浅析土木工程中灌注桩施工技术(2)
(2)吊脚桩
吊脚桩即在桩的底部有较厚泥砂而形成松软层。其产生原因有:清渣未净,残留沉渣过厚;清孔后泥浆密度过小,孔壁坍塌或孔底涌进泥砂,或未立即灌筑混凝土;吊放钢筋骨架、导管等物碰撞孔壁,使泥土坍落孔底。防止吊脚桩的措施是:注意泥浆浓度,及时清渣;做好清孔工作,达到要求立即灌筑混凝土;施丁中注意保护孔壁,不让重物碰撞。
(3)断桩
断桩指因有泥夹层而造成桩体混凝土不连续。造成断桩的原因有:首批混凝土多次灌筑不成功,再灌筑上层时出现一层泥夹层而造成断桩,孔壁坍塌将导管卡住,强力拔管时泥水混入混凝土内;导管接头不良,泥水进入管内。避免断桩的措施是:力争混凝土灌筑一次成功;选用较大密度、黏度和胶体率好的泥浆护壁;控制钻进速度,保持孔壁稳定;导管接头应用方丝扣连接,并设橡皮圈密封严密。灌注桩严重塌方或导管无法拔出形成断桩,可在一侧补桩;深度不大时可挖出;对断桩作适当处理后,支模重新浇筑混凝土。
三、套管成孔灌注桩施工技术
套管成孔灌注桩是利用锤击沉管法或振动沉管法,将带有活瓣的钢制桩尖或钢筋混凝土预制桩靴的钢套管沉入土中,吊放钢筋笼,然后灌注混凝土并分段拔管而成。用锤击法沉管、拔管的称为锤击沉管灌注桩,用激振器沉管、拔管的称为振动沉管灌注桩。
1、锤击沉管灌注桩
在锤击沉管灌注桩施工时,用桩架吊起钢套管,关闭桩尖活瓣或安放到预先设在桩位处的钢筋混凝土预制桩靴上。套管与桩靴连接处要垫以麻、草绳等,以防地下水渗入管内。然后缓缓放下套管,压进土中。套管顶端扣上桩帽,检查套管与桩锤是否在同一垂直线上,其偏斜不大于0.5%时,即可起锤沉套管。先用低锤轻击,若无偏移,才正常施打,直至符合设计要求的贯入度或标高。在检查管内无泥浆或水进入后,即可灌注混凝土。套管内混凝土应尽量灌满,然后开始拔管。拔管时应保持连续低锤密击不停。拔管时要均匀,不宜过高过快;拔管的速度对一般土层来说,以不大于1m/rain为宜,在软弱土层及软硬土层交界处应控制在0.8m/rnin以内。拔管中要随时探测混凝土落下的扩散情况,注意使管内的混凝土保持略高于地面,直到全管拔出为止。桩的中心距小于5倍桩管外径或小于2m时,均应采取跳打的方式,且中间空出的桩需待邻桩混凝土达到设计强度的50%以后方可施打,防止因挤土而使前面的桩发生桩身断裂。
为了改善灌注桩的质量、扩大桩径和提高桩承载能力,常采用复打法,包括全长复打和局部复打。复打的施工程序:在第一次灌注桩施工完毕拔出套管后(单打),及时清除管外壁上的污泥和桩孔周围地面的浮土,立即在原桩位安好桩靴和套管或关闭活瓣,进行复打,使未凝固的混凝土向四周挤压扩大桩径,然后第二次浇筑混凝土。拔管方法与单打相同。复打时要注意:前后两次沉管的轴线应重合;复打必须在第一次灌注的混凝土初凝之前进行;如有配筋的桩,钢筋笼应在第二次沉管后灌注混凝土之前就位。施工中应做好施工记录,包括每米的锤击数和最后1m的锤击数;最后3阵,每阵10击的贯入度及落锤高度。锤击沉管灌注桩适用于一般黏性土、淤泥质土、砂土和人工填土地基。
2、振动沉管灌注桩
振动沉管灌注桩大多采用激振器(振动锤)沉管,其激振器、套管、活瓣桩尖可依次联结在一起,并能利用滑轮组整体提升(故能拔管和反插施工)。施工时,先安装好桩机,关闭活瓣桩尖或安放好钢筋混凝土预制桩靴,徐徐放下套管,压入土中,即可开动激振器沉管。套管受振后与土体之间摩阻力减小,同时在振动锤自重的压力下,即能入土成孔。沉管时,必须严格控制最后两分钟的贯入速度,其值按设计要求,或根据试桩和当地的施工经验确定。
振动沉管灌注桩可采用单打法、复打法或反插法施工工艺。单打施工时,在沉入土中的套管内灌满混凝土,开动激振器振动5~10s后开始拔管,然后边振边拔,每拔0.5~lm停拔振动5~10s,如此反复,直至套管全部拔出。单打法施工,在一般土层内拔管速度宜为1.2~1.5m/rain,在较软弱土层中宜控制在0.6~0.8m/min。在拔管过程中,应分段添加混凝土,保持管内混凝土面高于地面或地下水位1.0~1.5m。复打法施工与锤击沉管灌注桩相同。反插法施工时,在套管内灌满混凝土后,先振动再开始拔管,每次拔管高度0.5~1.0m,向下反插深度0.3~0.5m,如此反复,并始终保持振动,直至套管全部拔出。反插法的拔管速度应小于0.5m/min。由于反插法能扩大桩径,使混凝土密实,从而提高桩的承载能力,宜用于较差的软土地基,振动沉管灌注桩的适用范围除了与锤击沉管灌注桩相同外,还包括稍密及中密的碎石土地基。
四、结束语
总而言之,灌注桩施工技术是土木工程施工中的重要组成部分,因此要熟练的掌握施工技术,才能保证施工质量,提高施工水平。
参考文献:
[1]赵志缙,应惠清,建筑施工,[M]上海:同济大学,2003
[2]肖金媛、魏霍霖主编,建筑施工技术,[M]北京理工大学出版社,2010
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