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浙江海桐高新工程技术有限公司领先节约可靠软土处理专家www.ht-,海桐高新第一批创始人培训銷售人員應有的禮儀2010.2.27,岳金位收集整理,浙江海桐高新工程技术有限公司领先节约可靠软土处理专家www.ht-,仪容篇,摘要:以浙江07省道桥头软基处理为例,介绍了现浇混凝土薄壁筒桩加固软土地基的原理和施工方法,并对施工质量监测方法作了探讨,对类似工程桥头路段软土地基处理施工有一定的指导意义。关键词:薄壁混凝土桩、加固软基、竖向承载力,浙江海桐高新工程技术有限公司领先节约可靠软土处理专家www.ht-,现浇混凝土薄壁筒桩在软土地基中的应用,1工程概况07省道跨沪杭高速公路立交桥桥台后地表以下1m2m范围内为亚粘土,其下均为淤泥质亚粘土,呈软塑及流塑状,可压缩性高、含水量高。为预防桥头段路基不均匀沉降产生的桥头跳车病害,该段设计采用现浇混凝土薄壁筒桩,自动排土振动灌注,直径1.0m,壁厚120mm,桩身混凝土强度为C20,桩长为10.0m,桩帽尺寸为150mm150mm,桩帽混凝土强度C25,桩位平面上呈梅花形布置,间距3.0m。2原理简介利用压入式一次成孔器在压入土层的过程中实现部分排土,在不破坏土体自身结构的情况下,一次性形成管形混凝土桩,依靠管形桩周与相邻土体的摩擦力、桩端的竖向承载力、桩帽共同受力来提高软土地基承载力。,浙江海桐高新工程技术有限公司领先节约可靠软土处理专家www.ht-,现浇混凝土薄壁筒桩在软土地基中的应用,3现浇混凝土薄壁筒桩的施工方法现浇混凝土薄壁筒桩施工工序流程:桩位放样桩尖埋设桩机就位振动沉管浇筑拔管桩机移位。同一工点筒桩施工顺序:由一侧向另一侧推移,先长桩后短桩,减少挤土效应。3.1施工准备1)清理整平场地,保证道路水电畅通并做好临时设施。2)对准备使用的碎石、砂、水泥进行抽样检查,并做好配合比设计。3)现场放样桩位、并绘制施工图纸,标明施工顺序。4)桥头软基处理的桩架可用DZ110沉管桩机的桩架,根据已选取的设备,直接启动电机功率为110kW,每个工点配备一台200kW的发电机。5)试桩,根据试桩情况确定施工工艺参数。3.2施工工艺及操作要点3.2.1施工工艺,浙江海桐高新工程技术有限公司领先节约可靠软土处理专家www.ht-,现浇混凝土薄壁筒桩在软土地基中的应用,1)桩尖预制及埋设:桩尖质量及形状是筒桩施工工艺技术的关键,桩尖刃口的形状决定筒桩施工排土量大小及沉管阻力。一般桩尖混凝土强度应比筒桩体强度至少高个等级,本工程桩体混凝土强度为C20,桩尖混凝土强度为C30,为减少施工中的挤土效应,桩尖采用如图1所示的形状后,先清除桩位上的1.51.5范围内的填渣,再埋设桩尖,以便成桩后立即浇筑盖板及垫层,桩尖定位采用拉十字线法检验、检查,桩尖中心和桩位中心偏差小于20mm。2)桩机底座就位:桩机架坐在钢管上,钢管下垫机台枕木,依靠桩机配备的卷扬拉动钢绳实现向前在枕木上滚动钢管而前移,横向底座在钢管上滑移而横向移动。位置初步对中后,下放成孔器,使成孔器的内外钢管底端接近桩尖顶面,再调整纵横相对位置,使桩尖顶面凸台嵌入成孔器内外管间的腔内,实现完全对中(保证不扰动桩尖位置,且对中后校正桩机底座水平度和桅杆垂直度,垫实底座)。,浙江海桐高新工程技术有限公司领先节约可靠软土处理专家www.ht-,现浇混凝土薄壁筒桩在软土地基中的应用,3)振动沉管:将下端形成切削刃的筒形的筒靴套入设在竖立的外护壁套管同内护壁套管之间的筒孔中,并使外护壁套管和内护壁套管的下端面分别同桩靴上端的外支承面和内支承面接触,该外护壁套管和内护壁套管的上端同管锤连接器相接,且内护壁套管的上端形成穿出振动器的同径出土孔。在振动锤的激振力作用下,作用力经内外钢管传至筒靴(桩尖),筒靴即随外护壁套管和内护壁套管进入土层,被筒靴排挤的泥土则进入内护壁套管,并排挤先进入的原始土层,随桩尖不断进入土层,内护壁管内的土逐渐向上顶移而从内管顶端排出。4)混凝土浇筑及拔管:筒靴下沉至标定(设计)深度后,从设在外护壁套管的灌注口向筒孔中灌注混凝土,并同时将外护壁套管和内护壁管向上逐渐拉出,此时,筒靴将离开内外管底端并同灌注形成的混凝土筒体连成一体埋设在软地基中。桩顶实际浇筑面高出设计要求50cm。5)桩顶处理及桩帽浇筑:成桩浇筑完成后,移开桩机,立即开挖、清理桩头至设计标高,挖出内孔中渣土,露出干净的混凝土,铺筑垫层。垫层混凝土初凝后即可进行支模并扎筋,盖板的钢筋网分上下二层,每层预先制作好,直接运至现场再安扎,安扎后直接浇筑桩帽混凝土。,浙江海桐高新工程技术有限公司领先节约可靠软土处理专家www.ht-,现浇混凝土薄壁筒桩在软土地基中的应用,3.2.2施工控制要点1)沉孔要求:在沉孔过程中密切注视沉孔速度的变化,遇到强硬地层,不宜过度加压沉孔,以避免桩尖及成孔器损坏。同时要注意成孔器保持正常的垂直度,保持成孔器顶部排土出口的畅通无阻。2)成孔器的止水措施:沉孔之前必须使桩尖与成孔器内、外钢管的空腔密封,使其在全部沉孔过程中不会漏水。止水方法有以下几种,根据实际情况选取合适的止水方法:a.在桩尖与成孔器接触处的内外侧均用胶泥或石膏水泥密封防水。b.还有止水塑料布或其他止水胶布垫层止水。3)成孔器要求:成孔器提升速度宜控制在1m/30sec,但必须保持成孔器的钢管埋入混凝土约1m,以防止成孔器内、外侧的泥土挤入壁腔内造成断桩事故。为了不使成孔器振动时间过长而造成混凝土离析,不宜连续振动而不提升。成孔器结构见图2。成孔器垂直偏差不得超过2。桩机成孔器加工及安装精度要求:成孔器内外径圆度需达到5,精确测试内、外套管间的环隙达到精度要求后才能固定上端法兰。,浙江海桐高新工程技术有限公司领先节约可靠软土处理专家www.ht-,现浇混凝土薄壁筒桩在软土地基中的应用,4施工质量监测方法4.1现场试验测定按成桩数量的10%采用低应变动测方法及成桩数量的0.5%筒内挖土随机抽检桩身的完整性,并按成桩数量的0.2%进行单桩承载力试验。4.2检查施工原始记录检查桩距、竖直度、桩外径、筒壁厚度等是否符合设计要求,检查方法为:按成桩数量的5%抽查,桩距偏差100mm,竖直度不大于1%桩长。5加固效果经由浙江省工程勘察院对已完成桥头段现浇混凝土薄壁筒桩随机进行低应变动测,桩身平均纵波速度为3100m/s3500m/s,桩身完整性良好。另对现场抽查一根进行静载试验,该桩在最大荷载1050kN作用下,相应的桩顶沉降量为112.75mm,取40mm沉降对应的荷载为单桩极限承载力,竖向抗压极限承载力为790kN,满足设计=500kN要求,通过对该段桥头路基沉降观测结果分析,无明显沉降。,浙江海桐高新工程技术有限公司领先节约可靠软土处理专家www.ht-,现浇混凝土薄壁筒桩在软土地基中的应用,6结语现浇混凝土薄壁筒桩因其独特的技术构想是基于弥补现有的预制类、沉管类桩和钻孔灌注桩的缺陷为出发点,因而与预制类、沉管类桩处理软土地基相比有如下优势:挤土效应减少、设计桩径不限、桩身整体质量连续且容易保证;与钻孔灌注桩相比具有节省混凝土至少40%、且无泥浆污染、施工速度快、工程造价低。