大于等于原沉管灌注桩受力,原沉管桩在短桩长度内予以挖除。
5 结束语
沉管灌注桩的施工控制过程主要是控制沉管法成孔、钢筋笼制作及安放、混凝土搅制和灌注等三个工序的质量检查,对发现的问题及时解决做好控制,确保桩基础子分部工程质量目标的实现。沉管灌注桩施工工艺简单,对此地基方案,其质量容易控制,造价较低,经济、社会、环境效益显著。另外要依据《建筑桩基技术规范》JGJ94—2008施工。
关键词:沉管灌注桩;质量问题;保证措施;处理措施
1 前言
沉管灌注樁由于具有成桩速度快、设备简单,操作方便、适用范围广、适用性强、造价低以及能够减少污染、消除液化等优点已在一般中小型工业与与民用建筑中得到广泛应用。特别是在抚顺地区,振动沉管灌注桩使用已相当普遍。使用情况调查发现,尽管沉管灌注桩目前已经有了比较完善的质量手段,但由于施工不当等原因造成的质量问题还很多,试桩不合格率居各类桩型之首。本文根据抚顺地区收集的沉管灌注桩试桩资料,对沉管灌注桩施工中常见的质量问题,以及质量保证措施、质量处理措施等作了一些探讨。
2 沉管灌注桩施工出现的质量问题
(1)缩颈。对于缩颈造成的原因主要是拔管速度过快,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人,被淤泥质土填充进来,而造成缩颈。桩身间距过小,施工时受邻桩挤压。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。在靠近地面处由于桩管的摩阻力减小,拔管速度容易加快,而管内混凝土自重压力又小,不易流出管外,泥砂挤入桩孔而使桩身混凝土断面变小,产生缩颈。
(2)断桩、桩身混凝土坍塌。断桩、桩身混凝土坍塌产生的原因主要是因为桩下部遇软弱土层,桩成型后,还未达到初凝强度时,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,产生了剪切力把桩剪断。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。
(3)混凝土拒落。混凝土拒落产生的原因主要有:① 在低压缩性粉质粘土层中打拔管桩,灌完混凝土开始拔管时,活瓣桩尖被周围的土包围压住而打不开,使混凝土无法流出而造成拒落;② 预制桩头混凝土质量较差,强度不够,沉管时桩头被挤入套管内阻塞混凝土下落;③ 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。
3 质量保证措施
由于实际施工以及设计不当造成断桩、缩颈、桩身混凝土不密实等影响沉管灌注桩承载力的现象,因此,实际施工中心须按照施工有关规程严格控制,以消除上述影响桩基施工质量对承载力的因素。
(I)一般沉管至设计标高后,应立即灌注混凝土,尽量减少间隔时间。
(2)第一次拔管高度控制在能容纳第二次所需灌入的混凝土为限,不宜拔得过高。
(3)拔管速度要均匀,对一般土层1 m/mln为宜,在软弱土层和软硬土层交界处宜控制在0.60-0.80 m/min。
(4)拔管过程中不能停止倒打、轻击或振动。
(5)混凝土充盈系数不得小于1.0。
(6)对可能产生缩颈、断桩的地层,宜采用复打,反插等。但在流动淤泥中不宜采用反插,反插深度不能超过拔管高度的0.5—0.6倍。
(7)对桩距小于3.5倍桩径的桩宜采用跳打、退打等,此时形成的桩须达到6o% 以上的混凝土强度。
(8)在饱和软土地基打桩,为消除由于振动引起邻近桩可能产生的断桩、缩颈、夹泥等,可在混凝土桩附近设置一定数量砂桩、碎石桩,这种方法既保证了桩的质量,也大大减少了地面隆起量。
4 质量处理措施
(1)加大承台梁和上部结构刚度。对试桩后发现桩身缩颈或桩身混凝土不密实降低了单桩承载能力时,对承台梁下单排桩基,发生单根等现象,可以加大承台梁断面,增加其刚度使桩能够在承台梁调节下整体受力,砖混结构也可增加上部结构的刚度。
(2)补桩。在桩机未撤离施工现场,发现断桩缩颈时,应经设计人员同意在合适的位置进行补桩,承台梁、承台相应做些处理。
(3)人工挖孔桩补强。如试桩后,发现断桩、缩颈,桩机已撤离现场,可根据实际桩位情况,在满足规定桩距情况下,采有原桩位人工挖孔短桩补强,短桩持力层,根据抚顺地区土层情况,易选用中砂、粗砂层,短桩承载力大于等于原沉管灌注桩受力,原沉管桩在短桩长度内予以挖除。
5 结束语
沉管灌注桩的施工控制过程主要是控制沉管法成孔、钢筋笼制作及安放、混凝土搅制和灌注等三个工序的质量检查,对发现的问题及时解决做好控制,确保桩基础子分部工程质量目标的实现。沉管灌注桩施工工艺简单,对此地基方案,其质量容易控制,造价较低,经济、社会、环境效益显著。另外要依据《建筑桩基技术规范》JGJ94—2008施工。