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夯扩桩施工技术详细解析

来源:正鸿钢板桩工程公司作者:正鸿钢板桩工程公司网址:http://www.zhenghon.cn

夯扩桩施工技术详细解析


夯扩桩是就地浇制桩中的一种,是为了寻求提高就地浇制桩的单桩承载力,发展了使桩身或桩尖扩大,以增加桩尖阻力和桩侧摩擦力的方法。


分类


第一类是建新桩,它与一般的冲孔灌注桩不同,将打桩锤放入套管内,击实套管底部的石塞,通过石塞与套管的摩擦力带动套管,将石塞夯出套管外,在桩管内浇入干硬性混凝土,继续锤击形成扩大桩头,安放钢筋笼后再浇入塌落度较大的混凝土,拔除套管并用附着式振捣器,使桩身砼密实。

第二类是端夯扩灌注桩,端夯扩灌注桩以桩端扩大头承载为主,桩身侧磨阻力为辅,是以冲击震动夯扩灌注桩及暴扩桩的桩型为基础发展起来的一种新型桩基。

其工艺特点是:在用冲击震动锤法浇好桩尖部分混凝土后,用一根内夯管将柴油锤的锤击力,直接传给桩端现浇砼,在内夯管的作用下,夯扩挤密桩尖混凝土,使之夯之钢管下形成平底大头桩。既增加桩端截面积,又改善地基土密度。


施工程序



(1)放样定出桩位,在地表桩位上预先埋设预制混凝土桩尖或安放干拌混凝土。

(2)桩机就位,在外管内放入内夯管对准桩位。

(3)锤击外管夯管沉入到设计深度。

(4)内夯管从外管内抽出,拿去外管上端的加筋箍。

(5)灌入夯扩部分的hm高的混凝土。

(6)外管上拔设计规定高度h米。

(7)放下内夯管先把外管内的混凝土夯出管外。

(8)在锤击作用下,使外管夯管同步沉入规定设计高度。

(9)内夯管拔于外管上空。

(10)灌满桩身部分混凝土,在有配筋时先灌注砼至笼底标高,放入钢筋笼,再在桩身内灌注满混凝土。

(11)将柴油锤和内夯管的重量压在管内混凝土上面上,拔起外管边拔边压。


质量通病



夯扩桩同所有类型的桩一样,主要的技术问题是质量不易控制。施工中稍有不慎,就可能造成施工质量问题。根据作者在施工项目中的经验,主要容易出现以下几个方面的问题:

1、桩的直径不能保证,容易发生缩颈问题,缩颈减少了桩的断面,影响桩的承载力。

2、桩身混凝土浇筑质量不好或相邻桩浇筑施工影响形成缩颈断桩。

3、钢筋笼的标高不易控制,过高过低,都会造成下道工序的施工困难。

4、夯扩头不足或过大,夯扩头不足造成桩的端承面积不够,影响桩的承载力,夯扩头过大则影响到相邻桩的夯扩头的形成。

5、桩管内进入水或泥浆。


质量控制措施



针对以上几个方面的质量问题采取的控制措施。

一、夯扩头比设计的不足或超大

出现的主要原因是:

a.地质资料同钻探资料不符;

b.夯扩投料过多过少所致;

c.夯扩施工工艺没有按施工规范进行,上拔高度h过大所致。

采取的主要措施为:

首先进行试夯扩,根据夯扩情况,请设计确认计算夯扩头是否达到设计要求。在施工过程中,根据规范要求计算出夯扩料投料高度,并在施工过程中严格控制,不得随意增减。严格控制外夯管上拔高度h。内外夯管同步下沉量必须达到设计规定高度,一般控制在0.3m,使夯扩头混凝土同外围土层密实。

二、桩的直径不能保证,发生缩颈

产生的主要原因:

a.在淤泥质土中,由于套管在该层的震荡作用使混凝土不能顺利灌入而被淤泥质土填充进来,造成桩在该层缩颈。

b.在饱和黏土层中沉管时,由于土受到强制扰动挤压,产生空隙水压,在桩管拔出后挤向新浇注的混凝土,使桩身局部直径缩小。

c.混凝土的稠度太大,和易性较差,拔管时管壁对混凝土产生摩擦力造成缩颈。

d.相临桩桩位相距太近,施工相临桩时,混凝土未达到初凝状态时受到挤土效应的挤压过大,造成缩颈。

采取的主要措施为:

首先控制混凝土的塌落度,控制在8-250px。其次控制拔管速度,拔管时“慢拔密击”。对于设计的部分桩间距小于4d的采用跳打法施工。排桩基础隔排进行施工,群桩基础间隔跳打合理安排施工。第一批桩施工7天后再施工剩余的桩。此方法虽然能保证施工中不缩径,但由于后施工桩土体的挤压拱起现象,对已经施工的桩产生很大的负摩擦力,使装身产生拉应力,若桩强度不够易造成断桩。在实际工程中,实测施工前与施工后地面标高相差较大,有的高达0.2m。经开挖出来对桩顶做沉降观测有抬高现象。故采用此法施工时必须要保证已施工的桩达到60%的设计强度,若采用隔夜跳打施工只会增加断桩的可能性。

三、断桩

产生的主要原因:

a.拔管的速度太快,混凝土尚未流出桩管外,周围的土迅速回缩,造成断桩。

b.桩成型后尚未达到初凝状态,由于震动对于上层较硬下层软弱土层的波速不一样产生剪切力将桩剪断。

c.混凝土粗骨料粒径太大,浇注混凝土时在管内发生“架桥”现象,造成断桩。

d.混凝土浇注工作不连续,中间间断时间过长,先浇筑的混凝土已超过初凝,形成先后混凝土的分层现象,或浇筑时泥浆注入所致。

主要采取的控制措施:

1、合理地组织施工,避免混凝土浇注过程中断,对中断时间超过砼初凝时间的采用复打法,重新浇筑混凝土。

2、合理安排施工顺序,若采取跳打方式时,要保证已施工桩强度达到60%后在施工相邻桩。

3、控制拔管速度,在淤泥质土中,拔管速度0.5m/min

4、按规范要求严格控制粗骨料粒径。

四、筋笼的标高控制在施工中发现钢筋笼的标高很难控制。

主要原因是:

a.钢筋笼下放标高不准确;

b.由于地质情况变化大,各桩位处在拔外管时引起的砼下沉量不同,造成钢筋笼标高在拔外管前后差异不同;

主要采取的控制措施:

新灌注的混凝土处于流朔状态,由于相邻桩沉入桩管的振动,使钢筋笼沉入混凝土中,能有效解决钢筋笼问题。首先,根据设计标高及桩架高度,地面标高计算出吊放钢筋的钢丝绳长度。在卷杨机上做好标记。保证每次下放钢筋笼都得到控制。对已施工的桩位进行开挖。探明钢筋笼标高差异情况,钢筋笼偏低量计算出系统误差,在下放时就预先提高系统误差。采用上述方法,钢筋笼的标高得到了有效控制。

五、桩管内进水或泥浆封底不牢所致。

主要方法有采用预制砼桩尖封底时缠绕麻绳或垫硬纸板等;选择合理的沉桩工艺缩短沉桩时间。

六、加强质量监控和现场管理

质量问题的出现,除了技术上的原因外,更多的是人为因素,是管理问题。


质量管理



在施工过程中必须加强质量管理工作,采取随即抽查的方法,对沉桩工艺及所有原材料等进行检查。

一、编制依据

1、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)

2、《复合载体夯扩桩设计规程》(JGJ/T135-2001)

3、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)

二、施工流程施工注意事项:

1、夯扩桩机在施工前要调制平整,使桩机护筒对准桩位。

2、保持护筒垂直,利用桩机的反压装置和锤击土层使护筒进入土层中,并控制好护筒底部标高。

3、沉管完毕,进行曲填料夯实。根据土层的性质控制每次填料量,使填入土层中的填料夯击密实,形成桩端扩大头。

4、填料夯实后,夯填料顶面标高距护筒底5-250px时,提锤落距为6m进行空击,贯入度不大于250px。如不满足贯入度要求,继续填料。

5、填夯干硬性砼,每次填夯2-5锨,共填夯0.3m3干硬性砼。干硬性砼的标准是手握成团一捻就开。并使砼上标高距护筒底标高≯125px。

6、提出锤,放入钢筋笼,检查标高。

7、灌注砼,并满足最小灌注量。

8、提出锤进行振捣,振捣棒要快插慢拔,振捣深度≮2m。

9、定时检测砂、石含水量,混凝土塌落度,及时调整每盘混凝土掺水量。

三、施工质量控制标准

(一)桩的施工允许偏差: 1、桩径允许偏差:-20mm 2、桩的垂直度允许偏差:≤1% 3、桩位的允许偏差:中间桩不大于150m,边桩不大于70mm4、桩顶标高的允许偏差:±50mm

(二)钢筋笼制作应符合下列要求: 1、主筋间距允许偏差:±10mm 2、螺旋筋螺距允许偏差:±20mm 3、钢筋笼直径允许偏差:±10mm 4、钢筋笼长度允许偏差:±100mm

(三)对粗、细骨料的要求:夯扩桩施工所用材料均应严格实行质量检验。不合格材料严禁使用,选用大1-75px碎石,含泥量≤3%;所选用的砂,其含泥量≤3%。

(四)砼的拌和与浇捣要求:砼灌注前坍落度、和易性、粘聚性一定满足要求,满足充盈系数的要求。C30砼的拌和: 1、严格按照实验室提供的配比进行配制; 2、砼的拌和必须均匀,搅拌时间不得少于90秒; 3、每盘C30砼的坍落度必须控制在10-350px;

四、雨季施工措施

1、制定雨季排水预案,做好防排水设备,保证雨季进场道路畅通。

2、水泥等怕潮材料入库垫高码放。

3、收听天气预报,预知有雨天气,提前准备塑料布,油毡等防雨材料。

4、现场机械设备有效接地,防止雷击。


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