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31页挤密桩地基一、土〔灰土〕挤密桩地基一、土〔灰土〕挤密桩地基用沉管、冲击、夯扩、爆扩等方式,在用沉管、冲击、夯扩、爆扩等方式,在地基土中构成桩孔,并将桩孔所占位置地基土中构成桩孔,并将桩孔所占位置的地基土全部〔或部分〕挤进桩孔周围,的地基土全部〔或部分〕挤进桩孔周围,以添加桩孔间〔周〕地基土的密实度,以添加桩孔间〔周〕地基土的密实度,并在桩孔中分层夯填素土,灰土水泥土并在桩孔中分层夯填素土,灰土水泥土等,构成由桩孔间〔周〕挤密土与桩孔等,构成由桩孔间〔周〕挤密土与桩孔夯实填料〔即桩体〕组成的挤密〔复合夯实填料〔即桩体〕组成的挤密〔复合〕地基加固机理•〔〔1〕作用〕作用1::•挤密,经过挤密作用提高了桩间〔周〕地基土的挤密,经过挤密作用提高了桩间〔周〕地基土的密实度•〔〔2〕作用〕作用2::•提高了地基土的隔水性挤密地基的防水、隔水提高了地基土的隔水性挤密地基的防水、隔水性能比同密度、同厚度、同宽度的垫层好性能比同密度、同厚度、同宽度的垫层好•〔〔3〕作用〕作用3::•使地基得到进一步加强使地基得到进一步加强〔2〕土〔灰土〕挤密桩地基施工•1、、挤挤密成孔密成孔顺顺序:序:•部分部分处处置:遵照置:遵照“由外往里成孔、隔一孔或数孔成由外往里成孔、隔一孔或数孔成孔、成孔后及孔、成孔后及时时夯填孔料、等夯填孔料、等临临近孔夯填完孔料近孔夯填完孔料后再成孔〞后再成孔〞•整片整片处处置:遵照置:遵照“隔一孔或数孔成孔,成孔后及隔一孔或数孔成孔,成孔后及时时夯填孔料、分批流水夯填孔料、分批流水组织组织施工〞施工〞•隔孔成孔:隔孔成孔:视视施工施工现场现场情况决情况决议议。
2、桩孔直径、孔位偏向、施工记录〔详细见课本、桩孔直径、孔位偏向、施工记录〔详细见课本P163〕〕•3、桩孔填料、桩孔填料•不得运用:盐渍土、膨胀土、冻土、有机不得运用:盐渍土、膨胀土、冻土、有机质土等不良土料质土等不良土料•土料有机质含量不超越土料有机质含量不超越5%•石灰粒径不超越石灰粒径不超越5mm•雨期或冬期施工,应采取防冻措施,防止雨期或冬期施工,应采取防冻措施,防止桩孔填料冻结桩孔填料冻结施工过程的本卷须知•1、、应应有有专专人人监监理成孔及回填夯本理成孔及回填夯本质质量,并做好施量,并做好施工工记录记录•2、、铺设挤铺设挤密密桩桩孔孔顶顶部灰土部灰土〔 〔或土或土〕 〕垫层垫层前,前,应应按按设设计计要求将要求将桩桩孔孔顶标顶标高以上的高以上的预预留松土挖除,并洒留松土挖除,并洒水夯水夯实实•3、在、在挤挤密密桩处桩处置范置范围围内,特内,特别别是基底下是基底下紧缩层紧缩层深深度内,当基土含水量低于度内,当基土含水量低于11%—12%时时,宜,宜对处对处置置范范围围内的内的图层进图层进展增湿展增湿处处置二、砂石桩•砂桩、碎石桩、和砂石桩简称砂桩,也称砂桩、碎石桩、和砂石桩简称砂桩,也称散体资料桩。
散体资料桩•振动沉管砂石桩就是在振动机的振动作用振动沉管砂石桩就是在振动机的振动作用下,把套管打入规定的设计深度,夯管入下,把套管打入规定的设计深度,夯管入土后,挤密了套管周围土体,然后投入砂土后,挤密了套管周围土体,然后投入砂石,再排砂石于土中,振动密实成桩,多石,再排砂石于土中,振动密实成桩,多次循环后就成为砂石桩也可采用锤击沉次循环后就成为砂石桩也可采用锤击沉管方法桩与桩间土构成复合地基,从而管方法桩与桩间土构成复合地基,从而提高地基的承载力和防止砂土振动液化,提高地基的承载力和防止砂土振动液化,也可用于增大脆弱粘性土的整体稳定性也可用于增大脆弱粘性土的整体稳定性其处置深度达其处置深度达10m左右砂石桩适用范围•砂石桩用于松散砂土、粉土、黏性土、素填土及砂石桩用于松散砂土、粉土、黏性土、素填土及杂填土地基砂石桩法早期主要用于挤密砂土地杂填土地基砂石桩法早期主要用于挤密砂土地基,随着研讨和实际的深化,特别是高效能公用基,随着研讨和实际的深化,特别是高效能公用机具出现后,运用范围不断扩展为提高其在黏机具出现后,运用范围不断扩展为提高其在黏性土中的处置效果,砂石桩填料由砂扩展到砂、性土中的处置效果,砂石桩填料由砂扩展到砂、砾及碎石。
砂石桩处置饱和黏土地基,如不经过砾及碎石砂石桩处置饱和黏土地基,如不经过预压,处置后地基仍将能够发生较大的沉降,对预压,处置后地基仍将能够发生较大的沉降,对沉降要求严厉的建筑构造难以满足允许的沉降要沉降要求严厉的建筑构造难以满足允许的沉降要求因此,饱和软黏土上变形控制要求不严的工求因此,饱和软黏土上变形控制要求不严的工程也可采用砂石桩置换处置程也可采用砂石桩置换处置砂石桩加固机理•砂石桩加固地基的几种主要作用如下砂石桩加固地基的几种主要作用如下•1 挤密、振密作用:砂石桩主要靠桩的挤密和施工中的振挤密、振密作用:砂石桩主要靠桩的挤密和施工中的振动作用使桩周围土的密度增大,从而使地基的承载才干提动作用使桩周围土的密度增大,从而使地基的承载才干提高,紧缩性降低当被加固土为液化地基时,由于土的空高,紧缩性降低当被加固土为液化地基时,由于土的空隙比减小、密实度提高,可有效消除土的液化隙比减小、密实度提高,可有效消除土的液化•2 置换作用:当砂石桩法用于处置软土地基,由于软黏土置换作用:当砂石桩法用于处置软土地基,由于软黏土含水量高、透水性差,砂石桩很难发扬挤密成效,其主要含水量高、透水性差,砂石桩很难发扬挤密成效,其主要作用是部分置换并与软黏土构成复合地基,增大地基抗剪作用是部分置换并与软黏土构成复合地基,增大地基抗剪强度,提高软基的承载力和提高地基抗滑动破坏才干。
强度,提高软基的承载力和提高地基抗滑动破坏才干•3 加速固结作用:砂石桩可加速软土的排水固结,从而增加速固结作用:砂石桩可加速软土的排水固结,从而增大地基土的强度,提高软基的承载力大地基土的强度,提高软基的承载力砂石桩设计• 桩径桩径•砂石桩直径可采用砂石桩直径可采用300~~800mm,可根据地基土质情况和成桩设备等要素确定可根据地基土质情况和成桩设备等要素确定对饱和黏性土地基宜选用较大的直径对饱和黏性土地基宜选用较大的直径• 桩位布置桩位布置•砂石桩孔位宜采用等边三角形或正方形布置对于砂土地基,因靠砂石桩的砂石桩孔位宜采用等边三角形或正方形布置对于砂土地基,因靠砂石桩的挤密提高桩周土的密度,所以采用等边三角形更有利,它使地基挤密较为均挤密提高桩周土的密度,所以采用等边三角形更有利,它使地基挤密较为均匀对于软黏土地基,主要靠置换,因此选用任何一种均可对于软黏土地基,主要靠置换,因此选用任何一种均可• 砂石桩的间距砂石桩的间距•应经过现场实验确定对粉土和砂土地基,不宜大于砂石桩直径的应经过现场实验确定对粉土和砂土地基,不宜大于砂石桩直径的4.5倍;对倍;对黏性土地基不宜大于砂石桩直径的黏性土地基不宜大于砂石桩直径的3倍。
初步设计时,砂石桩的间距也可根据倍初步设计时,砂石桩的间距也可根据被处置土挤密后要求到达的孔隙比被处置土挤密后要求到达的孔隙比e1来确定如图来确定如图4.3-1所示,假设在松散砂所示,假设在松散砂土中,砂石桩能起到完全理想的效果,设处置前土的空隙比为土中,砂石桩能起到完全理想的效果,设处置前土的空隙比为e0,挤密后的,挤密后的孔隙比孔隙比e1,又设一根砂石桩所承当的地基处置面积为,又设一根砂石桩所承当的地基处置面积为A,砂石桩直径为,砂石桩直径为d,桩,桩长为长为 ,那么一根桩孔的体积为,那么一根桩孔的体积为 d2 /4,单位体积被处置土的空隙改动量为,单位体积被处置土的空隙改动量为(e0-el)/(1+ e0)根据桩的平面布置不同,按以下公式估算砂石桩的间距根据桩的平面布置不同,按以下公式估算砂石桩的间距s::对粉土与砂土地基,以上公式推导时假定了处置场地的地面标高在处置前后一样对粉土与砂土地基,以上公式推导时假定了处置场地的地面标高在处置前后一样实践上,很多工程都采用振动沉管法施工,施工时对地基有振密和密双重挤作用,实践上,很多工程都采用振动沉管法施工,施工时对地基有振密和密双重挤作用,而且地面下沉,施工后地面平均下沉量可达而且地面下沉,施工后地面平均下沉量可达100~300 mm。
因此,引入了修正系因此,引入了修正系数来思索成孔时对粉土和砂土的振动下沉密实作用数来思索成孔时对粉土和砂土的振动下沉密实作用 桩长桩长决议桩长,即地基处置深度时应思索以下要素决议桩长,即地基处置深度时应思索以下要素1)当拟处置的松软土层厚度不大时,砂石桩桩长宜穿过松软当拟处置的松软土层厚度不大时,砂石桩桩长宜穿过松软土层2)当松软土层厚度较大时,对按稳定性控制的工程,砂石桩当松软土层厚度较大时,对按稳定性控制的工程,砂石桩桩长应不小于最危险滑动面以下桩长应不小于最危险滑动面以下2m的深度;对按变形控的深度;对按变形控制的工程,砂石桩桩长应满足处置后地基变形量不超越建制的工程,砂石桩桩长应满足处置后地基变形量不超越建筑物的地基变形允许值并满足脆弱下卧层承载力的要求筑物的地基变形允许值并满足脆弱下卧层承载力的要求3)对可液化的地基,砂石桩桩长应按现行国家规范对可液化的地基,砂石桩桩长应按现行国家规范<建筑抗震建筑抗震设计规范设计规范>(GB50011)的有关规定采用的有关规定采用4)桩长不宜小于桩长不宜小于4m 处置范围处置范围砂石桩处置范围应大于基底范围,处置宽度宜在根底外缘扩展砂石桩处置范围应大于基底范围,处置宽度宜在根底外缘扩展1~3排桩。
对可液排桩对可液化地基,在根底外缘扩展宽度不应小于可液化土层厚度的化地基,在根底外缘扩展宽度不应小于可液化土层厚度的1/2,并不应小于,并不应小于5 m•6 桩孔填料用量桩孔填料用量•砂石桩桩孔内的填料量应经过现场实验确定,估算时可按设计桩孔体积乘以砂石桩桩孔内的填料量应经过现场实验确定,估算时可按设计桩孔体积乘以充盈系数充盈系数 确定,确定, 可取可取1.2~1.4如施工中地面有下沉或隆起景象,那么填料数如施工中地面有下沉或隆起景象,那么填料数量应根据现场详细情况予以增减量应根据现场详细情况予以增减•7 资料资料•桩体资料可用碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂、中砂或石屑等硬质资桩体资料可用碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂、中砂或石屑等硬质资料,含泥量不得大于料,含泥量不得大于5%,最大粒径不宜大于%,最大粒径不宜大于50mm•8 其他构造设计其他构造设计•砂石桩顶部宜铺设一层厚度为砂石桩顶部宜铺设一层厚度为300~500mm的砂石垫层的砂石垫层•9 承载力承载力•砂石桩复合地基的承载力特征值,应经过现场复合地基载荷实验确定,初步砂石桩复合地基的承载力特征值,应经过现场复合地基载荷实验确定,初步设计时,也可经过以下方法估算:设计时,也可经过以下方法估算:•1)对于采用砂石桩处置的复合地基,可按振冲处置地基的变形计算方法估算;对于采用砂石桩处置的复合地基,可按振冲处置地基的变形计算方法估算;•2)对于采用砂桩处置的砂土地基,可根据挤密后砂土的密实形状,按现行国对于采用砂桩处置的砂土地基,可根据挤密后砂土的密实形状,按现行国家规范家规范<建筑地基根底设计规范建筑地基根底设计规范>(GB 50007)的有关规定确定。
的有关规定确定施工•砂石桩施工可采用振动沉管、锤击沉管或冲击成砂石桩施工可采用振动沉管、锤击沉管或冲击成孔等成桩法,当用于消除粉细砂及粉土液化时,孔等成桩法,当用于消除粉细砂及粉土液化时,宜用振动沉管成桩法以振动打桩机的效率最高,宜用振动沉管成桩法以振动打桩机的效率最高,桩管在振动力作用下迅速地沉人土中,另外,振桩管在振动力作用下迅速地沉人土中,另外,振动对捣实填料也有作用动对捣实填料也有作用•施工前应进展成桩工艺和成桩挤密实验当成桩施工前应进展成桩工艺和成桩挤密实验当成桩质量不能满足设计要求时,应在调整设计与施工质量不能满足设计要求时,应在调整设计与施工有关参数后,重新进展实验或改动设计有关参数后,重新进展实验或改动设计•砂石桩的施工顺序:对砂土地基宜从外围或两侧砂石桩的施工顺序:对砂土地基宜从外围或两侧向中间进展,对黏性土地基宜从中间向外围或隔向中间进展,对黏性土地基宜从中间向外围或隔排施工;在既有建排施工;在既有建(构构)筑物临近施工时,应背叛建筑物临近施工时,应背叛建(构构)筑物方向进展筑物方向进展振动沉管成桩法•在振动锤的振动作用下,把桩管打入土中至设计深度•(1)一次拔管法〔〔2〕逐渐拔管法〕逐渐拔管法〔〔3〕反复压拔管法〔见书本〕〕反复压拔管法〔见书本〕•施工工艺施工工艺• (1)桩机进入现场,根据设计桩长、沉管人土深度确定机架高度和沉桩机进入现场,根据设计桩长、沉管人土深度确定机架高度和沉管长度,并进展设备组装;管长度,并进展设备组装;• (2)桩机就位。
桩机移至预打桩位处,沉管中心对准桩侮桩机就位桩机移至预打桩位处,沉管中心对准桩侮|11心心(如采如采用预制混凝土桩尖尚需预埋用预制混凝土桩尖尚需预埋•桩尖桩尖),调整沉管与地面垂直,确保垂直度偏向不大于,调整沉管与地面垂直,确保垂直度偏向不大于1%;%;• (3)沉管启动马达,沉管到预定标高,停机,遇硬夹层时需启动马沉管启动马达,沉管到预定标高,停机,遇硬夹层时需启动马达振动加荷,直至穿透硬夹层;达振动加荷,直至穿透硬夹层;• (4)吊桩沉管到设计深度后利用卷扬机从塔架顶部将预制混凝土桩吊桩沉管到设计深度后利用卷扬机从塔架顶部将预制混凝土桩吊起并经过双振动锤中间的孔洲将第一根混凝土桩放人钢管中心位置吊起并经过双振动锤中间的孔洲将第一根混凝土桩放人钢管中心位置固定好,随后徐徐放人孔内,待桩头显露孔口固定好,随后徐徐放人孔内,待桩头显露孔口50~~60cm时,用一根长时,用一根长约约80cm的粗钢筋从桩体预留孔中插入横穿而出,搭于桩管牢靠的位置,的粗钢筋从桩体预留孔中插入横穿而出,搭于桩管牢靠的位置,将桩体悬空置于孔内,以便于接桩;将桩体悬空置于孔内,以便于接桩;•(5)接接桩桩。
将第二根将第二根桩桩吊起,与第一根吊起,与第一根桩对桩对中,中,桩桩与与桩桩之之问问的的衔衔接采用接采用预预埋件螺栓埋件螺栓衔衔接方式,第二根接方式,第二根桩桩与第一根与第一根桩衔桩衔接好后启接好后启动动卷卷扬扬机把接好的机把接好的桩桩徐徐放入孔内并固定好,再徐徐放入孔内并固定好,再进进展第三根展第三根桩桩与第二根与第二根桩桩的的衔衔接任接任务务;;• (6)投料、拔管投料、拔管桩桩体全部放人孔内后固定体全部放人孔内后固定桩桩身在孔位中身在孔位中心,从投料口灌入砂或碎石屑充心,从投料口灌入砂或碎石屑充实实直至直至桩顶桩顶,启,启动马动马达留达留振振5~~10s,然后开,然后开场场拔管拔管(采用采用预预制混凝土制混凝土桩桩尖尖)或翻开或翻开桩桩尖活瓣尖活瓣门门(钢钢制活瓣制活瓣桩桩尖尖),,边边拔管拔管边边振振动动,在深沉,在深沉软软基中基中即可构成即可构成砼砼芯砂石芯砂石桩桩拔管速度拔管速度应应按匀速控制,拔管速率按匀速控制,拔管速率宜控制在宜控制在1.2~~1.5m·min-1左右反复上述步左右反复上述步骤继续骤继续下一根下一根桩桩的施工;的施工;• (7)待全部待全部砼砼芯砂石芯砂石桩桩施工施工终终了后,人工整平后了后,人工整平后铺设铺设一一层层土工格土工格栅栅和厚和厚约约50cm的砂或碎石作的砂或碎石作为为褥褥垫层垫层,先,先铺设铺设下半下半层层砂或碎石砂或碎石垫层垫层,整平,整平压实压实后后铺铺没双向土工格没双向土工格栅栅,然后再,然后再铺设铺设上半上半层层砂或碎石砂或碎石垫层垫层。
施工要点•(1)振振动动沉管施工中如遇硬沉管施工中如遇硬夹层夹层可启可启动马动马达振达振动动加荷,直至加荷,直至穿透硬穿透硬夹层夹层;;• (2)吊、接吊、接桩时桩时留意平安,要求留意平安,要求桩桩身完好性好,身完好性好,试样检测试样检测强强度达度达c20,吊,吊桩时桩桩时桩体不能断裂,体不能断裂,桩衔桩衔接接结实结实;; • (3)砂或碎石屑的灌注砂或碎石屑的灌注应应丰丰满满,拔管前灌,拔管前灌满满至至桩顶桩顶,留振,留振5~~10s后拔管,拔管后后拔管,拔管后补补灌至灌至桩顶桩顶,也可采用分段灌注,,也可采用分段灌注,分段留振的方法;分段留振的方法;• (4)按按设计设计要求布要求布桩桩,,对对条形根底,条形根底,桩桩位偏向不位偏向不应应大于大于0..25倍倍桩桩径,径,对满对满堂布堂布桩桩根底,根底,桩桩位偏向不位偏向不应应大于大于0..4倍倍桩桩径;径;• (5)沉管与地面垂直度偏向不大于沉管与地面垂直度偏向不大于1%,拔管速率控制在%,拔管速率控制在1..2~~1..5m·min-1::•(6)砂和碎石屑砂和碎石屑应应具有良好的透水性和一定的具有良好的透水性和一定的强强度,度,含泥量不得大于含泥量不得大于5%;%;• (7)碎石碎石垫层垫层厚度厚度应满应满足足设计设计要求,碎石最大粒要求,碎石最大粒径不宜大于径不宜大于30mm;;• (8)双向土工格双向土工格栅资栅资料料质质量量应应符合国家符合国家规规范,每范,每延米横延米横(纵纵)向拉伸屈服力向拉伸屈服力≥30kN;;• (9)桩桩尖可采用尖可采用预预制混凝土制混凝土桩桩尖和尖和钢钢制活瓣制活瓣桩桩尖,尖,当采用当采用预预制混凝土制混凝土桩桩尖尖时时髦需提早髦需提早预预埋入地表以埋入地表以下下30cm左右;左右;• (10)由于施工机具由于施工机具较较高,雷雨季高,雷雨季节应节应采取有效的采取有效的防雷防雷击击、防、防风风措施,在雷雨大措施,在雷雨大风时应风时应停停顿顿施工,施工,断开断开设备电设备电源,人源,人员员分开打分开打桩桩施工施工现场现场。
冲击沉管成桩法•1.工艺流程工艺流程• 套管成孔灌注桩是利用锤击打桩法或振动沉 套管成孔灌注桩是利用锤击打桩法或振动沉桩法,将带有钢筋混凝土桩靴〔又叫桩尖〕或带桩法,将带有钢筋混凝土桩靴〔又叫桩尖〕或带有活瓣式桩靴〔以下图有活瓣式桩靴〔以下图1〕的钢套管沉入土中,然〕的钢套管沉入土中,然后边拔管边灌注混凝土而成假设配有钢筋时,后边拔管边灌注混凝土而成假设配有钢筋时,那么在浇筑混凝土前先吊放钢筋骨架利用锤击那么在浇筑混凝土前先吊放钢筋骨架利用锤击沉桩设备沉管、拔管时,称为锤击沉管灌注桩;沉桩设备沉管、拔管时,称为锤击沉管灌注桩;利用激振器的振动沉管、拔管时,称为振动沉管利用激振器的振动沉管、拔管时,称为振动沉管灌注桩冲击沉管成桩法•〔〔1〕单管法〕单管法•〔〔2〕双管法〕双管法•〔〔3〕碎石桩施工〕碎石桩施工•锤击碎石桩:锤击碎石桩:锤击碎石桩:锤击碎石桩:•锤击灌注桩施工时,用桩架吊起钢套管,封锁活瓣或对准预先设在桩锤击灌注桩施工时,用桩架吊起钢套管,封锁活瓣或对准预先设在桩位处的预制混凝土桩靴,套入桩靴套管与桩靴衔接处要垫以麻、草位处的预制混凝土桩靴,套入桩靴套管与桩靴衔接处要垫以麻、草绳,以防止地下水渗入管内。
然后渐渐放下套管,压进土中套管上绳,以防止地下水渗入管内然后渐渐放下套管,压进土中套管上端扣上桩帽,检查套管与桩锤能否在一垂直线上,套管偏斜不大于端扣上桩帽,检查套管与桩锤能否在一垂直线上,套管偏斜不大于0.5%时,即可起锤沉套管先用低锤轻击,察看后如无偏移,才正常时,即可起锤沉套管先用低锤轻击,察看后如无偏移,才正常施打,直至符合设计要求的贯入度或沉入标高,并检查管内有无泥浆施打,直至符合设计要求的贯入度或沉入标高,并检查管内有无泥浆或水进入,即可灌注混凝土套管内混凝土应尽量灌满,然后开场拔或水进入,即可灌注混凝土套管内混凝土应尽量灌满,然后开场拔管拔管要均匀,不宜拔管过高拔管时应坚持延续密锤低击不停拔管要均匀,不宜拔管过高拔管时应坚持延续密锤低击不停控制拔出速度,对普通土层,以不大于控制拔出速度,对普通土层,以不大于1m/min为宜;在脆弱土层及为宜;在脆弱土层及软硬土层交界处,应控制在软硬土层交界处,应控制在0.8m/min以内桩锤冲击频率,视锤的类以内桩锤冲击频率,视锤的类型而定:单动汽锤采用倒打拔管,频率不低于型而定:单动汽锤采用倒打拔管,频率不低于70次次/min;自在落锤轻;自在落锤轻击不得少于击不得少于50次次/min。
在管底未拔到桩顶设计标高之前,倒打或轻击在管底未拔到桩顶设计标高之前,倒打或轻击不得中断拔管时还要经常探测混凝土落下的分散情况,留意使管内不得中断拔管时还要经常探测混凝土落下的分散情况,留意使管内的混凝土坚持略高于地面,这样不断到全管拔出为止桩的中心距小的混凝土坚持略高于地面,这样不断到全管拔出为止桩的中心距小于于5倍桩管外径或小于倍桩管外径或小于2m时,均应跳打中间空出的桩须待邻桩混凝时,均应跳打中间空出的桩须待邻桩混凝土到达设计强度的土到达设计强度的50%以后方可施打以防止因挤土而使前面的桩发以后方可施打以防止因挤土而使前面的桩发生桩身断裂生桩身断裂•为了提高桩的质量和承载才干,常采用复打扩展灌注桩为了提高桩的质量和承载才干,常采用复打扩展灌注桩其施工顺序如下:在第一次灌注桩施工终了,拔出套管后,其施工顺序如下:在第一次灌注桩施工终了,拔出套管后,去除管外壁上的污泥和桩孔周围地面的浮土,立刻在原桩去除管外壁上的污泥和桩孔周围地面的浮土,立刻在原桩位再埋预制桩靴或合好活瓣第二次复打沉套管,使未凝固位再埋预制桩靴或合好活瓣第二次复打沉套管,使未凝固的混凝土向周围挤压扩展桩径,然后第二次灌注混凝土。
的混凝土向周围挤压扩展桩径,然后第二次灌注混凝土拔管方法与初打时一样施工时要留意:前后两次沉管的拔管方法与初打时一样施工时要留意:前后两次沉管的轴线应复合;复打施工必需在第一次灌注的混凝土初凝之轴线应复合;复打施工必需在第一次灌注的混凝土初凝之前进展,也有采用内夯管进展夯扩的施工方法复打施工前进展,也有采用内夯管进展夯扩的施工方法复打施工时要留意:前后两次沉管的轴线应重合;复打施工必需在时要留意:前后两次沉管的轴线应重合;复打施工必需在第一次灌注的混凝土初凝之前进展复打法第一次灌注混第一次灌注的混凝土初凝之前进展复打法第一次灌注混凝土前不能放置钢筋笼,如配有钢筋,应在第二次灌注混凝土前不能放置钢筋笼,如配有钢筋,应在第二次灌注混凝土前放置凝土前放置• 锤击灌注桩宜用于普通粘性土、淤泥质土、砂土和人 锤击灌注桩宜用于普通粘性土、淤泥质土、砂土和人工填土地基工填土地基 前面引见的锤击沉管灌注桩的施工方法,普通称为“单打法〞而锤击沉管扩展灌注柱 的施工方法那么称为“复打法〞•复打复打—般在以下情况下运用:般在以下情况下运用:• 1..设计设计要求要求扩扩展展桩桩的直径,添加的直径,添加桩桩的承的承载载力,减少力,减少桩桩的数量,减少承台面的数量,减少承台面积积等。
等• 2.施工中.施工中处处置工程置工程问题问题和和质质量事故例量事故例如疑心或如疑心或发现发现有有缩缩径、吊脚,径、吊脚,夹夹泥等缺陷泥等缺陷或持力或持力层层起伏不平,个起伏不平,个别桩别桩由于由于桩桩管管长长度度所限达不到所限达不到设计规设计规定的定的进进入持力入持力层层深度,深度,以致使以致使贯贯入度不符合要求,作入度不符合要求,作为补为补救措施救措施而采用复打法而采用复打法• 复打法是在第一次单打将混凝土浇筑到桩顶设计标高后,复打法是在第一次单打将混凝土浇筑到桩顶设计标高后,去除桩管外壁上污泥和孔周围地面上的浮土,立刻在原桩去除桩管外壁上污泥和孔周围地面上的浮土,立刻在原桩位上再次安放桩尖,进展第二次沉管,使第一次未凝固的位上再次安放桩尖,进展第二次沉管,使第一次未凝固的混凝土向周围挤压密实,将桩径扩展,然后第二次浇筑混混凝土向周围挤压密实,将桩径扩展,然后第二次浇筑混凝土成桩凝土成桩• 复打施工时,桩管中心线应与初打复打施工时,桩管中心线应与初打(单打单打)中心线重合;中心线重合;第一次灌注的混凝土应接近自然地面标高;复打前应去除第一次灌注的混凝土应接近自然地面标高;复打前应去除桩管外壁污泥;必需在第一次桩管外壁污泥;必需在第一次(单打单打)灌注混凝土初凝前,灌注混凝土初凝前,完成复打任务;复打以一次复打为宜;钢筋笼在第二次沉完成复打任务;复打以一次复打为宜;钢筋笼在第二次沉管后吊放。
管后吊放• 复打法全复打、半复打和部分复打之分假设缺陷在下复打法全复打、半复打和部分复打之分假设缺陷在下半段,那么第一次混凝土浇筑到半桩长,另加半段,那么第一次混凝土浇筑到半桩长,另加lm,开场复,开场复打假设缺陷在上半段,那么第一次浇筑混凝土到顶后,打假设缺陷在上半段,那么第一次浇筑混凝土到顶后,将桩管打入将桩管打入1/2桩长,再第二次灌注混凝土对于饱和淤桩长,再第二次灌注混凝土对于饱和淤泥或淤泥质软土那么宜采用全桩长复打法泥或淤泥质软土那么宜采用全桩长复打法振动、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振动、振动冲击沉管灌注桩是利用振动桩锤锤(又称激振器又称激振器)、振动冲击锤将桩管沉人土、振动冲击锤将桩管沉人土中,然后灌注混凝土而成这两种灌注桩中,然后灌注混凝土而成这两种灌注桩与锤击沉管灌注桩相比,更适宜于稍密及与锤击沉管灌注桩相比,更适宜于稍密及中密的砂土地基施工振动沉管灌注桩和中密的砂土地基施工振动沉管灌注桩和振动冲击沉管桩的施工工艺完全一样,只振动冲击沉管桩的施工工艺完全一样,只是前者用振动锤沉桩,后者用振动带冲击是前者用振动锤沉桩,后者用振动带冲击的桩锤沉桩。
的桩锤沉桩• 施工施工时时,先安好,先安好桩桩机,将机,将桩桩管下端活瓣管下端活瓣桩桩尖尖(图图2—25)合起来,或埋好合起来,或埋好预预制制桩桩尖,尖,对对准准桩桩位,徐徐放下位,徐徐放下桩桩管,管,压压入土中,校正入土中,校正桩桩管垂直度,符合要求后开管垂直度,符合要求后开动动激振器,同激振器,同时时在在桩桩管上加管上加压压,,桩桩管即能沉人土中当管即能沉人土中当桩桩管沉到管沉到设计标设计标高,且最后高,且最后30s的的电电流流值值、、电压值电压值符合符合设计设计要求后,停要求后,停顿顿振振动动,安放,安放钢钢筋筋笼笼,并用吊斗将混凝土灌人,并用吊斗将混凝土灌人桩桩管内,管内,然后再开然后再开动动激振器和卷激振器和卷扬扬机,拔出机,拔出钢钢管,管,边边振振边边拔,从而使拔,从而使桩桩的混凝土得到振的混凝土得到振实实• 振振动动灌注灌注桩桩可采用可采用单单打法、反插法或复打法施工打法、反插法或复打法施工单单打法是普通正常打法是普通正常的沉管方法,它是将的沉管方法,它是将桩桩管沉人到管沉人到设计设计要求的深度后,要求的深度后,边边灌混凝土灌混凝土边边拔拔管,最后成管,最后成桩桩适用于含水量。
适用于含水量较较小的土小的土层层,且宜采用,且宜采用预预制制桩桩尖桩桩内内灌灌满满混凝土后,混凝土后,应应先振先振动动5—10 s,再开,再开场场拔管,拔管,边边振振边边拔,每拔拔,每拔0..5~~1..0m停拔振停拔振动动5—10s,如此反复,如此反复进进展,直至展,直至桩桩管全部拔出拔管管全部拔出拔管速度在普通土速度在普通土层层内宜内宜为为1..2~~1..5m//min,用活瓣,用活瓣桩桩尖尖时时宜慢,宜慢,预预制制桩桩尖可适当加快,在脆弱土尖可适当加快,在脆弱土层层中拔管速度宜中拔管速度宜为为0..6~~0..8m//min• 反插法是在拔管反插法是在拔管过过程中程中边边振振边边拔,每次拔管拔,每次拔管0..5~~1..0 m,再向下,再向下反插反插0.3~~0..5 m,如此反复并,如此反复并坚坚持振持振动动,直至,直至桩桩管全部拔出在管全部拔出在桩桩尖尖处处1..5 m范范围围内,宜多次反插以内,宜多次反插以扩扩展展桩桩的部分断面穿的部分断面穿过过淤泥淤泥夹层时夹层时,,应应放慢拔管速度,并减少拔管高度和反插深度在流放慢拔管速度,并减少拔管高度和反插深度在流 动动性淤泥中不宜性淤泥中不宜运用反插法。
运用反插法• 复打法是在复打法是在单单打法施工完拔出打法施工完拔出桩桩管后,立刻在原管后,立刻在原桩桩位再放置第二个位再放置第二个桩桩尖,再第二次下沉尖,再第二次下沉桩桩管,将原管,将原桩桩位未凝位未凝结结的混凝土向周的混凝土向周围围土中土中挤压挤压,,扩扩展展桩桩径,然后再第二次灌混凝土和拔管采用全径,然后再第二次灌混凝土和拔管采用全长长复打的目的是提复打的目的是提高高桩桩的承的承载载力部分复打主要是力部分复打主要是为为了了处处置沉置沉桩过桩过程中所出程中所出现现的的质质量缺量缺陷,陷, 如如发现发现或疑心出或疑心出现缩颈现缩颈、断、断桩桩等缺陷,部分复打深度等缺陷,部分复打深度应应超越断超越断桩桩或或缩颈缩颈区区1m以上复打必需在以上复打必需在 第一次灌注的混凝土初凝之前完成第一次灌注的混凝土初凝之前完成沉管桩施工中常见问题的分析与处置沉管桩施工中常见问题的分析与处置•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,施工中应加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,施工中应加强检查并及时处置强检查并及时处置 • 1.断桩.断桩• 断桩的裂痕为程度或略带倾斜,普通都贯穿整个截面,经常出现于地面以下断桩的裂痕为程度或略带倾斜,普通都贯穿整个截面,经常出现于地面以下1~~3 m软硬土层交接处。
软硬土层交接处• 断桩缘由主要有:桩距过小,邻桩施打时土的挤压产生的程度推力和隆起上拔力的影断桩缘由主要有:桩距过小,邻桩施打时土的挤压产生的程度推力和隆起上拔力的影响;软硬土层传送程度力不同,对桩产生剪应力;桩身混凝土终凝不久;强度弱,接响;软硬土层传送程度力不同,对桩产生剪应力;桩身混凝土终凝不久;强度弱,接受不了外力的影响受不了外力的影响• 防止断桩的措施如下:防止断桩的措施如下:• (1)布桩应坚持少桩疏排的原那么,桩与桩之间中心距不宜小于布桩应坚持少桩疏排的原那么,桩与桩之间中心距不宜小于3..5倍桩径;倍桩径;• (2)桩身混凝土强度较低时,尽量防止振动和外力的干扰,因此要合理确定打桩顺序桩身混凝土强度较低时,尽量防止振动和外力的干扰,因此要合理确定打桩顺序和桩架行走道路;和桩架行走道路; • (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,必需把影响范围内的桩施工终了以前,必需把影响范围内的桩施工终了• 断桩的检查与处置:在浅层断桩的检查与处置:在浅层(2~~3m)发生断桩,可用重锤敲击桩头侧面,同时用脚踏发生断桩,可用重锤敲击桩头侧面,同时用脚踏在桩头上,如桩已断,会感到浮振;深处断桩目前常用动测或开挖的方法检查。
断桩在桩头上,如桩已断,会感到浮振;深处断桩目前常用动测或开挖的方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衔接,再重新浇混一经发现,应将断桩段拔出,将孔清理后,略增大面积或加上铁箍衔接,再重新浇混凝土补做桩身凝土补做桩身• 2..缩颈桩缩颈桩• 缩颈桩缩颈桩又称瓶又称瓶颈桩颈桩,是指部分,是指部分桩桩径减少、径减少、桩桩截面截面积积不符合不符合设计设计要求• 缩颈桩产缩颈桩产生的生的缘缘由是:拔管由是:拔管过过快,管内混凝土存量快,管内混凝土存量过过少,混凝土本少,混凝土本身和易性差,出管分散困身和易性差,出管分散困难难呵斥呵斥缩颈缩颈;在含水量大的粘性土中沉管;在含水量大的粘性土中沉管时时,,土体遭到土体遭到剧剧烈烈扰动扰动和和挤压挤压,,产产生很高的孔隙水生很高的孔隙水压压力,拔管后,力,拔管后,这这种水种水压压力便作用到新力便作用到新浇浇筑的混凝土筑的混凝土桩桩上,使上,使桩桩身身发发生不同程度的生不同程度的缩颈缩颈景象• 防治措施:在容易防治措施:在容易产产生生缩颈缩颈的土的土层层中施工中施工时时,要,要严厉严厉控制拔管速度,控制拔管速度,采用采用“慢拔密慢拔密击击〞;混凝土坍落度要符合要求且管内混凝土必需略高〞;混凝土坍落度要符合要求且管内混凝土必需略高于地面,以于地面,以坚坚持足持足够够的的压压力,使混凝土出管分散正常。
力,使混凝土出管分散正常• 施工施工时时可可设专设专人随人随时测时测定混凝土的下落情况,遇有定混凝土的下落情况,遇有缩颈缩颈景象,可采景象,可采取复打取复打处处置• 3..桩桩尖尖进进水、水、进进泥砂泥砂• 桩桩尖尖进进水、水、进进泥砂常泥砂常见见于地下水位高、含水量大的淤泥和粉砂土于地下水位高、含水量大的淤泥和粉砂土层层,,是由于是由于桩桩管与管与桩桩尖接合尖接合处处的的垫层垫层不不严严密或密或桩桩尖被突破所致尖被突破所致处处置方法:置方法:可将可将桩桩管拔出,修复管拔出,修复矫矫正正桩桩靴靴缝缝隙或将隙或将桩桩管与管与预预制制桩桩尖接合尖接合处处用草用草绳绳、、麻袋麻袋垫紧垫紧后,用砂回填后,用砂回填桩桩孔后重打;假孔后重打;假设设只受地下水的影响,那么当只受地下水的影响,那么当桩桩管沉至接近地下水位管沉至接近地下水位时时,用水泥砂,用水泥砂浆浆灌人管内灌人管内约约0..5m作封底,并作封底,并再灌再灌1m高的混凝土,然后高的混凝土,然后继续继续沉沉桩桩假设设管内管内进进水不多水不多(小于小于200mm)时时,可不作,可不作处处置,只在灌第一槽混凝土置,只在灌第一槽混凝土时时酌情减少用水量即可。
酌情减少用水量即可• 4、吊脚桩、吊脚桩• 吊脚桩即桩底部的混凝土隔空,或混凝土中混吊脚桩即桩底部的混凝土隔空,或混凝土中混进了泥砂而构成松软层构成吊脚桩的缘由是由进了泥砂而构成松软层构成吊脚桩的缘由是由于混凝土桩尖质量差,强度缺乏,沉管时被打坏于混凝土桩尖质量差,强度缺乏,沉管时被打坏而挤人桩管内,且拔管时冲击振动不够,桩尖未而挤人桩管内,且拔管时冲击振动不够,桩尖未及时被混凝土压出或活瓣未及时张开及时被混凝土压出或活瓣未及时张开• 为了防止出现吊脚桩,要严厉检查混凝土桩尖为了防止出现吊脚桩,要严厉检查混凝土桩尖的强度的强度(应不小于应不小于C30),以免桩尖被打坏而挤入管,以免桩尖被打坏而挤入管内沉管时,用吊砣检查桩尖能否有缩人管内的内沉管时,用吊砣检查桩尖能否有缩人管内的景象假设有,应及时拔出纠正并将桩孔填砂后景象假设有,应及时拔出纠正并将桩孔填砂后重打。
