沉管灌注桩:指利用锤击打桩法或振动打桩法,将带有活瓣式桩尖或预制钢筋混凝土桩靴回的钢套管答沉入土中,然后边浇筑混凝土(或先在管内放入钢筋笼),边锤击或振动边拔管而成的桩。前者称为锤击沉管灌注桩,后者称为振动沉管灌注桩。
沉管灌注桩成桩过程为:桩机就位→锤击(振动)沉管→上料→边锤击(振动)边拔管,并继续浇筑混凝土→下钢筋笼、继续浇筑混凝土及拔管→成桩。
桩基钢筋笼施工特性:在一般场合对钢筋笼要求不大时可采用手工绑扎钢筋笼,如桩基较深或桩径较大时宜采用扎实性和牢固性更优良的机制钢筋笼(采用钢筋笼滚焊机制作)以满足达到桩基施工工艺高要求,提升桩基牢固稳定性。
B. 灌注桩施工技术
灌注桩施工技术
灌注桩:直接在桩位上用机械成孔或人工挖孔,在孔内安放钢筋、灌注混凝土而成型的桩。
与预制桩相比,灌注桩具有不受地层变化限制,不需要接桩和截桩,节约钢材、振动小、噪声小等特点。
灌注桩按成孔方法分为泥浆护壁成孔灌注桩、沉管灌注桩、干作业钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩等。
1.人工挖孔灌注桩施工技术
大直径灌注桩是采用人工挖掘方法成孔,放置钢筋笼,浇筑混凝土而成的桩基础,也称墩基础。它由承台、桩身和扩大头组成(图2-31),穿过深厚的软弱土层而直接坐落在坚硬的岩石层上。
优点是桩身直径大,承载能力高;施工时可在孔内直接检查成孔质量,观察地质土质变化情况;桩孔深度由地基土层实际情况控制,桩底清孔除渣彻底、干净,易保证混凝土浇筑质量。
图2-30 沉管灌注桩施工过程
(a)就位;(b)沉钢管;(c)开始灌注混凝土;
(d)下钢筋骨架继续浇筑混凝土;(e)拔管成型
1-桩尖;2-钢管;3-钢筋
②锤击沉管灌注桩施工要点
①桩尖与桩管接口处应垫麻(或草绳)垫圈,以防地下水渗入管内和作缓冲层。沉管时先用低锤锤击,观察无偏移后,才正常施打。
②拔管前,应先锤击或振动套管,在测得混凝土确已流出套管时方可拔管。
③桩管内混凝土尽量填满,拔管时要均匀,保持连续密锤轻击,并控制拔管速度,一般土层以不大于1m/min为宜,软弱土层与软硬交界处,应控制在0.8m/min以内为宜。
④在管底未拔到桩顶设计标高前,倒打或轻击不得中断,注意使管内的混凝土保持略高于地面,并保持到全管拔出为止。
⑤桩的中心距在5倍桩管外径以内或小于2m时,均应跳打施工;中间空出的桩须待邻桩混凝土达到设计强度的50%以后,方可施打。
(2)振动沉管灌注桩
1)振动沉管灌注桩采用激振器或振动冲击沉管。
2)其施工过程为:
①桩机就位
②沉管
③上料
④拔管
(3)沉管灌注桩容易出现的质量问题及处理方法
1)颈缩
①颈缩:指桩身的局部直径小于设计要求的现象。
②当在淤泥和软土层沉管时,由于受挤压的土壁产生空隙水压,拔管后便挤向新灌注的混凝土,桩局部范围受挤压形成颈缩。
③当拔管过快或混凝土量少,或混凝土拌和物和易性差时,周围淤泥质土趁机填充过来,也会形成颈缩。
④处理方法:拔管时应保持管内混凝土面高于地面,使之具有足够的扩散压力,混凝土坍落度应控制在50~70mm。拔管时应采用复打法,并严格控制拔管的速度。
2)断桩
①断桩:指桩身局部分离或断裂,更为严重的是一段桩没有混凝土。
②原因:桩距离太近,相邻桩施工时混凝土还未具备足够的强度,已形成的桩受挤压而断裂。
③处理方法:施工时,控制中心距离不小于4倍桩径;确定打桩顺序和行车路线,减少对新灌注混凝土桩的影响。采用跳打法或等已成型的桩混凝土达到60%设计强度后,再进行下根桩的施工。
3)吊脚桩
①吊脚桩是指桩底部混凝土隔空或松软,没有落实到孔底地基土层上的现象。
②原因:当地下水压力大时,或预制桩尖被打坏,或桩靴活瓣缝隙大时,水及泥浆进入套筒钢管内,或由于桩尖活瓣受土压力,拔管至一定高度才张开,使得混凝土下落,造成桩脚不密实,形成松软层。
③处理方法:为防止活瓣不张开,开始拔管时,可采用密张慢拔的方法,对桩脚底部进行局部翻插几次,然后再正常拔管。桩靴与套管接口处使用性能较好的垫衬材料,防止地下水及泥浆的渗入。
4)混凝土灌注过量
如果灌桩时混凝土用量比正常情况下大1倍以上,这可能是由于孔底有洞穴,或者在饱和淤泥中施工时,土体受到扰动,强度大大降低,在混凝土侧压力作用下,桩身扩大而混凝土用量增大所造成的。因此,施工前应详细了解现场地质情况,对于在饱和淤泥软土中采用沉管灌注桩时,应先打试桩。若发现混凝土用量过大时,应与设计单位联系,改用其他桩型。
C. 设计要求钻孔灌注桩注浆管与钢筋笼绑扎牢,第一节钢筋笼长9米,而注浆管只有6米长,
注浆管一般是一寸的,两个注浆管连接用一寸二的钢管做套管,套管不用太长,8cm左右版就行,主要焊权接后检查一遍,一定要控制好不能进浆,否则后压浆无法压出。还有注浆管下端要长出钢筋笼30-50cm,保证注浆管露在混凝土外,这样才能保证后压浆。最主要的孔深一定要控制好
D. 基坑支护不同单元(如钢管桩围护和灌注桩围护的交界)的支护交界处如何处理
一个深基坑的周边土质很可能是不同或不均匀的,因此而采取不同支护结构型式设计是常事。两不同支护结构型式的交界处没有固定的专门处理模式,常常不用专门处理。坑壁土体稳定是重力稳定,其计算都是竖直剖面的计算,不用水平环向的计算(没有意义),环向有适当的连接措施就可。题述桩围护,计算是考虑每桩负担一定的宽度进行,桩间净距很小,在题述的交界处设置较小的净距,塞码扁丝袋装土包或一些能用的挡板也就可行。