沉管灌注樁施工質(zhì)量控制措施研究

1、沉管灌注樁施工質(zhì)量控制措施研究摘要：本文介紹了沉管灌注樁施工工藝，分析了其 質(zhì)量問題，并提出了防治對(duì)策，供大家參考。關(guān)鍵詞：沉管灌注樁；質(zhì)量問題；保證措施1前言沉管灌注樁適用于粘性土、粉土、淤泥質(zhì)土、砂土和填 土，在厚度較大、靈敏度較高的淤泥和流塑狀態(tài)的粘性土等 軟弱土層中應(yīng)用時(shí)應(yīng)制定行之有效的質(zhì)量保證措施。由于該 工藝具有適應(yīng)性廣、操作簡(jiǎn)便、施工進(jìn)度快和承載能力高等 優(yōu)點(diǎn)，普遍應(yīng)用于工業(yè)和民用建筑基礎(chǔ)工程，近年來水利涵 閘基礎(chǔ)工程亦開始應(yīng)用。我們根據(jù)長(zhǎng)期施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總 結(jié)，對(duì)施工中經(jīng)常出現(xiàn)的質(zhì)量問題進(jìn)行研究探討并采取了一 系列防治對(duì)策。2沉管灌注樁施工工藝施工工藝一般為：樁點(diǎn)定位一埋設(shè)預(yù)制

2、樁尖一樁機(jī)就位 一沉管造樁孔一吊放鋼筋籠一灌注混凝一邊拔管、邊振動(dòng) 一成樁一移人下一樁點(diǎn)。施工要點(diǎn)為：(1)施工時(shí)，用樁架吊起鋼樁管，對(duì)準(zhǔn)埋 好的預(yù)制樁尖。樁管與樁尖連接處要墊以麻袋、草繩，以防 地下水滲入管內(nèi)。(2)緩緩放下樁管，套入樁尖壓進(jìn)土中， 樁管h端扣上樁帽，檢查樁管與樁錘是否在同一垂直線上， 樁管垂直度偏差wo. 5%時(shí)即可錘擊沉管。（3）先用低錘輕擊, 觀察無偏移后冉正常施打，直至符合設(shè)計(jì)要求的沉樁標(biāo)高或 者滿足要求的貫入度，并檢查管內(nèi)有無泥漿或進(jìn)水，即可澆 筑混凝土。（4）管內(nèi)混凝土應(yīng)盡量灌滿，然后開始拔管。拔 管速度要均勻，對(duì)一般土層以12m/min為宜，存軟弱土層 及軟硬土

3、層交界處宜控制存0. 5m/min為宜。當(dāng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求擴(kuò)大樁的直徑、增加樁的承載力時(shí)，擴(kuò) 大灌注樁的施工方法則稱為"復(fù)打法”。復(fù)打法是在第一次 單打?qū)⒒炷蠞仓綐俄斣O(shè)計(jì)標(biāo)高后，清除樁管外壁上污泥 和孔周圍地面上的浮土，立即在原樁位上再次安放樁尖，進(jìn) 行第二次沉管，使第一次未凝固的混凝土向四周擠壓密實(shí)， 將樁徑擴(kuò)大，然后第二次澆筑混凝土成樁。復(fù)打施工時(shí)，樁 管中心線應(yīng)與初打中心線重合且必須在第一次）灌注混凝土 初凝前完成復(fù)打工作，鋼筋籠在第二次沉管后吊放。3質(zhì)量問題與防治對(duì)策3. 1達(dá)不到設(shè)計(jì)值要求主要表現(xiàn)為兩種情況，一是成樁通過靜載荷試驗(yàn)和動(dòng)測(cè)法試驗(yàn)，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求；二是設(shè)計(jì)值超過

4、施工機(jī)械能力, 沉管深人不下去。1）原因分析：勘測(cè)設(shè)置點(diǎn)數(shù)量不足或勘測(cè)資料粗略,尤其對(duì)持力層厚度及土質(zhì)情況不明，導(dǎo)致設(shè)計(jì)有誤；設(shè)計(jì) 過于保守，超過施工機(jī)械能力；遇有層厚大于lm、貫人擊 數(shù)n>25的硬土層或地下障礙如孤石、舊建筑物基礎(chǔ)等； 樁管長(zhǎng)徑比大、剛度差，導(dǎo)致樁管彈性彎曲，從而減弱振動(dòng) 沖擊能量，難于傳至樁尖處；激振力、沖擊力及振幅頻率 等振動(dòng)沖擊參數(shù)選擇不合適或正壓力不足，造成樁管沉不下 去；群樁施工時(shí)砂土層逐漸擠密，導(dǎo)致最后的樁沉不下 去；設(shè)備儀表或沉管深度不準(zhǔn)確，沒有反映真實(shí)情況。2）防治對(duì)策：施工前先試樁，數(shù)量不少于3根。通 過試樁核實(shí)勘測(cè)資料的正確性，檢驗(yàn)所選擇的施工機(jī)械

5、設(shè) 備、施工工藝及技術(shù)要求是否適宜，否則應(yīng)采取補(bǔ)救措施或 重新考慮成樁工藝;層厚大于lm貫人擊數(shù)n>25的硬土層, 可采取空管加取土器，先打通厚硬土層，將土取出后再安裝 樁尖沉到持力層，若硬土層過厚、穿越確有困難，應(yīng)會(huì)同勘 察、設(shè)計(jì)和建設(shè)單位現(xiàn)場(chǎng)處理；遇有地下障礙，若埋深較 淺，可挖除回填后再沉管；若埋深過大，征求設(shè)計(jì)單位同意 后移位重新沉管；樁管長(zhǎng)徑比不宜大于40；根據(jù)地質(zhì)資 料選擇合適的振動(dòng)沖擊參數(shù)，如因正壓力不足而沉不下去， 可采取加大配重或加壓等措施；儀表應(yīng)經(jīng)常維護(hù)保養(yǎng)， 使之能準(zhǔn)確反映真實(shí)情況，避免失誤。3.2縮頸、擴(kuò)頸1）原因分析： 在飽和淤泥質(zhì)軟土中，受強(qiáng)制擾動(dòng)擠 壓產(chǎn)生空

6、隙水壓力，樁管拔出后軟土擠向新灌注徑或由于論 擴(kuò)散嚴(yán)重不均勻形成縮頸；在流塑淤泥質(zhì)土中由于套管的 振蕩作用使論不能順利灌人，淤泥質(zhì)土迅速填充進(jìn)來造成縮 頸；樁身埋置的土層土質(zhì)不同、上下部位水壓不同或鋼筋 從與素從界面的介質(zhì)變化，導(dǎo)致樁身輕養(yǎng)護(hù)條件不同，凝固 和收縮差異較大，造成縮頸或擴(kuò)頸；拔管速度過快，樁管 內(nèi)形成的真空吸力對(duì)栓產(chǎn)生拉力，造成縮頸；拔管時(shí)， 管內(nèi)輕量過少，自重壓力不足或栓坍落度小、和易性差， 管壁對(duì)観產(chǎn)生摩擦力，造成縮頸。2）防治對(duì)策：控制拔管速度，淤泥質(zhì)土層施工時(shí)拔 管速度宜為0.3 0. 8m/min.且應(yīng)“慢拔密振"抑制縮頸； 采取復(fù)打或反插工藝，在易縮頸部位放

7、置鋼筋從樁段；采 取跳打工藝，擴(kuò)大樁的施工間距；拔管時(shí)管內(nèi)輕髙度保 持2m左右，且高于地下水位1.0 1.5m或不低于地面標(biāo)高; 在樁身進(jìn)人土層變化處、地下水位處或鋼筋徑與素栓界 面，應(yīng)慎之又慎，必須控制拔管速度wo. 5m/min或采取反插、 局部復(fù)打等措施，抑制縮頸；選用合適的從坍落度，配筋 輕為8 10cm,素輕為6 8cmo3.3斷樁1）原因分析： 論凝固不久，強(qiáng)度低，承受不了過大 振動(dòng)與外力擾動(dòng)；樁距過小，鄰樁沉管時(shí)造成土體隆起和 擠壓，產(chǎn)生水平推力或拉力：在流塑狀態(tài)淤泥質(zhì)土層中的 孔壁難于直立，樁孔周圍土迅速回縮； 輕中的粗骨料（碎 石）粒徑過大，灌注観時(shí)在管內(nèi)發(fā)生“架橋”現(xiàn)象，形

8、成斷2）防治對(duì)策：拔管時(shí)盡量減少振動(dòng)，移動(dòng)樁架時(shí)避 免擾動(dòng)鄰樁；控制樁距不小于3. 5倍樁徑，否則采取跳打 措施；嚴(yán)格控制拔管速度，淤泥質(zhì)土層中拔管速度不宜大 于0. 5m/min；采取局部反插或復(fù)打工藝，復(fù)打深度必須 超過斷樁部位lm以上；控制粗骨料最大粒徑d - 25的 土層中應(yīng)用空管加取土器成孔，二次沉管時(shí)振動(dòng)沖擊造成預(yù) 制樁尖超前落人孔底，孔周土落入樁尖上形成松散層；在 有地下水情況下封底論灌注過早、沉管時(shí)問較長(zhǎng)，封底輕經(jīng) 長(zhǎng)時(shí)振動(dòng)形成緊密的“塞子”，拔管至一定高度時(shí)“塞子” 脫落形成吊腳樁。2）防治對(duì)策：嚴(yán)格控制預(yù)制樁尖的輕強(qiáng)度不低于c30, 預(yù)制樁尖尺寸必須與樁管內(nèi)徑相配套，否則采

9、取麻繩箍緊或 硬紙襯墊措施。在輕灌注前采用測(cè)繩檢測(cè)孔深和沉淀層厚 度；采用空管加取土器成孔時(shí)，在二次沉管后采用吊鉉 檢查樁尖是否超前墜入孔底，否則重新拔出樁管再安裝樁 尖、再沉管；嚴(yán)格控制封底論灌注時(shí)間，一般在樁管沉至 地下水位以上0. 5-1. 0m時(shí)灌注封底從為宜。3. 5樁身夾泥1）原因分析：采取反插工藝時(shí)反插深度過大，反插 時(shí)將孔壁周圍泥土擠進(jìn)樁身，造成樁身夾泥；采取復(fù)打 工藝時(shí)樁管外壁泥土未清理干凈，作業(yè)時(shí)帶入樁身稔中形成 夾泥；在飽和淤泥質(zhì)土中拔管速度過快，加之旌坍落度較 小，從尚未流出管外，淤泥搶先涌入樁身形成夾泥。2）防治對(duì)策：采取反插工藝時(shí)反插深度不宜超過活 瓣長(zhǎng)度的1/3；采取復(fù)打工藝時(shí)必須把樁管外壁泥土清理 干凈；嚴(yán)格控制拔管速度，淤泥質(zhì)土層不超過0. 5m/