预制打入桩断桩的检测及其处理.doc

膄薁薁肄肀膈蚃袇羆膇螅肃芅芆蒅袆膁芅薇肁肇芅蚀袄肃芄袂蚇莂芃薂羂芈节蚄螅膄芁螆羀肀芀蒆螃羆荿薈罿芄荿蚁螂膀莈袃羇膆莇薃螀肂莆蚅肅羈莅螇袈芇莄蒇肄膃莃蕿袆聿蒃蚁肂羅蒂螄袅芃蒁蒃蚇艿蒀蚆羃膅葿螈螆肁蒈蒈羁羇蒇薀螄芆蒇蚂羀膂薆螅螂肈薅蒄羈羄薄薇螁莂薃蝿肆芈薂袁衿膄薁薁肄肀膈蚃袇羆膇螅肃芅芆蒅袆膁芅薇肁肇芅蚀袄肃芄袂蚇莂芃薂羂芈节蚄螅膄芁螆羀肀芀蒆螃羆荿薈罿芄荿蚁螂膀莈袃羇膆莇薃螀肂莆蚅肅羈莅螇袈芇莄蒇肄膃莃蕿袆聿蒃蚁肂羅蒂螄袅芃蒁蒃蚇艿蒀蚆羃膅葿螈螆肁蒈蒈羁羇蒇薀螄芆蒇蚂羀膂薆螅螂肈薅蒄羈羄薄薇螁莂薃蝿肆芈薂袁衿膄薁薁肄肀膈蚃袇羆膇螅肃芅芆蒅袆膁芅薇肁肇芅蚀袄肃芄袂蚇莂芃薂羂芈节蚄螅膄芁螆羀肀芀蒆螃羆荿薈罿芄荿蚁螂膀莈袃羇膆莇薃螀肂莆蚅肅羈莅螇袈芇莄蒇肄膃莃蕿袆聿蒃蚁肂羅蒂螄袅芃蒁蒃蚇艿蒀蚆羃膅葿螈螆肁蒈蒈羁羇蒇薀螄芆蒇蚂羀膂薆螅螂肈薅蒄羈羄薄薇螁莂薃蝿肆芈薂袁衿膄薁薁肄肀膈蚃袇羆膇螅肃芅芆蒅袆膁芅薇肁肇芅蚀袄肃芄袂蚇莂芃薂羂芈节蚄螅膄芁螆羀肀芀蒆螃羆荿薈罿芄荿蚁螂膀莈袃羇膆莇薃螀肂莆蚅肅羈莅螇袈芇莄蒇肄膃莃蕿袆聿蒃蚁肂羅蒂螄袅芃蒁蒃蚇艿蒀蚆羃膅葿螈螆肁蒈蒈羁羇蒇薀螄芆蒇蚂羀膂薆螅螂肈薅蒄 预制打入桩断桩的检测及其处理赵海生1，柳锋波2，何剑3，雒焕常4(1西安理工大学，陕西 西安710048；2河南省水利科学研究所，河南 郑州450003；3核工业工程勘察院，河南 郑州450003；4中铁大桥局集团，河南 郑州450053) 关键词：预制打入桩；检测；断桩；处理；监测 摘 要：结合某电站排洪沟挡潮闸的预制打入桩工程桩的检测实例，对于预制打入桩进行了低应变、高应变试验和静载试验，三种检测方法的检测结果能够相互验证，结果一致。并利用高应变测试设备对断桩进行了处理，在处理过程中用高应变法实行监测，可有效地避免盲目锤击，确保达到预期的处理目标，取得了较好的效果。 预制桩，因其施工方便、承载力高等优点，被广泛应用于松软场地的各类工程基础中。对于多节预制打入桩，桩接头质量好坏直接影响到整个桩身的结构完整性。如果桩身存在缝隙或断桩，必然影响桩的承载力，因此，为确保桩基工程质量，确保上部结构的安全，基桩的检测工作已成为桩基工程中的一个重要环节。对于桩的检测，最直接的方法是传统的静载试验，但由于静载试验具有试验周期长、费用高、数量少等缺点，目前，国内外普遍采用高、低应变动力试验来对工程桩进行大量的抽检。低应变动力检测能够方便、快捷、高效地确定桩身结构完整性；高应变动力检测不仅能够有效地确定桩身结构完整性，而且能快速判定桩的承载力，省工、省时，节约费用。本文以某核电站排洪沟挡潮闸的基桩检测为实例，介绍了三种检测方法在预制桩检测中的应用，以及这三种检测方法对断桩检测结果相互之间取得的验证；同时还介绍了一种采用高应变动力检测设备来处理断桩，并在处理过程中利用高应变动力试验监测处理效果的方法。1工程及地质概况1.1工程概况 拟建某电站排洪沟挡潮闸，位于该工程场地南侧的排洪沟上，是为了防止海水倒灌而设置的；共设置8个平板钢闸门，双排布置，每排4个；基础型式为桩基础。基桩为方形钢筋混凝土预制桩，其横截面尺寸为400 mm400 mm，桩长18 m(两节9 m的桩采用硫磺胶泥接桩)，桩身混凝土设计强度等级为C30，采用2.5 t柴油打桩机打入。1.2地质概况 根据工程地质勘察报告，该场地地貌单元属第四系海积平原，地层构成主要以第四系全新统的淤泥、粘性土及砂层、上更新统的粘性土及砂层组成；地质条件较差，地层结构松软，呈流塑、软塑状，饱和。桩端持力层为第四系全新统的粉质粘土。2检测结果及其验证2.1试桩及工程桩的检测要求 为检验打桩工艺的可行性及检验桩的承载能力，在工程桩施工前进行了试桩(1根)。在静载试验前，为了避免试桩由于有缺陷而使静载试验承载力结果失去意义和代表性，对该试桩进行了低应变试验，以检查桩身质量是否完整；同时，为了给工程桩的承载力检测积累动静对比资料，静载试验前也进行了高应变动力试验。 为检查工程桩的桩身完整和承载力，根据有关设计规范和设计要求，采用低应变应力波反射法进行质量普查，并用高应变法对工程桩的承载力进行抽检。2.2低应变动力检测 应用低应变法共检测175根单桩。检测过程中，对于浅部有裂缝或混凝土碎块的桩，及时处理后又进行了复测。测试结果(包括复测结果)表明，所测桩的低应变测试曲线大致可分为3种情况，分别以试桩、93号桩、132号桩为代表，其低应变测试曲线见图1。 低应变动力试验的目的是检测桩身结构的完整性，桩底反射信号的存在与否是判断桩身是否完整的一个重要指标。对于整个桩身结构完整而桩周土层性质差别不大的桩，应仅有桩底反射信号而无其他缺陷反射信号存在。图1a为典型的低应变完整桩测试曲线，由图1a可以看出，在对应桩底位置有一比较明显的反射存在，之前没有大的反射信号存在，由桩底反射时间和桩长推算的整桩波速为4 000 ms。但在对应接桩位置仍有极弱的反射信号存在，这是由于接桩处硫磺胶泥的阻抗与桩身阻抗有一定的差别所致，由图1a类信号可判定桩身结构完整。 由于整个桩是由相同长度的两节桩组成，对于类似图1b、c的信号来说，判断其桩身结构的完整性就显得复杂。在对应桩底位置处，其都有一明显的反射信号存在。另外，对应接桩位置处也都有一明显的反射信号存在。我们知道，如果整个桩仅有9 m长，对于该场地的土层而言，桩底的第二次乃至多次反射仍然会清晰可见，而其第二次反射恰恰对应设计桩长18 m处的桩底反射。因此，正确识别桩底反射信号是判断该两类信号的桩桩身是否完整的关键。 比较图1b和图1c的测试曲线可以发现，两者均在对应接桩处有一明显的反射信号，说明两者接桩处质量都不会好，但93号桩在接桩处的反射信号较132号桩的弱，且93号桩在桩底位置的反射信号与接桩处的反射信号相比较大，分别对应的二次反射也是这样，由此可判断该类信号的桩在接桩处有缝隙，不过其仍有桩底反射信号的存在，说明接头处还没有完全脱开，但对承载力的具体影响并不易确定，初步分析影响可能不会太大。 132号桩的测试曲线与93号桩有些差别。时域曲线中对应桩底处的反射信号和接桩处的反射信号相比逐渐衰减，对应的二次反射也是如此，且通过对其进行频域分析也发现，其频谱曲线也呈逐渐衰减状，相邻频差均等且对应于接桩位置的长度，初步判断接桩处已经完全脱开(断桩)，桩身结构极差，严重影响桩的承载能力。 全部基桩的低应变检测结果表明，类似93、132号这样的桩占有相当的比例，必须引起一定的重视。2.3高应变动力检测 为了进一步确定诸如93、132号桩的桩身完整性以及接头裂缝对承载力的影响情况，对包括93、132号桩在内共12根桩进行了高应变动力试验。 高应变检测仪器为美国PDI公司研制的PAK型PDA打桩分析仪，所采用的重锤质量为1 200kg，落距在80110cm之间。 93、132号桩的典型高应变测试曲线分别见图2b、c。为了与试桩相比较，也将试桩的高应变测试曲线绘于图2中(见图2a)。 仅从上述3根典型桩的高应变测试曲线来分析桩身结构完整性，高应变的测试结果与低应变测试结果非常符合。132号桩其单击贯入度达10 mm之多，在桩的中部明显断开。对所测试的信号采用美国PDI公司的CAPWAP软件进行拟合分析的结果也是如此。 拟合分析结果表明：试桩桩身质量完好(在接桩位置有极其微小缝隙，拟合时可以忽略)，拟合分析得到的极限承载力为710.8 kN；93号桩的波速值比试桩略低，在接桩位置存在有一定的缝隙但并不大，可以认为接头质量尚可，拟合分析得到的承载力为570.2 kN；132号桩拟合分析时，如果按设计桩长18 m进行拟合，由于桩端模型与桩侧摩阻力模型不同及数值计算问题，设置9 m以下阻抗为零(即断桩)拟合质量并不高。但假设桩仅有9 m长，即认为桩在9 m接头处完全脱开，则拟合质量大大改善，分析得到的承载力为127.9 kN。2.4单桩竖向抗压静载试验 上述高应变法的测试结果验证了低应变测试分析结果，进一步证实了断桩判断结果的正确性。但高应变试验对桩施加的仍然是动力冲击荷载，能量毕竟有限，特别是对于132号这样的桩，得到的桩顶沉降与静荷载作用下的沉降还有一定的差距。经研究确定，为了确定93、132号这样的桩在静荷载作用下的沉降情况，对典型的93、132号桩进行静载试验。 由于该场地桩上部主要为淤泥等软土，桩侧摩阻力不大，且桩的承载力并不大，考虑场地及桩位的原因，本次试验加载装置只能采用压重平台反力装置。试验按照JGJ9494规范的有关规定进行，加载方式为慢速维持荷载法，第一级荷载为每级加载增量的两倍。两个典型桩的试验参数及试验过程描述如下(为了比较，对试桩也进行了描述)，图3为试桩和93、132号桩的静载试验Q-s曲线。 (1)试桩。每级加载增量为100 kN，在试验加载至700 kN以前，整个试验过程正常；在700 kN级荷载稳定后，加载至800 kN级荷载45 min时，桩的沉降急剧增大，荷载无法维持在800 kN并降至750 kN。该级沉降量为前一级荷载作用下沉降量的10倍之多，表明桩已达到破坏状态。 (2)93号桩。每级加载增量根据设计承载力确定为62 kN，在试验加至558 kN以前，整个试验过程正常；加载至620 kN后，桩的沉降急剧增大，本级沉降量为上一级荷载作用下沉降量的6倍多，根据JGJ9494规范规定，终止加载。 (3)132号桩。该桩的每级加载增量也为62 kN，在加上起始荷载124 kN后，经510 min沉降为12.45 mm时基本稳定，施加第二级荷载186 kN后，桩的沉降急剧增大，经180 min后试桩达到相对稳定，累计沉降量达43.35 mm。以后各级荷载作用下桩的沉降基本正常，在最后一级荷载620 kN稳定后，累计沉降达54.25 mm。 由图3可以看出，试桩及93号桩具有明显的第二拐点，可以判断出其极限承载力分别为700 kN和558 kN，但动力检测被判断为断桩的132号桩，较难判断其极限承载力。该桩的Q-s曲线明显与其他两根桩不同，在前期荷载作用下沉降相对大得多，但在经过一定的沉降以后的各级荷载作用下，每级沉降并不大。如果仅考虑186 kN级以前荷载作用下的沉降，根据Q-s曲线拐点及对应的沉降量，可取124 kN为桩的极限承载力。但根据该桩的整个Q-s及其他两根桩的极限承载力结果来看，如果取124kN作为桩的极限承载力显然不尽合理。实际上，由于上、下两节桩完全脱开，124 kN对应的正是上节桩的摩阻力。在上节桩沉降一定数值后，上节桩与下节桩相接触，裂缝闭合，下节桩的承载力开始发挥，如果抛开186 kN前的数据仅仅考虑186 kN后的Q-s曲线，则可判断该桩的承载力620 kN。2.5检测结果的比较 表1为3种检测方法对3根典型桩的检测结果汇总表。由表1可以看出，3种方法检测结果是非常一致的。基桩高应变动力检测结果，在桩身结构完整性方面验证了低应变的检测结果，如接头不良、桩身断裂等；单桩竖向抗压静载试验，验证了高应变的判定结果，如单桩竖向极限承载力及桩身缺陷等。3种方法检测结果表明了该工程检测中低应变检测基桩结构完整性的准确性及高应变检测基桩承载力的可靠性。3断桩的处理与监测3.1处理方案的选择 全部基桩的低应变检测结果表明，类似132号这样的桩有15根，为总桩数的8.6，而且这类桩有一部分集中在一个区域，为消除工程隐患，必须对这类断桩集中区的5根桩进行处理。 由于场地条件的限制(基坑已开挖)及桩位布置的原因，补桩方案已不可行。根据132号桩静载试验数据，在桩接头缝隙闭合后，桩仍能提供竖向承载力(该工程桩以提供竖向承载力为主)，因此，对于断桩的处理，主要的问题是如何将断桩的缝隙闭合。 对于断桩接头处缝隙的闭合，最直接的办法是采用静荷载预压的办法即所谓的跑桩法，通过静压使上节桩产生足够大的位移后与下节桩顶面相接触，从而消除断桩接头处的缝隙，以提高桩的竖向承载能力；还有一种办法是通过重锤锤击使上节桩产生位移来使缝隙闭合。静压的方法费时费力，加上场地条件的限制，实际中该方案不可行。同样，由于场地的原因利用打桩机来进行锤击也不可行。而高应变试验重锤锤击设备相对简便，比较适合该场地断桩的处理，且在锤击的过程中可利用高应变测试仪器来监测锤击后桩的情况，避免锤击处理的盲目性，确保处理达到预期效果。3.2锤击处理及监测结果 如上所述，锤击的目的是为了使裂缝闭合，为此将锤重从原来的1.2 t提高到1.8 t，锤击落距也有所提高。根据PDA监控的实测曲线，在桩身裂缝闭合之前，各桩的每击最大贯入度Dmax均在2040 mm之间，根据高应变的监测曲线，一般经过67击裂隙基本闭合，即停止锤击。 这5根断桩在裂缝未闭合之前和裂缝闭合后的高应变实测曲线分别见图4、5，其锤击次数及最后一击的分析结果见表2。结果表明，采用该方法处理断桩取得了显著的效果，处理过程中的高应变监测有效避免了锤击的盲目性，确保了处理达到预期的效果。4结语 在工程基桩检测中，低应变、高应变、静载试验三种方法可以相互验证，可以发现基桩中存在的断桩隐患；利用高应变锤击设备对预制打入桩断桩进行处理使其闭合，在锤击过程中用高应变试验实行监控检测，可避免盲目锤击，并确保锤击处理效果；结果表明，高应变检测与断桩处理相结合的方法是处理断桩的一种有效方法。参考文献1桩基工程手册编写委员会.桩基工程手册M.北京：中国建筑工业出版社，19952刘金砺桩基础设计与计算M.北京：中国建筑工业出版社，1994影响钻孔灌注桩施工的老桥基础处理唐谦 郝智明 刘洪(阜阳市公路局，安徽阜阳230000）摘要：介绍了在阜阳市泉河新大桥桩基础施工中，对影响施工的老桥基础的处理。关键词：阜阳泉河新大桥；老桥基础；影响与处理随着社会经济发展和车流量的迅速增加，对道路工程的质量和等级要求也越来越高，许多道路桥梁需要扩建，以满足高标准的要求。然而，再建桥梁为了设计和布局合理，往往造成新老桥基础的重合，施工中须排除原有桥梁基础障碍，才能保证新桥施工的顺利进行。本文以泉河新大桥工程为例，阐明此类问题处理方法。1 工程概况阜阳市泉河新大桥位于阜阳市区内，是在拆除老桥的基础上进行扩建，设计全长73995 m，由主桥、引桥及两头引道组成，其中主桥为8孔30 m预应力t梁，直径16 m钻孔灌注桩基础。两岸引桥共18孔，为144 m160 m不等跨预应力空心板梁，直径12 m钻孔灌注桩基础。南北两岸分别有引道10010 m和11457 m。该桥址处地质状况较好，主要为亚粘土层，主跨14号、15号、16号桥墩座落在主河道上，墩址处常水位水深50 m90 m。受桥梁布局的影响，新桥14号、16号桥墩座落在老桥1号、3号墩址处。原有桥梁为净跨20 m的钢筋混凝土桁架拱桥，新桥施工前老桥上部结构已被拆除。通过施工实测和多方调查，确定老桥墩墩身以下为钢筋混凝土承台，承台长82 m，宽60 m，厚20 m，承台以下为打入桩基础，桩长150 m170 m，截面45 cm45 cm的方桩，每墩打入桩数量18根，墩身方向分3排，桩间距10 m120 m不等。新桥施工前，已通过水下爆破拆除墩身，爆破后，部分混凝土残渣散落在河床表面，也给新桥基础施工造成一定难度。具体施工时发现新桥142号、143号、162号桩分别有老桥打入桩基础占据桩位，致使钻孔工作不能进行。2 施工方案拟定根据墩址处地质水文文件，考虑后序工序施工要求，老桥桩基础清除必须做到以下几点：一次性成功，桩体须全部消除，以利钻孔灌注桩施工，不能出现断桩，使部分桩体留地下。拔除方桩过程中，尽可能保持桩四周土体的稳定性，以确保灌注桩施工质量。新桥主跨桥墩为三桩式墩身，桩间距75 m，待清除老桥打入桩距新桥灌注桩最近距离58 m，因此，在桩体清除过程中，尽可能减少对附近土体产生冲击力，避免对新桥已成桩体造成损害。所以，施工方案拟定采取从土体中剥离桩体，施加外力拔除的方法。该方案实施安全可靠，一次性拔除，对已成桩及周围土体影响较小。打入桩拔除后，及时封填土，短期内可进行钻孔灌注桩施工。3 施工方法3.1 待拔桩位设钢护筒，待拔桩在钢护铜内，以偏移钢护筒中心40 cm为佳(图1)。钢护筒打入河床表面以下，打入深度根据河床土质密实情况而定，使钢护筒在钻孔过程中能随承受一定高度的静水压力。3.2 待拔桩与钢护筒壁在待拔桩与钢护筒壁距离最大处钻大直径孔，孔深超过待拔桩尖以下不少于20 m，孔径不小于80 cm，并使待拔桩侧面紧贴孔壁上，以便潜水员从大直径孔孔口处入水，检查待拔桩周围土质剥离情况，固定捆绑千斤绳。在待拔桩周围，与大直径孔壁接合处起，连续钻小直径孔，小直径孔深不少于待拔桩长，孔径20 cm40 cm，先后孔位应连续，以保证待拔桩与四周土完全分离。3.3 待拔桩侧四周孔位连通连通后，进行清孔作业。清孔主要目的是促进待拔桩侧土完全剥离，减小拔桩摩阻力。清孔由钻杆或其它管具送进高压水，水流出口向着桩侧，顺序由上向下进行。沉淀在孔底的沉渣随同泥浆由护筒口流进沉淀池，部分沉积在大直径孔底。清孔时泥浆浓度控制在120 g/cm3，并注意保持护筒内承压水头高度，以防清孔过程中坍孔现象的发生。3.4 清孔结束清孔结束，潜水员由大直径孔内下潜一定深度，检查桩四周土剥离情况，固定捆绑千斤绳，进行拔桩作业。华东公路2002年第4期2002年第4期唐谦，郝智明，刘洪：影响钻孔灌注桩施工的老桥基础处理图1待拔桩施工示意单位：mm4 实施步骤4.1 搭设拔桩工作平台工作平台是桩体拔除过程中主要承重体系，本身应有足够的承载力和稳定性。工作平台采用打入钢管桩作基础，钢管桩用直径180 mm，壁厚6 mm钢管加工制成。钢管桩沿新桥桥墩中线两侧分双排布置，每排桩间距15 m20 m，排间距160 m。近墩身两排桩间距40 m，满足钻孔灌注桩和拔桩施工要求。钢管桩桩顶用槽钢连成一整体，槽钢焊接在桩顶上，增加施工平台整体稳定性。槽钢顶面纵向布置“工”字钢，作为荷载分配梁。为满足钻孔灌注桩施工需要，整个施工平台搭成长220 m，宽750 m，共打入钢管桩44根，根据河床土质情况计算和经验估算，施工平台能承担竖向荷载约350 t，满足施工需要。拔桩实施前，用10 m055 m440 m立体桁架置于平台“工”字钢上，作为承重梁，高度根据施工需要，平面叠放增加。4.2 埋设钢护筒钢护筒采用厚度10 mm钢板卷制而成，内径20 m，为方便使用，护筒加工成单节长20 m，各节之间法兰连接，最底节底口。钢板切割成45坡口，以利护筒夯击下沉。护筒就位应准确，满足大小直径孔钻孔需要。就位前应用冲抓锥清除待拔桩四周河床混凝土残块及其它杂物、淤泥，使待拔桩顶高出护筒内河床面30 cm50 cm，以利钢护筒准确就位。就位时，钢护筒由钻架吊起，直立拼接下沉，待护筒底口切入河床后，再整体吊起，由潜水员引导护筒准确就位。夯击下沉过程中应采取措施确保钢护筒不偏位，就位后最大倾斜度不得大于1%。护筒底口穿过河床表面淤泥，切入较稳定亚粘土层15 m20 m，根据经验能够满足钻孔需要。钢护筒就位后，用直径50 cm冲抓锥沿钢护筒内壁四周抓捞护筒内淤泥层中混凝土残块，冲抓锥落距不能太大，控制在25 m左右。冲抓过程中，应避开待拔桩，以防造成桩头混凝土破碎，桩体钢筋向四周散开，增加水下切割难度。若护筒内淤泥层太厚，冲抓效果不够理想，应清除护筒内淤泥。4.3 钻孔剥离待拔桩四周土层护筒就位并固定后，进行钻机就位和校正。先在桩一侧钻大直径孔，钻孔前应有潜水员引导，准确定孔位。大直径孔壁与待拔桩侧面应有不小于5 cm的间隔，避免钻孔过程中钻头碰及桩体，造成斜孔和机械事故发生。为确保护壁效果，泥浆浓度一般控制在130 g/cm140 g/cm3之间，或采用膨润土造浆护壁。钻进过程中，应根据具体情况，合理控制钻孔进度。小直径孔钻孔方法，也采取泥浆正循环，成孔直径30 cm，孔壁距相邻孔及待拔桩侧面应有5 cm左右间距，避免钻孔过程中钻头偏移或碰及混凝土桩身。发生此情况，应移动钻机偏离相邻孔位或待拔桩一定距离，再继续钻进。每一孔成孔后，即时清除孔内沉渣，清孔采用钻机自配设备，从钻杆底端射水，由上至下，钻杆下移速度05 m/min左右。水流尽可能射向待拔桩侧，流向与桩侧面成45角向下，防止水流直接冲击待拔桩侧相对孔壁，造成坍孔，影响桩侧土剥离效果。四周孔清孔完毕，进行拔桩准备工作。4.4 拔除钢筋混凝土方桩4.4.1 拔桩要克服的阻力（1）桩侧摩阻力，可由公式puliii估算。式中u为桩的周长，m；li为桩侧各土层中第i层土层厚度，m；ii桩侧面土层第i层对桩侧极限摩阻力，kpa；p为极限桩侧摩阻力，kn。由于桩侧摩阻力与桩侧土剥离情况有关系，估算桩侧摩阻力，要弄清桩侧土层剥离效果。从具体施工中知道，采用桩侧钻孔闭合方法剥离土层，剥离效果一般在50%60%，且桩体上半部分剥离效果较好，在80%以上，下半部因土质坚硬，并夹有大量结核性物质，造成钻位偏离，影响剥离效果。（2）待拔桩体及附着土自重，根据桩体截面形状和长度计算。（3）桩体拔动瞬间，在桩尖及桩侧四周形成真空，产生真空引力。这是一个变力，随着桩体拔动，桩侧土被破坏，真空引力减小消失。在具体实施过程中，不计真空引力，根据桩侧土层剥离情况，估算待拔桩摩阻力及桩体和附着土重之和约为600 kn750 kn。所有设备提供的总牵引力不得小于桩侧摩阻力和桩体自重之和的15倍20倍。4.4.2 拔桩具体步骤(1)在工作平台上组拼两排平行的立体桁架梁，桁架梁跨越桩位，间距70 cm，其上布置4 排20 cm20 cm220 cm双层方木，作为拔桩时施工加上拔力的作用点。拔桩采用4套20 t手拉葫芦和1套牵引力为35 t的滑轮组共同施加。(2)在已剥离土层的方桩上端固定捆绑千斤绳，千斤绳应捆绑牢固，防止上拔桩过程中上脱。同时根据千斤绳的位置和方向固定手拉葫芦及牵引滑轮组。在每一根受力千斤绳同一平面位置拴一根红色信号绳，判定拔桩过程中方桩的位移情况。(3)手拉葫芦施力应均衡。施加总的牵引力达到估算的桩侧摩阻力和桩体及附着土自重之和时，停止施力，持荷10 h15 h，并注意观察钢丝绳及各施力设备的工作情况，此后，牵引力每增加15%，停止并持荷10 h15 h，以减小桩尖及桩侧产生真空引力影响，直至拔出桩体10 m15 m。5 结语在老桥原位重建工程，新桥基础施工常受到老桥原有基础影响，能否顺利处理，是影响新桥施工顺利进行的关键，其中处理方案合理与否，关系到新桥造价和工期的各方面。阜阳市泉河新大桥在施工中，通过水下爆破，拔桩等措施，成功地解决老桥基础对新桥桩基础施工的影响，该方法可供处理同类工程施工问题借鉴。喷粉桩法在公路软土地基处理上的应用陈剑华 （茂名市公路管理局 广东 茂名 525000）摘 要：随着现代物流运输业的日益繁忙，对公路承载压力日益增强，公路对软地基沉降的要求也越来越严格。过大的路面的沉降,是导致路面早期破坏的主要原因之一。本文就软土地基给公路工程带来的危害进行了分析，介绍了喷粉桩法在软土路基施工中的运用。关键词：软土；软土地基；危害；喷粉桩法；施工工艺；0 引言 公路，作为一种线形带状的特殊人工建筑，不可避免地经过不同的地质地区。在我国沿江、沿湖、沿海等处广泛分布着软土，软土地基会给公路带来不同程度的危害：如路基的滑移、开裂、路面起伏不平。在公路施工中，这些软土地质地区的基底承载力不能满足设计要求，不得不进行软基处理，施工单位常需要花费大量人力、物力、财力和时间，若处理不好将会带来极大的资源浪费。下面，笔者就结合自己实际施工经验，浅谈一下对软基的认识和处理方法。 1 软土及软土地基的定义： 公路行业在交通部公路工程名词术语（JTJ002-87）中定义软土主要是由含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土。软土主要在滨海、湖沼、谷地、河滩等地沉积，。软土地基不能简单地只按地基条件确定，一般来讲，在工程设计与施工中，首先是通过调查、查询资料等方法初步判别软土地基的位置和类别，再通过目测，载重试验估测软弱程度，最后实地取样进行室内土工试验，比较软土鉴别指标，确定软土地基的类型及软弱程度，进而根据工期，投资的要求，选择合适的处理方案。施工中也经常用贯入法测定其承载力，或者用碾压设备使土基承重，观察其沉陷情况进行判断。2 软土地基在公路工程危害性大 软土地基的性质因地而异、因层而异，不可预见性大，有极大的危害性，如果不处理或处理不当，就会造成地基失稳，使构造物沉降过大或不均匀沉降，对构造物造成不同程度的破坏甚至彻底报废。在设 计、施工过程中，稍有疏忽就会出现质量事故，常见的事故有: 21勘察设计不详细或不准确，导致对应该作软基处理的地段未作处理设计。 22已知是软土地基，但是未做好软土地基处理，造成路堤失稳或危及线外建筑物。 23虽然作了软土地基处理，但是措施不力，施工不当造成路堤失稳。24堆料不当，未按规定分层填筑，填土过快，碾压不当，造成路堤失稳。25扰动硬壳层或填筑不当，使硬壳层遭受破坏，导致路堤失稳。软土地基上往往有一层强度比软土高的土层，被称为硬壳层。硬壳层可以起到承重和扩散应力作用，利用好硬壳层对于减少工程投资是有意义的。但若对硬壳层的勘察、利用工作做得不好，则达不到预想的效果。 26由于台背填土使地基对结构物产生负摩阻力和纵向推挤作用，引起桥台发生变位以至损坏。 3喷粉桩法在软土路基施工中的应用 3.1 目前我国软土地基处理的现状 软土地基处理时，如果是有机质含量较高的泥炭、泥沼，工程处理较容易，因为它压缩性大，渗透性强，受荷后能够迅速固结，一般采取抛石挤淤，排水板，换填，强夯等方法后，效果比较明显；而对于淤泥质粘土、亚粘土、亚沙土组成的软基，就要根据不同的情况，采取相应的办法；而对于松散沙土、冲填土、杂填土、湿陷性黄土地基，虽然不属于软土范畴，也应该按照软土地基的处理方法进行处理。在我国高等级公路的软土地基处理中，常用的方法主要有粉喷桩、砂垫层法、竖向排水法(袋装砂并、塑料排水板)、加铺土工织物(土工布、土工格栅)、碎石桩、砂桩、深层搅拌、强夯 等。采用最多的是砂垫层+袋装砂井(或塑料排水板)土工布的处理办法，可以得到比较经济且效果较佳的结果。 3.2 粉体搅拌桩在软土地基处理中的运用3.2.1 粉体搅拌法：简称粉喷法，是用特制的设备和机具，将加固剂粉体材料(水泥或石灰)通过压缩空气的传送，与地基土强行拌和，使之产生充分的物理、化学反应后，形成一定强度的桩体(简称粉喷桩)。这是一种改善土质，提高地基强度的软土地基加固方法，可以广泛地适用于淤泥质土，杂填土，软粘土等地基加固。 3.2.2 水泥加固土物理力学特性：水泥与土搅拌后，基容量变化不大，仅比原土的容量增加5%；含水量略低于原土的含水量，约减少3%一7%；水泥加固土的抗压强度一般为300一4000KPa，比天然软土加大几十甚至几百倍，影响加固土抗压强度的因素较多，如与土类、含水量、水泥掺入量、养护龄期以及外掺剂等因素有关；当水泥土的抗压强度在300 -4000kPa时，抗拉强度为抗压强度的15%。3.2.3 粉喷法加固软土地基的特点：粉喷法加固软土地基，是一项新的工艺，与其它软土加固方法相比，具有较多突出之处。a.原理科学、加固成本低。由于采用地基土自身作为桩料，掺入少量固化剂，一般掺入15%左右的水泥，平均每米不超过50kg水泥，每米材料成本费仅10元左右，比其它地基加固方法成本均低；b桩身质量好。由于成桩粉体与土拌和，化学反应 充分，桩身强度相对较大；地基加固后无附加荷载，因为掺入的固化剂含量较少，加固土的容重略大于地基土的容重，可将地基土的附加荷载忽略不计。 c.干法施工。施工不需要水源，不需要排污，场地干净；桩体强度高，与深层搅拌法相比较，在条件相同的情况下，粉喷桩施工效果较好，因为深层搅拌法是湿法施工，而粉喷桩是干法施工，是从地基土中吸取一定的水量，从而提高了地基的加固效果.d.无侧向挤土问题。该工艺与打入桩或压入桩相比，由于成桩是将原土作为主要桩料，在地基中几乎不增加体积，故不产生侧向挤土，所以粉喷桩施工对临近环境无其它影响，甚至可以紧贴相临基础施工，该工艺可根据工程需要及地质条件，以不同的掺灰量控制不同的桩身强度，也可以在同一地基中不同层位控制不同桩身强度，以满足工程上的需要；e.该工艺平面桩位布置灵活，可以组成各种几何形状的桩体，如单桩分开的桩式，桩体相切或搭接的墙壁式，以及桩体构成网格状的块体式