沉管灌注桩
一经发现,应将断桩段拔出,将孔清理后,略增 大面积或加上铁箍连接,重新浇混凝土补做桩身。
②缩颈桩
缩颈桩又称瓶颈桩,是指部分桩径缩小、桩截 面积不符合设计要求。
主要原因:拔管过快,管内混凝土存量过少,和易 性差,出管扩散困难造成缩颈;在含水量大的粘性 土中沉管时,土体受到强烈扰动和挤压,产生很高 的孔隙水压力,拔管后,水压力便作用到新浇筑的 混凝土桩上,使桩身发生不同程度的缩颈现象。
④吊脚桩 产生原因:
混凝土桩尖质量差,强度不足,沉管时被打坏 而挤入桩管内,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。
处理方法:
严格检查混凝土桩尖的强度(应不小于C30), 以免桩尖被打坏而挤入管内;沉管时,用吊砣检 查桩尖是否有缩入管内的现象。如果有,应及时 拔出纠正并将桩孔填砂后重打。
一、沉管灌注桩施工
使用锤击式桩锤或振动式桩锤将带有桩尖的钢管沉 人土中,造成桩孔,然后放入钢筋笼、浇筑混凝土, 最后拔出钢管,形成所需的灌注桩,如图4.4所示。沉 管桩对周围环境有噪音、振动、挤压等影响。
(a)就位 (b)沉管 (c)灌注混凝土 (d)下钢筋笼 (e)拔管成桩
1—柱管;2—钢筋笼; 3—桩尖
防治措施:在易产生缩颈的土层中施工时,要严格控 制拔管速度,采用“慢拔密击”;混凝土坍落度要符 合要求且管内混凝土必须略高于地面,以保持足够的 压力,使混凝土出管扩散正常。
③桩尖进水、进泥砂
产生原因:
常见于地下水位高、含水量大的淤泥和粉砂土层,由 于桩管与桩尖接合处的垫层不紧密或桩尖被打破所致。
处理办法: 可将桩管拔出,修复改正桩靴缝隙或将桩管与
(3)施工工艺 人工挖孔桩的护壁常采用现浇混凝土护壁,也
可采用钢护筒或采用沉井护壁等。采用现浇混凝土 护壁时的施工工艺过程如下:
1.测定桩位、放线。 2.开ห้องสมุดไป่ตู้土方 3.支撑护壁模板 4.在模板顶放置操作平台。
5.浇筑护壁混凝土。
6.拆除模板继续下一段的施工。
7.安放钢筋笼、浇筑混凝土。
预制桩尖接合处用草绳、麻袋垫紧后,用砂回填桩 孔后重打;如果只受地下水的影响,则当桩管沉至 接近地下水位时,用水泥砂浆灌入管内约0.5m作封 底,并再灌1m高的混凝土,然后继续沉桩。
断桩的检查与处理:
在浅层(2~3m)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办法检查。
施工时,用桩架吊起钢桩管,对准埋好的预制钢 筋混凝土桩尖。桩管与桩尖连接处要垫以麻袋、草绳, 以防地下水渗入管内 。
沉管到设计标高时,检查管内无泥浆或进水后, 即可浇筑混凝土。管内混凝土应尽量灌满,然后开 始拔管,第一次拔管高度应控制在能容纳第二次所 需灌入的混凝土量为限,不宜拔得过高,拔管速度 要均匀,对一般土层以1 m/min为宜。
复打法原理: 在第一次单打将混凝土浇筑到桩顶设计标高后,
清除桩管外壁上污泥和孔周围地面上的浮土,立即在 原桩位上再次安放桩尖,进行第二次沉管,使第一次 未凝固的混凝土向四周挤压密实,将桩径扩大,然后 第二次浇筑混凝土成桩。
复打适用情况:
1.设计要求扩大桩的直径,增加桩的承载力,减少 桩的数量,减少承台面积等。 2.施工中处理工程问题和质量事故。例如怀疑或发 现有缩颈、吊脚,夹泥等缺陷或持力层起伏不平, 个别桩由于桩管长度所限达不到设计规定的进入持 力层深度 。
图4.6 振动沉管设备示意图
施工时,先安好 桩机,将桩管下端 活瓣桩尖(图4.7)合 起来,或埋好预制 桩尖,对准桩位, 徐徐放下桩管,压 入土中,校正桩管 垂直度,符合要求 后开动激振器,同 时在桩管上加压, 桩管即能沉入土中。
1-桩管;2-锁轴; 3-活瓣
图4.7 活瓣桩尖
(3)沉管桩施工中常见问题的分析与处理
(2)振动、振动冲击沉管灌注桩施工
振动、振动 冲击沉管灌注桩 是利用振动桩锤 (又称激振器)、 振动冲击锤将桩 管沉入土中,然 后灌注混凝土而 成。图4.6是振 动灌注桩设备示 意图 。
1-滑轮组;2-激振器;3漏斗;4-桩管; 5-前拉索;6-遮蓬; 7-滚筒;8-枕木; 9-架顶;10-架身顶段; 11-钢丝绳;12-架身中 段;13-吊斗; 14-架身下段;15-导向 滑论;16-后拉索 17-架底;18-卷扬机; 19-架压滑论;20-活瓣 桩尖;
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,应加强检查并及时处理。
①断桩 主要原因:
桩距过小,邻桩施打时土的挤压产生的水平推力和隆起 上拔力的影响;软硬土层传递水平力不同,对桩产生剪 应力;桩身终凝不久;强度弱,承受不了外力的影响。
采取措施:
(1)布桩应坚持少桩疏排的原则,桩间距大于3.5倍桩径; (2)桩身混凝土强度较低时,尽量避免振动和外力的干 扰, 要合理确定打桩顺序和桩架行走路线; (3)采用跳打法或控制时间法以减少对邻桩的影响。
三、挖孔灌注桩施工
人工挖孔灌注桩是指桩孔采用人工挖掘方法进 行成孔,然后安放钢筋笼,浇筑混凝土而成的桩。
✓人工挖孔灌注桩特点:
单桩的承载能力高,受力性能好,设备简单, 施工方便可靠,占地小,无噪音,无振动,不污染 环境,对周围建筑物影响小,可全面展开施工,工 期缩短,造价低 。 ✓ 适用范围
适用于土质较好,地下水位较低的粘土、亚粘 土及含少量砂卵石的粘土层等地质条件。
在单打法施工完拔出桩管后,立即在原桩位再放 置第二个桩尖,再第二次下沉桩管,将原桩位未凝 结的混凝土向四周土中挤压,扩大桩径,然后再第 二次灌混凝土和拔管。
(1)锤击沉管灌注桩施工
✓施工程序: 定位埋设混凝土预制桩尖→桩机就位→锤击沉管→灌 注混凝土→边拔管、边锤击、边继续灌注混凝土(中间 插入吊放钢筋笼)→成桩
图4.4 沉管灌注桩施工过程
振动灌注桩可采用单打法、反插法或复打法施工。
✓单打法
一般正常的沉管方法,它是将桩管沉入到设计要 求的深度后,边灌混凝土边拔管,最后成桩。
✓反插法
在拔管过程中边振边拔,每次拔管0.5~1.0 m, 再向下反插0.3~0.5 m,如此反复并保持振动,直至 桩管全部拔出。 ✓复打法