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钢管桩施工方案

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2023-03-29 10:03:07

桩基础施工的方法有哪些

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2025-09-20 09:06:54

桩基础施工的方法有:

灌注桩施工

灌注桩,是直接在桩位上就地成孔,然后在孔内安放钢筋笼灌注混凝土而成。灌注桩能适应各种地层,无需接桩,施工时无振动、无挤土、噪音小,宜在建筑物密集地区使用。但其操作要求严格,施工后需较长的养护期方可承受荷载,成孔时有大量土渣或泥浆排出。根据成孔工艺不同,分为干作业成孔的灌注桩、泥浆护壁成孔的灌注桩、套管成孔的灌注桩和爆扩成孔的灌注桩等。灌注桩施工工艺近年来发展很快,还出现夯扩沉管灌注桩、钻孔压浆成桩等一些新工艺。

灌注桩施工-干作业成孔

干作业成孔灌注桩适用于地下水位较低、在成孔深度内无地下水的土质,不需护壁可直接取土成孔。目前常用螺旋钻机成孔。

施工工艺流程

场地清理→测量放线定桩位→桩机就位→钻孔取土成孔→清除孔底沉渣→成孔质量检查验收→吊放钢筋笼→浇筑孔内混凝土。

施工注意事项

①开始钻孔时,应保持钻杆垂直、位置正确,防止因钻杆晃动引起孔径扩大及增多孔底虚土。

②发现钻杆摇晃、移动、偏斜或难以钻进时,应提钻检查,排除地下障碍物,避免桩孔偏斜和钻具损坏。

③钻进过程中,应随时清理孔口粘土,遇到地下水、塌孔、缩孔等异常情况,应停止钻孔,同有关单位研究处理。

④钻头进入硬土层时,易造成钻孔偏斜,可提起钻头上下反复扫钻几次,以便削去硬土。若纠正无效,可在孔中局部回填粘土至偏孔处0.5m以上,再重新钻进。

⑤成孔达到设计深度后,应保护好孔口,按规定验收,并做好施工记录。

⑥孔底虚土尽可能清除干净,可采用夯锤夯击孔底虚土或进行压力注水泥浆处理,然后快吊放钢筋笼,并浇筑混凝土。混凝土应分层浇筑,每层高度不大于1.5m。

螺旋钻机

螺旋钻孔机是利用动力旋转钻杆,使钻头的螺旋叶片旋转削土,土块沿螺旋叶片上升排出孔外。

钻孔机由主机、滑轮组、螺旋钻杆、钻头、滑动支架、出土装置等组成,用于地下水位以上的粘土、粉土、中密以上的砂土或人工填土土层的成孔,成孔孔径为300mm~600mm,钻孔深度8—12m。配有多种钻头,以适应不同的土层。

1一电动机;2一变速器;3一钻杆;4一托架;5一钻头;6一立柱;

7一斜撑;8一钢管;9一钻头接头;10一刀板;11一定心尖

在软塑土层,含水量大时,可用疏纹叶片钻杆,以便较快地钻进。在可塑或硬塑粘土中,或含水量较小的砂土中应用密纹叶片钻杆,缓慢地均匀地钻进。操作时要求钻杆垂直,钻孔过程中如发现钻杆摇晃或难钻进时,可能是遇到石块等异物,应立即停机检查。全叶片螺旋钻机成孔直径一般为300~600mm,钻孔深度8~20m。钻进速度应根据电流变化及时调整。在钻进过程中,应随时清理孔口积土,遇到塌孔、缩孔等异常情况,应及时研究解决。

灌注桩施工-泥浆护壁成孔

泥浆护壁成孔灌注桩施工

泥浆护壁成孔灌注桩是利用泥浆护壁,钻孔时通过循环泥浆将钻头切削下的土渣排出孔外而成孔,而后吊放钢筋笼,水下灌注混凝土而成桩。成孔方式有正(反)循环回转钻成孔、正(反)循环潜水钻成孔、冲击钻成孔、冲抓锥成孔、钻斗钻成孔等。

施工工艺流程

(1)测定桩位。

平整清理好施工场地后,设置桩基轴线定位点和水准点,根据桩位平面布置施工图,定出每根桩的位置,并做好标志。施工前,桩位要检查复核,以防被外界因素影响而造成偏移。

(2)埋设护筒。

护筒的作用是:固定桩孔位置,防止地面水流入,保护孔口,增高桩孔内水压力,防止塌孔,成孔时引导钻头方向。护筒用4—8mm厚钢板制成,内径比钻头直径大100—200mm,顶面高出地面0.4~0.6m,上部开1一2个溢浆孔。埋设护筒时,先挖去桩孔处表土,将护筒埋入土中,其埋设深度,在粘土中不宜小于1m,在砂土中不宜小于1.5m。其高度要满足孔内泥浆液面高度的要求,孔内泥浆面应保持高出地下水位1m以上。采用挖坑埋设时,坑的直径应比护筒外径大0.8~1.0m。护筒中心与桩位中心线偏差不应大于50mm,对位后应在护筒外侧填人粘土并分层夯实。

(3)泥浆制备。

泥浆的作用是护壁、携砂排土、切土润滑、冷却钻头等,其中以护壁为主。

泥浆制备方法应根据土质条件确定:在粘土和粉质粘土中成孔时,可注入清水,以原土造浆,排渣泥浆的密度应控制在1.1~1.3g/cm3;在其他土层中成孔,泥浆可选用高塑性(Ip≥17)的粘土或膨润土制备;在砂土和较厚夹砂层中成孔时,泥浆密度应控制在1.1—1.3g/cm3;在穿过砂夹卵石层或容易塌孔的土层中成孔时,泥浆密度应控制在1.3~1.5g/cm3。施工中应经常测定泥浆密度,并定期测定粘度、含砂率和胶体率。泥浆的控制指标为粘度18~22s、含砂率不大于8%、胶体率不小于90%,为了提高泥浆质量可加入外掺料,如增重剂、增粘剂、分散剂等。施工中废弃的泥浆、泥渣应按环保的有关规定处理。

(4)成孔方法

回转钻成孔。回转钻成孔是国内灌注桩施工中最常用的方法之一。按排渣方式不同分为正循环回转钻成孔和反循环回转钻成孔两种。

正循环回转钻机工作原理

a)、正循环回转钻成孔由钻机回转装置带动钻杆和钻头回转切削破碎岩土,由泥浆泵往钻杆输进泥浆,泥浆沿孔壁上升,从孔口溢浆孔溢出流人泥浆池,经沉淀处理返回循环池。正循环成孔泥浆的上返速度低,携带土粒直径小,排渣能力差,岩土重复破碎现象严重,适用于填土、淤泥、粘土、粉土、砂土等地层,对于卵砾石含量不大于15%、粒径小于10mm的部分砂卵砾石层和软质基岩及较硬基岩也可使用。桩孔直径不宜大于1000mm,钻孔深度不宜超过40m。一般砂土层用硬质合金钻头钻进时,转速取40~80r/min,较硬或非均质地层中转速可适当调慢,对于钢粒钻头钻进时,转速取50~120r/min,大桩取小值,小桩取大值;对于牙轮钻头钻进时,转速一般取60—180r/min,在松散地层中,应以冲洗液畅通和钻渣清除及时为前提,灵活确定钻压;在基岩中钻进时,可以通过配置加重铤或重块来提高钻压;对于硬质合金钻钻进成孔,钻压应根据地质条件、钻杆与桩孔的直径差、钻头形式、切削具数目、设备能力和钻具强度等因素综合确定。

1一钻头;2--泥浆循环方向;3一沉淀池;4--泥浆池;5一泥浆泵;6--水龙头;7一钻杆;8一钻机回转装置

反循环回转钻机工艺原理

b)、反循环回转钻成孔由钻机回转装置带动钻杆和钻头回转切削破碎岩土,利用泵吸、气举、喷射等措施抽吸循环护壁泥浆,挟带钻渣从钻杆内腔抽吸出孔外的成孔方法。根据抽吸原理不同可分为泵吸反循环、气举反循环和喷射{射流)反循环三种施工工艺,泵吸反循环是直接利用砂石泵的抽吸作用使钻杆的水流上升而形成反循环;喷射反循环是利用射流泵设出的高速水流产生负压使钻杆内的水流上升而行程反循环;气举反循环是利用送人压缩空气使水循环,钻杆内水流上升速度与钻杆内外液柱重度差有关,随孔深增大效率增加。当孔深小于50m时,宜选用泵吸或射流反循环;当孔深大于50m时,宜采用气举反循环。

1一钻头;2--新泥浆流向;3一沉淀池;4--砂石泵;5一水龙头;6一钻杆;7--钻机回转装置;8—混合液流向

(5)清孔。

当钻孔达到设计要求深度并经检查合格后,应立即进行清孔,目的是清除孔底沉渣以减少桩基的沉降量,提高承载能力,确保桩基质量。清孔方法有真空吸泥渣法、射水抽渣法、换浆法和掏渣法。

清孔应达到如下标准才算合格:一是对孔内排出或抽出的泥浆,用手摸捻应无粗粒感觉,孔底500mm以内的泥浆密度小于1.25g/cm3(原土造浆的孔则应小于1.1g/cm3);二是在浇筑混凝土前,孔底沉渣允许厚度符合标准规定,即端承桩≤50mm,摩擦端承桩、端承摩擦桩≤100mm,摩擦桩≤300mm。

(6)吊放钢筋笼。

清孔后应立即安放钢筋笼、浇混凝土。钢筋笼一般都在工地制作,制作时要求主筋环向均匀布置,箍筋直径及间距、主筋保护层、加劲箍的间距等均应符合设计要求。分段制作的钢筋笼,其接头采用焊接且应符合施工及验收规范的规定。钢筋笼主筋净距必须大于3倍的骨料粒径,加劲箍宜设在主筋外侧,钢筋保护层厚度不应小于35mm(水下混凝土不得小于50mm)。可在主筋外侧安设钢筋定位器,以确保保护层厚度。为了防止钢筋笼变形,可在钢筋笼上每隔2m设置一道加强箍,并在钢筋笼内每隔3—4m装一个可拆卸的十字形临时加劲架,在吊放入孔后拆除。吊放钢筋笼时应保持垂直、缓缓放人,防止碰撞孔壁。

若造成塌孔或安放钢筋笼时间太长,应进行二次清孔后再浇筑混凝土。

灌注桩施工-套管成孔

沉管灌注桩施工过程

套管成孔灌注桩是利用锤击打桩法或振动沉桩法,将带有活瓣式桩靴或带有预制混凝土桩靴的钢套管沉入土中,然后边拔套管边灌注混凝土而成。若配有钢筋时,则在浇注混凝土前先吊放钢筋骨架。利用锤击沉桩设备沉管、拔管,称为锤击沉管灌注桩;利用激振器的振动沉管、拔管,称为振动沉管灌注桩。

锤击沉管灌注桩

锤击沉管灌注桩的机械设备由桩管、桩锤、桩架、卷扬机滑轮组、行走机构组成。

锤击沉管桩适用于一般粘性土、淤泥质土、砂土和人工填土地基,但不能在密实的砂砾 石、漂石层中使用。它的施工程序一般为:定位埋设混凝土预制桩尖→桩机就位→锤击沉管→灌注混凝土→边拔管、边锤击、边继续灌注混凝土(中间插入吊放钢筋笼)→成桩。

锤击沉管灌注桩施工

施工时,用桩架吊起钢桩管,对准埋好的预制钢筋混凝土桩尖。桩管与桩尖连接处要垫以麻袋、草绳,以防地下水渗入管内。缓缓放下桩管,套人桩尖压进土中,桩管上端扣上桩帽,检查桩管与桩锤是否在同一垂直线上,桩管垂直度偏差≤0.5%时即可锤击沉管。先用低锤轻击,观察无偏移后再正常施打,直至符合设计要求的沉桩标高,并检查管内有无泥浆或进水,即可浇筑混凝土。管内混凝土应尽量灌满,然后开始拔管。凡灌注配有不到孔底的钢筋笼的桩身混凝土时,第一次混凝土应先灌至笼底标高,然后放置钢筋笼,再灌混凝土至桩顶标高。第一次拔管高度应控制在能容纳第二次所需灌人的混凝土量为限,不宜拔得过高。在拔管过程中应用专用测锤或浮标检查混凝土面的下降情况。

锤击沉管桩混凝土强度等级不得低于C20,每立方米混凝土的水泥用量不宜少于300Kg。混凝土坍落度在配钢筋时宜为80—100mm,无筋时宜为60~80mm。碎石粒径在配有钢筋时不大于25mm,无筋时不大于40mm。预制钢筋混凝土桩尖的强度等级不得低于C30。混凝土充盈系数(实际灌注混凝土体积与按设计桩身直径计算体积之比)不得小于1.0,成桩后的桩身混凝土顶面标高应至少高出设计标高500mm。

振动沉管灌注桩

振动锤桩

振动沉管灌注桩是利用振动桩锤(又称激振器)、振动冲击锤将桩管沉人土中,然后灌注混凝土而成。这两种灌注桩与锤击沉管灌注桩相比,更适合于稍密及中密的砂土地基施工。振动沉管灌注桩和振动冲击沉管桩的施工工艺完全相同,只是前者用振动锤沉桩,后者用振动带冲击的桩锤沉桩。

振动灌注桩可采用单打法、反插法或复打法施工。

单打法是一般正常的沉管方法,它是将桩管沉人到设计要求的深度后,边灌混凝土边拔管,最后成桩。适用于含水量较小的土层,且宜采用预制桩尖。桩内灌满混凝土后,应先振动5—10s,再开始拔管,边振边拔,每拔0.5~1.0m停拔振动5—10s,如此反复进行,直至桩管全部拔出。拔管速度在一般土层内宜为1.2~1.5m/min,用活瓣桩尖时宜慢,预制桩尖可适当加快,在软弱土层中拔管速度宜为0.6~0.8m/min。

反插法是在拔管过程中边振边拔,每次拔管0.5~1.0m,再向下反插0.3~0.5m,如此反复并保持振动,直至桩管全部拔出。在桩尖处1.5m范围内,宜多次反插以扩大桩的局部断面。穿过淤泥夹层时,应放慢拔管速度,并减少拔管高度和反插深度。在流动性淤泥中不宜使用反插法。

复打法是在单打法施工完拔出桩管后,立即在原桩位再放置第二个桩尖,再第二次下沉桩管,将原桩位未凝结的混凝土向四周土中挤压,扩大桩径,然后再第二次灌混凝土和拔管。采用全长复打的目的是提高桩的承载力。局部复打主要是为了处理沉桩过程中所出现的质量缺陷,如发现或怀疑出现缩颈、断桩等缺陷,局部复打深度应超过断桩或缩颈区1m以上。复打必须在第一次灌注的混凝土初凝之前完成。

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2025-09-20 09:06:54

CFG桩施工

CFG桩即水泥粉煤灰碎石桩,是在碎石桩基础上加进一些石屑、粉煤灰和少量水泥,加水拌和制成的一种具有一定粘结强度的桩。其施工工艺与普通沉管碎石桩基本相同。

1.工程材料

1.1粉煤灰粉煤灰是燃煤发电厂排出的一种工业废料。它是磨至一定细度的粉煤灰在煤粉炉中燃烧(1100~1500。C)后,由收尖器惧的细灰(简称干灰)。其主要化学成分有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO和MgO等,其中粉煤灰的活性决定于各种粒度Al2O3和SiO2、的含量,CaO对粉煤灰的活性也极为有利。粉煤灰的粒度组成是影响粉煤灰质量的主要指标,一般粉煤灰越细,球形颗粒越多,因而水化及接触界面增加,容易发挥粉煤灰的活性。

1.2碎石碎石为不溶于地下水或不受侵蚀影响的硬骨料,一般采用砾石、碎石等,其粒径为20~50mm,密度为2.7t•m3,松散密度为1.39t•m3,含水率0.96%,含泥量不得大于5%。

1.3石屑掺入一定数量的石屑是填充碎石的孔隙,使其级配良好。石屑宜选用与同一种碎石原料进行加工,掺入的数量应由试验确定,不能随意添加。其各项参数如下:粒径2.5~10mm,密度2.7t•m3,松散密度1.47t•m3,含水率1.05%,含泥量不得大于5%。

1.4水泥一般采用425号普通硅酸盐水泥,质量优良,新鲜无结块。

2.机具设备

2.1主要机具振动打桩机是振动沉管法施工的主要机具。目前国产型号有DZ60KS/DZ30/DZ20/DZ60/DZ120等,对于地质情况较复杂的地基,功率大的打桩机比功率小的效果好,在一般的砂粘性土地基DZ90能满足孔径小于80cmCFG桩的施工。

2.2配套设备

2.2.1吊机的起吊能力应不小于10t,可用起落架代替吊机。

2.2.2电气控制设备是施工机械的心脏,控制电流操作台要有250A以上容量的电流表3块,500V电压表3块。

2.2.3加料可用架子车或小翻斗车完成,按一次不超过0.5立方计算需要运输工具的数量。

3.施工准备施工前,应作好以下准备工作:

3.1认真核对施工现场地质情况,防止施工时沉管振动破坏;

3.2按设计要地求布置桩位,绘出布桩平面图,标出打桩顺序和注明桩位编号,具体施工注意事项应详加说明;

3.3对现场及邻近的地下管线、地上建筑物等应事前进行清理;

3.4搞好现场测量工作,水准控制点及平面控制点应按测规要求引至现场,以控制桩的调程及位置;

3.5完成施工现场“三通一平”工作,保证沉管机械进场。

4.施工方法CFG桩施工前,一般须进行试验,以便确定成桩有关技术参数,待参数确定后再行组织施工。

其施工工艺如右图所示。

4.1沉管

⑴桩机就位须水平、稳固、调整沉管与地面垂直,确保垂直度偏差不大于1%;

⑵若采用预制钢筋混凝土桩尖,需埋入地表以下300mm左右;

⑶启动电动机,开始沉管过程中注意调整桩机的稳定,严禁倾斜和错位;

⑷沉管过程中须作好记录。激振电流每沉1m记录一次,对土层变化处应特别说明,直到沉管至设计标高。

4.2投料

⑴在沉管过程中可用料斗进行空中投料。待沉管至设计标高后须尽快投料,直到管内混合料面与钢管料口平齐;

⑵如上料量不多,须在拔管过程中进行孔中投料,以保证成桩桩顶标高满足设计要求;

⑶混合料配比应严格按设计文件规定执行,碎石和石屑含杂质不大于5%;

⑷按设计配比配制混合料,投入搅拌机加水拌和,加水量由混合料坍落度控制,一般坍落度为30~50mm,成桩后桩顶浮浆厚度一般不不超过200mm;

⑸混合料的搅拌须均匀,搅拌时间不得小于1min.

4.3拔管

⑴当混合料加至钢管投料口平齐后,开动电动机,沉管原地留振10s,然后边振动边拔管;

⑵拔管速度按均匀线速控制,一般控制在1.2~1.5m/min左右,如遇淤泥或淤泥质土,拔管速率可适当放慢;

⑶当桩管拔出地面,确认桩符合设计要求后用粒状材料或湿粘土封顶,然后移机继续下一根桩施工。

4.4施工顺序连续施打可能造成的缺陷是桩径被挤扁或缩颈,但很少发生桩完全断开;跳打一般很少发生已打桩桩径被挤小或缩颈现象,但土质较硬时,在已打桩中间补打新桩时,已打桩可能被振断或振裂。

在软土中,桩距较大可采用隔桩跳打;在饱和的松散粉土中施打,如桩距较小,不宜采用隔桩跳打的方案;满堂布桩,无论桩距大小,均不宜从四周向内推进施工。施打新桩时与已打桩间隔时间不应小于7天。

4.5混合料坍落度为避免桩顶浮浆过多,混合料坍落度一般为3~5cm.

4.6保护桩长所谓保护桩长是指成桩时预先设定加长的一段桩长,基础施工时将其剔掉。

保护桩长越长,桩的施工质量越容易控制,但浪费的料也就越多。

设计桩顶标高离地表距离不大于1.5m时,保护桩长可取50~70cm,上部用粒状材料封顶直到地表。

4.7桩头处理CFG桩施工完毕待桩体达到一定强度(一般为7天左右),方可进行基槽开挖。在基槽开挖中,如果设计桩顶标高距地面不深(一般不大于1.5m),宜考虑采用人工开挖,不仅可防止对桩体和桩间土产生不良影响,而且经济可行;如果基槽开挖较较深,开挖面积大,采用人工开挖不经济,可考虑采用机械和人工联合开挖,但人工开挖留置厚度一般不宜小于700mm.

4.8褥垫铺设为了调整CFG桩和桩间土的共同作用,宜在基础下铺设一定厚度的褥垫层,其铺垫厚度应严格按设计规定办理。其材料多为粗砂、中砂或级配砂石,限制最大粒么不超过3cm.

施工时先虚铺,再采用静力压实,当桩间土含水量不大时也可夯实。桩间土含水量较高,特别是高灵敏度土,要注意施工扰动对桩间土的影响,以避免产生橡皮土。

5.施工质量控制

5.1施工监测

⑴打桩过程中随时测量地面是否发生隆起,因为断桩常常和地表隆起相联系;

⑵打新桩时对已打但尚未结硬桩的桩顶进行桩顶位移测量,以估算桩径的缩小量;

⑶打新桩时对已打并结硬桩的桩顶进行桩顶位移测量,以判断是否断桩。一般当桩顶位移超过10mm,需开挖进行查验。

5.2逐桩静压对重要工程或施工监测发现桩顶上升量较大且桩数较多时,可对桩进行快速静压,将可能断裂并脱开的桩连接起来。但这一处理方式应根据施工现场实际情况确定或设计文件有特别规定需做处理。

5.3静压振拔技术静压振拔是指沉管时不启动电动机,借助桩机自重将沉管沉至预定标高,填料后启动电动机振动拔管。对饱和土采用这一技术对保证施工质量是有益的。

5.4大直径预制桩尖的采用在软土地区,当桩长范围内桩端有可能落在好的土层上时,可采用比通常用的更大的预制桩尖,桩尖的直径增大到沉管外径的1.5~2.0倍,即“大头桩尖”,其目的是为了获得更大的端阻力。

6.质量检验CFG桩施工结束后,应间隔一定时间方可 进行质量检验。一般养护龄期可取28天。

6.1桩间土检验桩间土质量检验可用标准贯入、静力触探和钻孔取样等试验对桩间土进行处理前后的对比试验。对砂性土地基可采用标准贯入或动力触探等方法检测挤密程度。

6.2单桩和复合地基检验可采用单桩载荷试验、单桩或多桩复合地基载荷试验进行处理效果检验。检验点数量可按处理面积大小取2~4点。

7.常见问题及施工措施

6.1施工中常见问题

6.1.1施工扰动土的强度降低振动沉管CFG桩施工时,对土体扰动较大,而不同密度的土受到扰动后,承载力变化也不一样,对密实较高的土,如采用振动沉管成桩工艺,振动使土的结构强度破坏,承载力反而可能下降。

6.1.2缩颈和断桩在饱和软土中沉桩时,桩机的振动力较小,当采用连打作业时,新打桩对已打桩的作用主要表现为挤压,使得已打桩被挤压成不规则形状,影响承载力,严重时还会造成缩颈和断桩。而在上部有较硬土层或中间夹有硬土层的土中成桩,桩机振动较大,会对已打桩产生振动破坏。采用跳打法时,若已打桩硬结强度又不太高,在中间补桩时,已打桩可能被振裂口6.1.3桩体强度不均匀桩机卷扬机系统沉管线速度太快时,为控制平均速度,一般采用提升一级距离,停下留振一段时间,非留振时速度太快可能导致缩桩或断桩。拔管速度太慢或留振时间过长,都会使桩端水泥含量少,桩顶浮浆过多,混合料也容易产生离析,造成桩身强度不均匀。

6.1.4桩料与土的混合当采用活瓣桩靴成桩时,可能出现的问题是桩靴开口宽度不够,混合料下落不充分,造成桩端与土接触不密实或桩端一段桩径偏小。若采用反插法施工,如果桩管不垂直,反插时使土体与桩体材料混合,造成桩身掺土等缺陷。

6.2施工措施施工措施由于振动沉管CFG桩容易出现以上种种缺陷,因此为保证质量,应尽量做到:

6.2.1施工前进行工艺试验工艺试验的目的是考查设计的桩距和沉桩顺序能否有效的保证桩身质量。工艺试验可结合工程桩施工进行,并做如下观测:

首先,考查新打桩对尚未结硬的已打桩的影响。观测前应在已打桩的桩顶设置标杆,沉新桩时,测量已打桩的上升高度,据此推测其直径的缩小值,直至已打桩完全结硬后,开挖以检测其质量及桩径。

其次,考查新打桩对已结硬的已打桩的影响。具体作法是将标杆埋设于尚未结硬的已打桩的桩顶,持桩体结硬后,测量打新桩时已打桩的桩顶位移。

对挤密效果好的土,打桩振动会引起地表下沉,桩顶因为受挤上升而产生断桩的可能性不大,如果发现桩顶向上位移过大时,桩可能发生断开,若上升超过10mm,则断桩可能性较小。

6.2.2加强施工监测施工过程中,如能加强对沉桩的监测,可以使技术人员及时发现施工中的问题。便于施工管理人员进行决策,从而保证工程质量。

施工前,要选择足够的有代表性的测点,以测量场地标高,沉管过程中也应随时测量地面标高是否隆起,防止断桩口施工过程中,应加强对桩顶标高的观测,必要时,对桩顶上升幅度较大或怀疑发生质量事故的桩应开挖探查。

6.2.3逐桩静压对重要工程或监测中发现桩顶上升量较大且桩数量多,桩距小的工程可采用逐个桩,快速静压,以消除可能出现的断桩对地基承载力产生的消极影响。此技术在沿海一带应用广泛,称为跑桩。

施工时,可在沉管桩桩架上配置适量压重,一般以桩顶压力不小于1.2倍单桩设计荷载为宜,当桩身达到一定强度后进行逐桩静压,每根桩静压时间一般为3min.采取静压技术可以将可能发生的断桩连接起来,使之正常传力。

6.2.4静压振拔技术静压振拔是指沉管时不启动马达,借助桩机自重将沉管压至设计标高,填满混合料后再启动马达振动拔管。

这种做法主要适用于饱和软土中,特别是塑性指数较高的软土中,它可以避免因振动土体而导致的过大孔隙水压力对桩体影响,也可以防止土体受到剧烈扰动而使其强度大幅度降低。

甜蜜的画板
单纯的冬瓜
2025-09-20 09:06:54
(一)工艺原理

将浮箱、工字钢、桁架、卷扬机、卷扬机带动的旋转底座和起重机大臂等拼装组成浮吊,利用浮吊将浮箱和工字钢组成的导向船为导向框架,使用浮吊依靠导向船打设钢管桩,搭设水中平台,以水中作业平台为依托,下设钢护筒、钻孔、下放钢筋笼、灌注混凝土。

(二)工艺流程(见图一)

(三)施工方法要点

1、钢管桩及钢护筒的制作

钢管桩所用的钢管和钻孔的水中部分所用的钢护筒,均现场卷制。一般选用10~14mm厚的钢板,卷成小节后,将小节焊接成大节。

每节钢管之间采用内外周圈焊接,焊缝宽度不小于2cm。

2、浮箱拼装

浮箱是浮吊的基础,由若干个小钢箱组成。小钢箱外型为长方体底部周边为圆角,顶部为长方形,钢箱钢板厚度3mm,内部有钢制中隔板,顶部焊有带螺栓眼和卡销眼的角钢及钢板,小钢箱之间通过螺栓和卡销来互相连接,顶部预留有锚栓孔,以连接固定锚机或其他需要固定的设备。

在岸边用汽车吊依次将小钢箱吊放下水,通过螺栓连接和卡销连接并用的方式拼装成一个大浮箱。

(三)施工方法要点

1、钢管桩及钢护筒的制作

钢管桩所用的钢管和钻孔的水中部分所用的钢护筒,均现场卷制。一般选用10~14mm厚的钢板,卷成小节后,将小节焊接成大节。

每节钢管之间采用内外周圈焊接,焊缝宽度不小于2cm。

2、浮箱拼装

浮箱是浮吊的基础,由若干个小钢箱组成。小钢箱外型为长方体底部周边为圆角,顶部为长方形,钢箱钢板厚度3mm,内部有钢制中隔板,顶部焊有带螺栓眼和卡销眼的角钢及钢板,小钢箱之间通过螺栓和卡销来互相连接,顶部预留有锚栓孔,以连接固定锚机或其他需要固定的设备。

在岸边用汽车吊依次将小钢箱吊放下水,通过螺栓连接和卡销连接并用的方式拼装成一个大浮箱。

3、浮吊拼装

浮吊是水上作业的起吊设备,由浮箱及CWQ20型拆装式桅杆起重机组成,在远处看浮吊主体是三脚架,起重机结构由臂杆、立柱、斜撑、转盘底座及驾驶室组成。转盘底座基础基本呈正三角形,三台卷扬机在浮吊的尾部正中位置。

4、搭设水中平台

(1)浮吊抛锚;首先使用浮吊将锚碇在距设计桩位60~100m处进行抛锚,并用浮筒做为标识。

(2)导向船固定:导向船定位时,用机动船将导向船推至设计桩位处加以锚定,然后利用导向船上的四台卷扬机(俗称锚机),在测量指挥下,通过伸缩锚机将导向船定位,在导向船上根据每根钢管桩的布设位置准确放出每根钢管桩的桩位,并依次安装定位框架。

(3)钢管桩下设:导向船定位后,机动舟将焊接好的钢管桩钢管通过运输船运至墩位处,并将浮吊傍靠。

起吊钢管桩钢管,在钢管上做好长度标记,从定位框架中插入,自重缓缓下沉,根据钢管上的长度标记确认入河床后再检查垂直度,作纠偏处理,起吊电动振动锤,放在钢管顶卡在钢板上,开动振动锤对钢管桩进行振动下锤,直至钢管反弹,方可认为已进入风化岩,可停止振动下沉。在打入过程中随时观测垂直度。

(4)施工平台的搭建完成:钢管桩打设完毕,按照平台设计进行平台的搭建完成。

5、埋设钢护筒

在平台上精确定出桩位,放置导向架。入河床的一节护筒在顶部外侧对称焊接卡板,浮吊提扁担梁起吊,护筒穿过导向架,靠自重缓缓下沉,卡板卡在导向架上,同样办法起吊下一节护筒,并与上一节护筒对接焊。护筒足够长以后,将会因自重下沉,待不再继续下沉,在护筒顶部焊接替打,加振动锤振动下沉,护筒反弹明显时持续5min后停止下沉。

6、钻孔桩施工

护筒埋设好后,吊装钻机就位进行钻孔施工。从护筒至泥浆池之间采用泥浆槽连接,放置在平台上。泥浆池是一个钢板加工成的钢箱,焊挂在平台上。

7、清孔

为了确保灌注成功,采用气举反循环法将孔内泥浆全部换为清水。气举反循环主要设备为9m3空压机一台,20cm出浆钢管一套及3cm射风软管一套、泥浆泵2台。在钢管上距钢管底口40cm处向上开一斜口,接射风软管,清孔时,将出浆钢管下至距孔底40cm,两台水泵往孔内不停送清水,启动空压机,利用反循环原理从出碴钢管上口喷出。施工过程中要保证孔内水头在河面水位以上1.5~2.0m,以减小护筒壁所受外压力。清孔应认真操作,钻孔底沉淀物厚度不得大于5cm。在灌注前(导管安装完毕后)检查孔内沉淀情况,如果大于设计要求,可按相同办法进行二次清孔,确保沉淀厚度小于规范要求值。

8、混凝土灌注

钻孔桩所用混凝土在拌和场集中拌制,由砼罐车运到临时码头旁。在临时码头处设置滑槽,砼由滑槽滑至运输船上的料斗内,由运输船将料斗拖至墩旁,浮吊吊灌。导管一般埋深为4~5米,以确保砼的密实度。必须保证每趟运输时间不能超过40分钟,保证混凝土坍落度。

9、平台拆除

桩基施工完毕,由上至下拆除平台。横纵梁、斜撑拆除后进行管桩拔除。浮吊起吊振动捶直接夹住管壁,启动振动捶,边振动边缓缓起钩,可将管桩拔除。因混凝土与基岩连接的管桩,潜水员下水割除。