沉管灌注桩施工质量控制措施研究

1、沉管灌注桩施工质量控制措施研究摘要：本文介绍了沉管灌注桩施工工艺，分析了其 质量问题，并提出了防治对策，供大家参考。关键词：沉管灌注桩；质量问题；保证措施1前言沉管灌注桩适用于粘性土、粉土、淤泥质土、砂土和填 土，在厚度较大、灵敏度较高的淤泥和流塑状态的粘性土等 软弱土层中应用时应制定行之有效的质量保证措施。由于该 工艺具有适应性广、操作简便、施工进度快和承载能力高等 优点，普遍应用于工业和民用建筑基础工程，近年来水利涵 闸基础工程亦开始应用。我们根据长期施工实践经验的总 结，对施工中经常出现的质量问题进行研究探讨并采取了一 系列防治对策。2沉管灌注桩施工工艺施工工艺一般为：桩点定位一埋设预制

2、桩尖一桩机就位 一沉管造桩孔一吊放钢筋笼一灌注混凝一边拔管、边振动 一成桩一移人下一桩点。施工要点为：(1)施工时，用桩架吊起钢桩管，对准埋 好的预制桩尖。桩管与桩尖连接处要垫以麻袋、草绳，以防 地下水渗入管内。(2)缓缓放下桩管，套入桩尖压进土中， 桩管h端扣上桩帽，检查桩管与桩锤是否在同一垂直线上， 桩管垂直度偏差wo. 5%时即可锤击沉管。（3）先用低锤轻击, 观察无偏移后冉正常施打，直至符合设计要求的沉桩标高或 者满足要求的贯入度，并检查管内有无泥浆或进水，即可浇 筑混凝土。（4）管内混凝土应尽量灌满，然后开始拔管。拔 管速度要均匀，对一般土层以12m/min为宜，存软弱土层 及软硬土

3、层交界处宜控制存0. 5m/min为宜。当根据设计要求扩大桩的直径、增加桩的承载力时，扩 大灌注桩的施工方法则称为"复打法”。复打法是在第一次 单打将混凝上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。复打施工时，桩 管中心线应与初打中心线重合且必须在第一次）灌注混凝土 初凝前完成复打工作，钢筋笼在第二次沉管后吊放。3质量问题与防治对策3. 1达不到设计值要求主要表现为两种情况，一是成桩通过静载荷试验和动测法试验，达不到设计要求；二是设计值超过

4、施工机械能力, 沉管深人不下去。1）原因分析：勘测设置点数量不足或勘测资料粗略,尤其对持力层厚度及土质情况不明，导致设计有误；设计 过于保守，超过施工机械能力；遇有层厚大于lm、贯人击 数n>25的硬土层或地下障碍如孤石、旧建筑物基础等； 桩管长径比大、刚度差，导致桩管弹性弯曲，从而减弱振动 冲击能量，难于传至桩尖处；激振力、冲击力及振幅频率 等振动冲击参数选择不合适或正压力不足，造成桩管沉不下 去；群桩施工时砂土层逐渐挤密，导致最后的桩沉不下 去；设备仪表或沉管深度不准确，没有反映真实情况。2）防治对策：施工前先试桩，数量不少于3根。通 过试桩核实勘测资料的正确性，检验所选择的施工机械

5、设 备、施工工艺及技术要求是否适宜，否则应采取补救措施或 重新考虑成桩工艺;层厚大于lm贯人击数n>25的硬土层, 可采取空管加取土器，先打通厚硬土层，将土取出后再安装 桩尖沉到持力层，若硬土层过厚、穿越确有困难，应会同勘 察、设计和建设单位现场处理；遇有地下障碍，若埋深较 浅，可挖除回填后再沉管；若埋深过大，征求设计单位同意 后移位重新沉管；桩管长径比不宜大于40；根据地质资 料选择合适的振动冲击参数，如因正压力不足而沉不下去， 可采取加大配重或加压等措施；仪表应经常维护保养， 使之能准确反映真实情况，避免失误。3.2缩颈、扩颈1）原因分析： 在饱和淤泥质软土中，受强制扰动挤 压产生空

6、隙水压力，桩管拔出后软土挤向新灌注径或由于论 扩散严重不均匀形成缩颈；在流塑淤泥质土中由于套管的 振荡作用使论不能顺利灌人，淤泥质土迅速填充进来造成缩 颈；桩身埋置的土层土质不同、上下部位水压不同或钢筋 從与素從界面的介质变化，导致桩身轻养护条件不同，凝固 和收缩差异较大，造成缩颈或扩颈；拔管速度过快，桩管 内形成的真空吸力对栓产生拉力，造成缩颈；拔管时， 管内轻量过少，自重压力不足或栓坍落度小、和易性差， 管壁对観产生摩擦力，造成缩颈。2）防治对策：控制拔管速度，淤泥质土层施工时拔 管速度宜为0.3 0. 8m/min.且应“慢拔密振"抑制缩颈； 采取复打或反插工艺，在易缩颈部位放

7、置钢筋從桩段；采 取跳打工艺，扩大桩的施工间距；拔管时管内轻髙度保 持2m左右，且高于地下水位1.0 1.5m或不低于地面标高; 在桩身进人土层变化处、地下水位处或钢筋径与素栓界 面，应慎之又慎，必须控制拔管速度wo. 5m/min或采取反插、 局部复打等措施，抑制缩颈；选用合适的從坍落度，配筋 轻为8 10cm,素轻为6 8cmo3.3断桩1）原因分析： 论凝固不久，强度低，承受不了过大 振动与外力扰动；桩距过小，邻桩沉管时造成土体隆起和 挤压，产生水平推力或拉力：在流塑状态淤泥质土层中的 孔壁难于直立，桩孔周围土迅速回缩； 轻中的粗骨料（碎 石）粒径过大，灌注観时在管内发生“架桥”现象，形

8、成断2）防治对策：拔管时尽量减少振动，移动桩架时避 免扰动邻桩；控制桩距不小于3. 5倍桩径，否则采取跳打 措施；严格控制拔管速度，淤泥质土层中拔管速度不宜大 于0. 5m/min；采取局部反插或复打工艺，复打深度必须 超过断桩部位lm以上；控制粗骨料最大粒径d - 25的 土层中应用空管加取土器成孔，二次沉管时振动冲击造成预 制桩尖超前落人孔底，孔周土落入桩尖上形成松散层；在 有地下水情况下封底论灌注过早、沉管时问较长，封底轻经 长时振动形成紧密的“塞子”，拔管至一定高度时“塞子” 脱落形成吊脚桩。2）防治对策：严格控制预制桩尖的轻强度不低于c30, 预制桩尖尺寸必须与桩管内径相配套，否则采

9、取麻绳箍紧或 硬纸衬垫措施。在轻灌注前采用测绳检测孔深和沉淀层厚 度；采用空管加取土器成孔时，在二次沉管后采用吊铉 检查桩尖是否超前坠入孔底，否则重新拔出桩管再安装桩 尖、再沉管；严格控制封底论灌注时间，一般在桩管沉至 地下水位以上0. 5-1. 0m时灌注封底從为宜。3. 5桩身夹泥1）原因分析：采取反插工艺时反插深度过大，反插 时将孔壁周围泥土挤进桩身，造成桩身夹泥；采取复打 工艺时桩管外壁泥土未清理干净，作业时带入桩身稔中形成 夹泥；在饱和淤泥质土中拔管速度过快，加之旌坍落度较 小，從尚未流出管外，淤泥抢先涌入桩身形成夹泥。2）防治对策：采取反插工艺时反插深度不宜超过活 瓣长度的1/3；采取复打工艺时必须把桩管外壁泥土清理 干净；严格控制拔管速度，淤泥质土层不超过0. 5m/