挤土效应Word.doc

1、 压桩速度不要太快，控制每天压桩的数量；2、有必要的话，采用跳跃式压桩，离建筑物近的地方不要连续性压桩；3、可以在压桩场地与采用用浅基础的建筑物之间挖一条沟，减少对土的挤压，与深基础的建筑物之间可以打钢板桩管桩施工论文该帖被浏览了254次 | 回复了0次PHC管桩沉桩挤土效应及预防措施                           夏林兵      (冶金工业部华东勘察基础工程总公司)摘要：PHC管桩为挤土沉桩模式，则沉桩过程中的挤土效应研究对设计、施工具有重要意义通过研究PHC管桩的挤土机理和效应，分析了PHC管桩的挤土效益对环境和工程的影响，提出了一些预防措施以减小桩的挤土效益带来的危害关键词：PHC管桩；挤土效应；预防措施       PHC管桩(预应力高强度混凝土管桩)属于挤土沉桩模式，一般采取动力打桩的沉桩工艺，以其耐打、耐压、穿透能力强、单桩竖向承载力高、抗震性能好、耐久性好、造价适宜、施工工期短、施工现场文明整洁等特点，近年来倍受业主、施工单位和设计人员的青睐沉桩挤土效应的影响范围和挤土的作用力是相当大的，特别是在饱和的软土地区，对基础埋深浅、结构差的建筑物和对变形敏感的地下管线等危害更大。

现代化城市中大量的市政基础设施如地下铁道、合流污水渠道、煤气、供水电、通讯等管线都埋在地下，如果在这些设施或其他一些建构筑物附近进行沉桩施工时，沉桩挤土效应会对其产生很大影响当将PHC管桩用作支护桩时，在确定桩间距时就必须考虑沉桩挤土效应，同时在基坑开挖过程中也要考虑挤土效应所以研究PHC管桩的挤土效益以及其影响和预防措施是十分必要的1 沉桩挤土机理       沉桩施工时，往往由于沉桩时使桩四周的土体结构受到扰动，改变了土体的应力状态，相当于桩体积的土体向四周排挤，成了桩周颗粒的复杂运动，使桩周土体发生变化(桩周土体变化状况如图1所示)，这种变化主要表现为径向位移，桩尖和桩周一定范围内的土体受到不排水剪切以及很大的水平挤压，桩周土体接近于“非压缩性”，产生较大的剪切变形，形成具有很高孔隙水压力的扰动重塑区，降低了土的不排水抗剪强度，促使桩周邻近土体会因不排水剪切而破坏，与桩体积等量的土体在沉桩过程中向桩周发生较大的侧向位移和隆起       在地面附近的土体是向上隆起，而在地面以下较深层土体，由于覆盖土层压力作用不能向上隆起，就向水平方向挤压由于群桩施工中的迭加作用，会使已打入桩和邻近管线产生较大侧向位移和上浮。

桩群越密越大，土的位移也越大特别是在饱和粘性土地基中打入大批密集的桩群时，桩周土体会产生比较大的应力和位移，同时产生很高的超孔隙水压力由于粘性土体的渗透系数小，因而引起的超孔隙水压力消散慢，对建设工程或周围环境带来较严重的不利影响，沉桩产生的土体垂直位移和水平位移，对邻近建筑物或管线的影响也可能会非常严重2 挤土效应对工程环境的影响       根据挤土效应的大小，可把桩分为：挤土桩、部分挤土桩和非挤土桩三类挤土桩通常是指预制钢筋混凝土桩、木桩、沉管灌注桩等；非挤土桩如钻孔灌注桩、挖孔桩等；部分挤土桩如开口钢管桩、H型钢桩等沉桩对环境的影响，主要也是由于桩的挤土效应造成的，桩土体积等代率越大，其危害越大沉桩挤土效应对实际工程产生的影响主要表在以下几个方面：(1)桩的抬高、挠曲及折断排挤土要置换大最体积的土，特别是桩密集的情况下，打桩区内地面将会隆起或抬高，若在饱和的软土中沉桩，桩周土体中会产生很高的孔隙水压力，这有可能使土液化，进而使先打入的桩浮起对于挤土桩而言，有时前桩还没有凝结，便受到后桩的挤土作用发生挠曲或断裂，从而造成工程事故；(2)打桩与基坑开挖相互影响基坑开挖时大量卸载，由于桩间土体中贮存着很大的挤土压力在瞬问释放，导致工程桩上抬和产生与挖土方向一致的位移；(3)在边坡或边坡附近沉桩时，由于两边阻力不同，可能会造成桩的位移，继而会影响边坡的稳定性；(4)桩后期承载力变化。

对桩周土体来说，由于沉桩过程是一个不排水的挤压过程，所以桩周土体中存在着很高的孔隙水压力当沉桩结束后，孔隙水压力慢慢消散，土体会发生再固结，而再固结导致有效应力增加，桩和土之间的摩擦力也随之增加，因此单桩承载力也随着时间而逐渐增加但是，再固结又会导致桩间土土面下沉，使得承台底面与土面脱离，影响桩土的共同工作3 PHC管桩的挤土效应       PHC管桩有开口管桩和闭口管桩之分，对于闭口PHC管桩，其挤土效应与其它的实心桩挤土效应类似，都属于完全挤土桩，在此不再赘述而对于开口PHC管桩而言，其截面为空心环形管状，故挤土效应与其它实心桩的挤土效应不同，下面将详细分析开口PHC管桩的挤土效益       开口PHC管桩在沉入土中时，会产生“土塞”土塞”是开口管桩在承载力作用机理中区别于实心桩或闭口桩的最显著的特征土塞”从不完全闭塞发展到完全闭塞的过程是开口管桩从部分挤土桩发展为完全挤土桩的过程在形群土塞7甫，开口管桩属于部分挤土效应，这是因为：在开口管桩沉桩过程中，由于桩端土受挤压，有一部分土进入管内形成‘土芯”，另一部分土则被挤向桩周，这时挤土效应是部分的、不完全的进入管内的土柱随着沉桩过程进行由小完全闭塞逐渐转化为完全闭塞状态的，挤土效应也是随着闭塞效应同步发展的。

沉桩初期，土芯未受到压缩，随着沉桩的继续深入，进入桩管内的土芯不断增高，土芯与桩内壁的摩阻力开始发挥作用，土芯下部的土被压实当土芯到达一定高度后，由于管桩内壁与土芯的摩阻力作用，产生了封闭效应，即形成了“土塞”，这时的开口桩的挤土效益就类似于闭口桩       一般而言，开口管桩内的土芯高度会小于管桩的打入深度同时，管桩内土芯大致可以分为两部分：完全压实和非完全压实前人通过试验证明，土芯的高度及闭塞效果与土性、桩径、壁厚、桩的入上深度、桩的入土方法及加载速率等诸多因素有关合理安排好压桩的路线，距离太近可以采取跳打管桩的挤土效应与土的性质、桩的密度、桩的入土深度有关，在淤泥质地基中，桩的密度越大，这种影响也就越明显，其影响范围大体为1~1.5h(h为桩入土深度)桩越深，影响范围越大，但由于受到四周土自重的约束，桩的挤土效应也受到限止；而对于入土深度不大的浅埋基础，这种影响就不能小视的了，其影响的大小与桩的密度有关，根据本人观察和分析认为桩的密度在2.5%以下时可不考虑挤土效应的影响，2.5~5%时，有影响，当桩的密度在5%以上时，必须小心从事，采取必要的措施其关键是要降低孔隙水压打预制钢筋混凝土桩１．材料要求       （１）预制钢筋混凝土桩：规格质量必须符合设计要求和施工规范的规定，并有出厂合格证。

       （２）焊条（接桩用）：型号、性能必须符合设计要求和有关标准的规定一般宜用Ｅ４３０３       （３）钢板（接桩用）：材质、规格符合设计要求，宜用低碳钢       ２．主要机具       一般应备有：柴油打桩机、电焊机、桩帽、运桩小车、索具、钢丝绳、钢垫板或槽钢，以及钢尺等       ３．作业条件       （１）桩基的轴线和标高均已测定完毕，并经过检查办了预检手续桩基的轴线和高程的控制桩，应设置在不受打桩影响的地点，并应妥善加以保护       （２）处理完高空和地下的障碍物如影响邻近建筑物或构筑物的使用和安全时，应会同有关单位采取有效措施，予以处理       （３）场地应辗压平整，排水畅通保证桩机的移动和稳定垂直       （４）根据轴线放出桩位线；用木橛或钢筋头钉好桩位，并用白灰做上标志，便于施打       （５）打试验桩施工前必须打试验桩，其数量不少于２根确定贯入度并校验打桩设备，施工工艺以及技术措施是否适宜       （６）要选择和确定打桩机进出路线和打桩顺序制定施工方案，做好技术交底       ４．操作工艺       工艺流程：       就位桩机→起吊预制桩→稳桩→打桩→接桩→送桩→中间检查验收→移桩机       （１）就位桩机。

打桩机就位时，应对准桩位，保证垂直、稳定，确保在施工中不发生倾斜、移动       （２）起吊预制桩先拴好吊桩用的钢丝绳和索具，然后应用索具捆绑住桩上端吊环附近处，一般不宜超过３０ｃｍ，再起动机器起吊预制桩使桩尖垂直对桩位中心，缓缓放下插入土中，位置要准确；       再在桩顶扣好桩帽或桩箍，即可除去索具       （３）稳桩桩尖插入桩位后，先用落距较小冷锤１～２次，桩入土一定深度再使桩垂直稳定１０ｍ以内短桩可目测或用线锤双向校正；１０ｍ以上或打接桩必须用线锤或经纬仪的双向校正，不得用目测桩插入时垂直度偏差不得超过０．５％       桩在打入前，应在桩的侧面或桩架上设置标尺，以便在施工中观测、记录      （４）打桩用落锤一或单动锤打桩时，锤的最大落距不宜超过１米；用柴油锤打桩时，应使锤跳动正常         １）打桩宜重锤低击，锤重的选择应根据工程地质条件、桩的类型、结构、密集程度及施工条件来选用        ２）打桩顺序根据基础的设计标高，先深后浅；依桩的规格宜先大后小，先长后短由于桩的密集程度不同，可自中间向两个方向对称进行或向四周进行，也可由一侧向单一方向进行      （５）接桩：          １）在桩长不够的情况下，采用焊接接桩，其预埋件表面应清洁；上下节之间的间隙应用铁片垫实焊牢；焊接时，应采取措施，减少焊缝变形。

焊缝应连续焊满        ２）接桩时，一般在距地面１米左右时进行上下节桩的中心线偏差不得大于１０ｍｍ，节点弯曲，高不得大于１‰桩长        ３）接桩处入土前，应对外露铁件，再次补刷防腐漆     （６）送桩设计要求送桩时，则送桩的中心线应与桩身吻合一致，方能进行送桩若桩顶不平可用麻袋或厚纸垫平送桩留下的桩孔应立即回填密实     （７）检查验收每根桩已打到贯入度要求，而桩尖标高进入持力层接近设计标高时，或打至设计标高时，应进行中间验收在进行控制时，一般要求最后三次十锤的平均贯入度，不大于规定的数值，或以桩尖打至设计标高来控制，符合设计要求后，填好施工记录然后移桩机到新桩位如打桩发生与要求相差较大时，应经同有关单位研究处理       （８）打桩过程中，遇见下列情况应暂停，并及时与有关单位研究处理          １）贯入度剧变；          ２）桩身突然发生倾斜、位移或有严重回弹；         ３）桩顶或桩身出现严重裂缝或破碎       （９）待全部桩打完后，开挖至设计标高，做最后检查验收，并将技术资料提交总包       （１０）冬期在冻土区打桩有困难时，应先将冻土挖除或解冻后进行。

       ５．质量标准      （１）保证项目         １）钢筋混凝土预制桩的质量必须符合设计要求和施工规范的规定，并有出厂合格证         ２）打桩的标高或贯入度、桩的接头节点处理必须符合设计要求和施工规范的规定       （２）允许偏差项目：见表１－３２１                                            打钢筋混凝土预制桩允许偏差表１－３２１项次   项目              允许偏差（ｍｍ）        检验方法１２３４桩中心位置偏移有基础梁的桩垂直基础梁的中心线方向１００沿基础梁的中心线方向１５０桩数为１～２根或单排桩１００桩数为３～２０根Ｄ／２桩数多于２０根边缘桩Ｄ／２中间桩Ｄ用经。