沉管灌注樁施工工藝和質(zhì)量問(wèn)題防治探討

1、<p>　　沉管灌注樁施工工藝和質(zhì)量問(wèn)題防治探討</p><p>　　摘要：本文介紹沉管灌注樁施工工藝，對(duì)其質(zhì)量問(wèn)題和質(zhì)量保證措施做了詳細(xì)探討，供廣大工程技術(shù)人員參考。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：沉管灌注樁；質(zhì)量問(wèn)題；保證措施 </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)：TU473.1+4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： </p><p>&

2、lt;b>　　1 前言 </b></p><p>　　沉管灌注樁又叫套管成扎灌注樁，依據(jù)使用樁錘和成樁工藝不同，分為錘擊沉管灌注樁、振動(dòng)沉管灌注樁、靜壓沉管灌注樁、振動(dòng)沖擊沉管灌注樁和沉管務(wù)擴(kuò)灌注樁等。這類(lèi)灌注樁的施工工藝是：使用錘擊式樁錘或振動(dòng)式樁錘將帶有樁尖的鋼管沉入土中，造成樁孔，然后放入鋼筋籠．澆筑混凝土，最后拔出鋼管，形成所需的灌注樁。沉管樁對(duì)周?chē)h(huán)境有噪音、振動(dòng)、擠壓等影響。目前，由

3、于施工機(jī)械設(shè)備的發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的要求，沉管灌注樁在一些發(fā)達(dá)地區(qū)逐步退出歷史舞臺(tái)，但在我國(guó)很多地區(qū)也依然采用較多。 </p><p>　　2 沉管灌注樁施工工藝 </p><p>　　施工工藝一般為：樁點(diǎn)定位一埋設(shè)預(yù)制樁尖一樁機(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)。 </p><p>　　施工要點(diǎn)為：(1)施工時(shí)，用樁架吊起鋼樁

4、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(xiàn)上，樁管垂直度偏差≤o．5％時(shí)即可錘擊沉管。(3)先用低錘輕擊，觀察無(wú)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(mǎn)足要求的貫入度，并檢查管內(nèi)有無(wú)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(mǎn)，然后開(kāi)始拔管。拔管速度要均勻，對(duì)一般土層以1～2m／min為宜，存軟弱

5、土層及軟硬土層交界處宜控制存0．5m／min為宜。 </p><p>　　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(chēng)為“復(fù)扣‘法”。復(fù)打法是在第一一次單打?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?chē)孛嫔系母⊥?，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(xiàn)應(yīng)與初打中心線(xiàn)重合且必

6、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。 </p><p>　　3 質(zhì)量問(wèn)題與防治對(duì)策 </p><p>　　3．1 達(dá)不到設(shè)計(jì)值要求 </p><p>　　主要表現(xiàn)為兩種情況，一是成樁通過(guò)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(guò)施工機(jī)械能力，沉管深人不下去。 </p><p>　　1)原因分析：①

7、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；②設(shè)計(jì)過(guò)于保守，超過(guò)施工機(jī)械能力；③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；①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；⑤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；⑥ 群樁施工時(shí)砂土層逐漸擠密，導(dǎo)致最后的樁沉不下去；⑦ 設(shè)備儀表或沉管深度不準(zhǔn)確

8、，沒(méi)有反映真實(shí)情況。 </p><p>　　2)防治對(duì)策：①施工前先試樁，數(shù)量不少于3根。通過(guò)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；②層厚大于1m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(guò)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；③遇有地下障礙，若埋深較淺

9、，可挖除回填后再沉管；若埋深過(guò)大，征求設(shè)計(jì)單位同意后移位重新沉管；④樁管長(zhǎng)徑比不宜大于40。 </p><p>　　3．2 縮頸、擴(kuò)頸 </p><p>　　1)原因分析：① 在飽和淤泥質(zhì)軟土中，受強(qiáng)制擾動(dòng)擠壓產(chǎn)生空隙水壓力，樁管拔出后軟土擠向新灌注砼或由于砼擴(kuò)散嚴(yán)重不均勻形成縮頸；②在流塑淤泥質(zhì)土中由于套管的振蕩作用使砼不能順利灌人，淤泥質(zhì)土迅速填充進(jìn)來(lái)造成縮頸；③樁身埋置的土層土質(zhì)不同

10、、上下部位水壓不同或鋼筋砼與素砼界面的介質(zhì)變化，導(dǎo)致樁身砼養(yǎng)護(hù)條件不同，凝固和收縮差異較大，造成縮頸或擴(kuò)頸；④拔管速度過(guò)快，樁管內(nèi)形成的真空吸力對(duì)砼產(chǎn)生拉力，造成縮頸；⑤ 拔管時(shí)，管內(nèi)砼量過(guò)少， 自重壓力不足或砼坍落度小、和易性差，管壁對(duì)砼產(chǎn)生摩擦力，造成縮頸。 </p><p>　　2)防治對(duì)策：①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；②采取復(fù)打或反插工藝

11、，在易縮頸部位放置鋼筋砼樁段；③ 采取跳打工藝，擴(kuò)大樁的施工間距；④ 拔管時(shí)管內(nèi)砼高度保持2m左右，且高于地下水位1．0―1．5m或不低于地面標(biāo)高； </p><p><b>　　3．3 斷樁 </b></p><p>　　1)原因分析：① 砼凝固不久，強(qiáng)度低，承受不了過(guò)大振動(dòng)與外力擾動(dòng)；②樁距過(guò)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：③在流塑狀態(tài)淤泥質(zhì)

12、土層中的孔壁難于直立，樁孔周?chē)裂杆倩乜s；④ 砼中的粗骨料(碎石)粒徑過(guò)大，灌注砼時(shí)在管內(nèi)發(fā)生“架橋”現(xiàn)象，形成斷樁 </p><p>　　2)防治對(duì)策：① 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；②控制樁距不小于3．5倍樁徑，否則采取跳打措施；③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；④ 采取局部反插或復(fù)打工藝，復(fù)打深度必須超過(guò)斷樁部位1m以上；⑤ 控制粗骨料最大粒徑d一<40

13、mm，不超過(guò)鋼筋最小凈距的3／4，密布鋼筋結(jié)構(gòu)中不超過(guò)鋼筋最小凈距的1／2。 </p><p><b>　　3．4 吊腳樁 </b></p><p>　　1)原因分析：①預(yù)制樁尖的砼強(qiáng)度不足，振動(dòng)沉管時(shí)被擊碎后擠入管內(nèi)，拔管至一定高度時(shí)才落下，又被硬土層卡住，形成吊腳樁；②預(yù)制樁尖與樁管接觸處問(wèn)隙過(guò)大，形成吞食樁尖和進(jìn)泥進(jìn)水，致使泥砂混入樁身砼中，形成孔底松散層；③在

14、貫入擊數(shù) >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；④在有地下水情況下封底砼灌注過(guò)早、沉管時(shí)問(wèn)較長(zhǎng)，封底砼經(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。 </p><p>　　2)防治對(duì)策：①?lài)?yán)格控制預(yù)制樁尖的砼強(qiáng)度不低于C30，預(yù)制樁尖尺寸必須與樁管內(nèi)徑相配套，否則采取麻繩箍緊或硬紙襯墊措施。在砼灌注前采用測(cè)繩檢測(cè)孔

15、深和沉淀層厚度；② 采用空管加取土器成孔時(shí)，在二次沉管后采用吊鉈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；③嚴(yán)格控制封底砼灌注時(shí)間，一般在樁管沉至地下水位以上0．5―1．0m時(shí)灌注封底砼為宜。 </p><p><b>　　4結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　沉管灌注樁作為一種比較落后的施工方式，在現(xiàn)代樁基施工中逐漸有被淘汰的趨勢(shì)，但由于該工藝