沉管灌注桩在实际工程中的应用
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振动沉管灌注桩施工的优势与适用场景振动沉管灌注桩作为一种常见的地基处理方式,具有广泛的应用场景和多项显著优势。
本文将介绍振动沉管灌注桩施工的优势以及适用场景,帮助读者更好地了解该施工方法。
一、振动沉管灌注桩的优势1. 承载力强:振动沉管灌注桩通过振动沉入土壤,利用振动造成土壤松动,随后灌注浆液填充孔隙。
由于振动沉管灌注桩在灌注过程中实现与土壤的紧密结合,因此具有较高的承载力。
通过增加振动频率和振动力度,可以进一步提高承载力。
2. 灌注质量可控:振动沉管灌注桩施工过程中可以根据需要调整振动频率和振动力度,以及浆液的注入速度和浆液的成分。
这使得施工人员可以根据具体需要在不同地质条件下实现灌注质量的可控,确保施工过程和灌注效果的稳定可靠。
3. 施工周期短:振动沉管灌注桩具有施工周期短的优势。
相比其他地基处理方式,振动沉管灌注桩的施工速度更快,可以快速完成桩基施工。
这对于一些工期紧迫的项目尤为重要,可以有效缩短工程时间和降低成本。
4. 对环境的影响较小:振动沉管灌注桩是一种无挖土、无排土的施工方法,对环境的影响较小。
相比传统的挖掘施工方式,振动沉管灌注桩可以减少土方开挖和运输,并且可以降低施工噪音和颗粒物的排放。
这使得该施工方法在一些对环境要求较高的区域得到了广泛应用。
二、振动沉管灌注桩的适用场景1. 多种土层:振动沉管灌注桩适用于各类土层,包括砂质土、粉土、黏土等。
由于振动沉管灌注桩的振动作用可以改善土壤结构和性质,使得其具有较好的适应性。
2. 土质较软:振动沉管灌注桩在土质较软的情况下施工效果较好。
振动能够改善土层的密实度和稳定性,提高承载力,对软弱土层和沉积土层的加固效果显著。
3. 土层深厚:振动沉管灌注桩适用于土层深厚的地区。
振动沉管灌注桩可以一次性完成较大直径和较深深度的施工任务,提高施工效率。
4. 地下水位较高:振动沉管灌注桩在地下水位较高的情况下仍可进行施工。
由于灌注桩可以在一定程度上阻止地下水流动,因此即使在地下水位较高的土层中,振动沉管灌注桩也可以提供稳定的地基处理效果。
桩基工程沉管灌注桩和内夯沉管灌注桩施工1、沉管灌注桩沉管灌注桩又称套管成孔灌注桩,是国内广泛采用的一种灌注桩。
按其成孔方法可分为锤击沉管灌注桩、振动沉管灌注桩和振动冲击沉管灌注桩。
(1)适用范围沉管灌注桩宜用于黏性土、粉土和砂土。
(2)工艺原理采用锤击沉管打桩机或振动沉管打桩机,将带有活瓣式桩尖、或锥形封口桩尖、或预制钢筋混凝土桩尖的钢管沉入土中,然后边灌注混凝土、边振动或边锤击边拔出钢管而形成灌注桩(a)就位;(b)沉套管;(C)开始灌注混凝土;(d)下钢筋骨架继续浇灌混凝土;(e)拔管成型(3)施工工艺1)机具设备锤击打桩设备为一般锤击打桩机,由桩架、桩锤、落锤、柴油锤、蒸汽锤、桩管等组成,桩管直径为270~370mm,长8~15m。
振动沉桩设备有DZ60或DZ90型振动锤,DJB25型步履式桩架、卷扬机、加压装置、桩管、桩尖或钢筋混凝土预制等,桩管直径为220~370mm,长IO〜28m。
配套机具设备:有下料斗,It机动翻斗车,强制式混凝土搅拌机,钢筋加工机械,交流电焊机,氧割装置,50型装载机等。
2)工艺流程放线定位f钻机就位f锤击(振动)沉管…灌注混凝土…边拔管、边锤击(振动)、边灌注混凝土f下放钢筋笼f成桩。
3)主要施工方法①锤击沉管灌注桩a、锤击沉管灌注桩施工应根据土质情况和荷载要求,分别选用单打法、复打法或反插法。
打沉桩机就位时,应垂直、平稳架设在打(沉)桩部位,桩锤(振动箱)应对准工程桩位,同时在桩架或套管上标出控制深度标记,以便在施工中进行套管深度观测。
成桩施工顺序一般从中间开始,向两侧边或四周进行,对于群桩基础或桩的中心距小于或等于3.5d(d为桩径)时,应间隔施打,中间空出的桩,须待邻桩混凝土达到设计强度的50%后,方可施打。
群桩基础的基桩施工,应根据土质、布桩情况,采取消减负面挤土效应的技术措施,确保成桩质量。
b、桩机就位:就位后吊起桩管,对准预先埋好的预制钢筋混凝土桩尖,放置麻(草)绳垫于桩管与桩尖连接处,以作缓冲层和防地下水进入,然后缓慢放入桩管,套入桩尖压入土中;桩管、混凝土预制桩尖或钢桩尖的加工质量和埋设位置应与设计相符,桩管与桩尖的接触应有良好的密封性。
科技大直径沉管灌注桩应用例析郑维真 厦门天地开发建设公司,厦门 361009摘 要: 本文结合具体工程,对大直径沉管灌注桩在施工中遇到孤石等问题提出了解决方法,并注意施工过程的质量把控。
关键词:大直径沉管灌注桩;承载力;设计1 工程概况厦门某美食城占地面积4982.4m2,总建筑面积36198m2,地下室为一层,面积5506m2。
其中主楼12层,裙房5层。
结构为框架剪力墙结构。
该工程2001年进行基础施工。
该工程场地原始地貌残坡积台地,地势东高西低,高差3.5m。
已完成的钻孔揭露场地地基岩石土体可分为六层:①填土。
②淤泥质土。
③坡积砂质粘土。
④残积砂质粘性土,局部夹有微风化岩孤石。
⑤强风化岩。
⑥中风化岩。
根据地质条件及基础上部荷载分布实际情况,确定主楼基础采用Φ700mm桩径的大直径沉管灌注桩,桩靴D=800mm,单桩竖向承载力设计值为3500kN,裙楼基础采用Φ600mm桩径的大直径沉管灌注桩,桩靴D=700mm,单桩竖向承载力设计值为2300kN。
桩身混凝土强度C30。
2 施工注意事项本工程设计选择强风化岩作为桩持力层。
施工时应以贯入度控制为主,有效桩长为辅,确保收锤标准。
本工程最后三阵锤(十击)贯入度标准,定为不大于30mm。
精确轴线坐标放样,埋置牢固控制点,每桩校核,确保桩基工程质量。
桩基施工采用高承载力打桩机,沉管柴油锤重应大于6.2吨,施工工序应按照广东省标准DBJ/T15-17-96《大直径锤击沉管混凝土灌注桩技术规程》执行。
合理安排密布群的打桩顺序,原则上由中间往外退打,当相邻桩中心距小于4.5d的桩,采取跳打方式,且间隔超过24小时。
以保证邻桩桩身混凝土质量。
当施工桩长未达到设计桩长要求而贯入度已经达到收锤条件,或桩身开始发生倾斜,或桩管发生反弹等现象均表明桩靴已触到孤石。
当孤石较小、较薄时,桩管桩靴有一定的刚度,加上冲力能将其挤开,对桩靴不造成太大影响。
当孤石较大较厚,沉管无法将其挤开,强行沉管,将造成桩靴甚至桩管破损,当有效桩长大于7m且桩管未变形时,可先成桩。
沉管灌注桩在大港聚酯水厂改造工程中的应用沉管灌注桩又称为打拔管灌注桩。
是利用沉桩设备,将带有钢筋混凝土桩头的钢管沉入土中,形成桩孔,然后在桩孔内放入钢筋骨架并浇筑混凝土,随之拔出套管,利用拔管时的振动将混凝土捣实,便形成所需要的灌注桩。
本次施工为净水厂——清水池基础沉管灌注桩工程,本项工作共包括沉管灌注桩554根,其中有效桩长15m的为542根,有效桩长14m的为12根,本工程采用振动器振动沉管、拔管成桩,又称振动沉管灌注桩。
1、沉管灌注桩的施工要点(1)测量放线:沉管灌注桩的施工进度要求较高,因此,在施工中必须严格控制成桩偏差。
为此,我们一面加强对业主交桩的保护,一面周密布设现场控制网。
控制网布设完成后,还要经过专业监理的审核,确保误差在允许范围内方开始施工准备。
(2)施工放样:根据现场准备的控制桩并结合施工图对沉管灌注桩桩位进行放样,放样选用白灰做直径100mm的圆形标记,并在圆心用红漆标识,每个白灰点周围用三根得Φ48mm铁管保护。
铁管长1.7m,入土深度0.2m。
铁管安放完毕后,还要在其中一根的顶部绑扎一面红色的旗子以起到明示的作用。
(3)钻孔成孔:钻机就位前先对桩位点再次进行复核,确认无误后开始钻机就位工作。
桩机就位时应垂直、平稳架设。
在打桩部位,桩锤对准工程桩位同时,在桩架或套管上标出控制深度标记以便在施工中进行套管深度观测;在桩基中心预埋好桩尖,在套管下端与桩尖接触处垫好缓冲材料;桩机就位后,吊起套管,对准桩尖,使套管、桩尖、桩锤在同一条垂直线上,利用锤重及套管自重将桩尖压入土中;开始沉管时要轻击慢振,当水或泥浆有可能进入桩管时,应事先在管内灌入 1.5m 左右的封底混凝土。
(4)钢筋笼吊装:钻孔及清孔完毕后,需对孔进行检测,检测内容包括孔径、孔深、垂直度等指标。
经监理复核通过后,方可进行钢筋笼的吊装;钢筋笼吊装时,必须确保垂直、平顺,吊装就位后,还要再次对吊装情况进行检测,以确保吊装工作的准确无误。
沉管灌注桩在实际工程中的应用
发表时间:2019-09-09T09:37:40.313Z 来源:《基层建设》2019年第16期作者:于波[导读] 摘要:随着高层建筑在未来建设领域的广泛应用,通过工程实践,简要介绍在复杂的软土地基上应用大直径沉管灌注桩作高层建筑基础的情况,以及试桩、设计、施工及桩的质量检测对单桩承载力的影响,沉管灌注桩质量通病的防治等问题进行了探讨。
镇江新区建设工程质量中心试验室江苏省镇江市 212132摘要:随着高层建筑在未来建设领域的广泛应用,通过工程实践,简要介绍在复杂的软土地基上应用大直径沉管灌注桩作高层建筑基础的情况,以及试桩、设计、施工及桩的质量检测对单桩承载力的影响,沉管灌注桩质量通病的防治等问题进行了探讨。
关键词:高层建筑、高层结构形式;沉管灌注桩设计要求、沉管灌注桩质量通病的防治近几年来,由于建设用地的限制,建筑物的层次越来越高,其跨度也随之而增大,因此桩基础越来越多地被采用。
桩基础承载力高,沉降量小,适用于任何多层、高层结构形式与地质条件,更有利于结构的抗震防灾,固而应用更为广泛。
桩主要是用来承受上部结构传来的荷载,通过桩传递给桩周围的土或软弱土层下的坚实土层,并由桩承受竖向力(轴力),水平力(剪力)或上拔力。
沉管灌注桩目前是房建工程使用最常见的桩基础形式,它包括锤击沉管灌注桩、振动沉管灌注桩、夯实成型灌注桩桩等,沉管灌注桩能够在不受持力屋起伏和地下水位较高等复杂地质条件中使用,沉管灌注桩施工过程中,主要是利用上部荷载将一定直径的钢管沉人土中,形成桩孔,然后在孔中教人预制好的钢筋笼,浇筑辊凝土,最后拔出钢管,最垫形成灌注桩,这种灌注桩施工简便,环境整洁,比较经济,如果施工控制不严,可薤出现一些质量缺陷。
本文就对沉管灌注桩在房建工程中的应用进行探讨,提出一些可行性意见。
沉管灌注桩在施工过程中,利用振动或锤击方式将带有活瓣的桩尖“刺入”土中,由于上部荷载比较大,会对土体中的原状土产生一定的扰动,造成土体压缩变形,同时土体会对桩尖产生相应的阻力,随着灌入深度的增加,这种摩擦力会逐渐增大,只要项部给出足够大的压力,就能抵抗这些摩阻力。
桩将继续下沉。
当桩沉入到设计标高后,土体中的空隙水压力会逐渐减小,在一段时间内,土体发生固结、强度逐渐恢复,这时桩才获得承载力,承受上部传递下来的荷载。
从大量的工程实践中来看,粘性土中较长的桩的最终承载能力会比桩基施工时高很多,尤其在某些土体固结系数较高的转土地基中,桩最后可以承受的极限荷载比最终压力值高出1-2倍,但是粘性土中的短桩,土体强度经过一段时间的恢复。
摩阻力随有所提高,但是由于桩身较短。
侧向摩阻力较小。
所获得的极限承载力也不能达到桩的最终压力。
沉管灌注桩是指以锤击沉管或振动沉管在土中形成孔;桩径一般在300毫米~500毫米直径,常用桩径为377毫米,桩深可打到25米左右。
沉管灌注桩有活瓣桩尖与预制桩尖两种。
桩砼标号在C25~C40之间。
施工时将装有活瓣桩尖或预制桩尖的钢管,通过锤击或振动沉至设计标高,必须保证桩尖进入坚实土大于桩径的3倍。
然后浇注砼并放入钢筋笼,钢筋笼长应大于桩长的三分之一。
浇注砼时边拔管边锤击振动,以密实砼。
拔管时速度不宜太快,以放颈缩现象出现。
单桩砼在浇筑时,桩顶应高于设计标高500毫米以上,做承台时将此段松散砼凿除,保证桩与承台之间砼的坚实性。
沉管灌注桩被锤击振动进入土层后,桩身附近几倍桩径范围内的土受到挤压,桩身附近的土比原来的孔隙率减小,有效应力随之增加,土的强度也随之提高,其强度可以超过原有强度。
桩周土体也随之受扰动后的间歇时间增长而固结,土体与桩身粘着相当牢固,桩的摩擦阻力增加,这时单桩承载力可大于设计时的控制承载力的标准值,在工程设计中,我们往往关心的是单桩极限承载力的高低,并把建筑物的全部质量由桩承担,而忽视了桩周土也可以承担一部份荷载。
但在粘土中的摩擦桩群的承载力,可能小于单桩承载力与群体中桩数乘积,这是由于每根桩周围的土的压力泡相互重叠,这种折减在工程设计中应引起设计人员的重视,桩在砂土中由于摩阻力较大,就会产生群桩效应,即桩与桩之问的相互作用。
群桩效应是一个有利因素,它将成为一个整体和桩间挤实的土一起沉降,这样桩和桩间土就能共同支承上部结构传来的荷载。
由于桩周土的作用,特别是群体在沉降方面解决了结构设计中的差异沉降问题。
如何设计一个安全而经济的沉管灌注桩,首先必须认真研究工程地质勘察资料,分析桩与土的相互作用,并估算在静荷载、使用荷载等作用下,由于在锤击振动下桩挤压必须有足够的安全度,安全度的大小取决于地基土及地下水的资料可靠性。
沉管灌注桩施工速度快,无需排污处理,施工现场整洁;但振动时对环境略有影响;要提醒注意的是砂土层中夹有碎石,此时沉管将无法穿越。
对饱和淤泥软弱土层,必须制定防颈缩、断桩措施。
如遇此情况可采用局部复打,复打深度必须超过颈缩、断桩区1米以上。
沉管灌注桩的中心最小距为直径的3倍,工程设计中一般取4倍桩径为宜(主要是考虑桩周土被锤击振动挤压实)。
其砼不宣低于C25,桩配筋不宜少于6Φ12,箍筋大于或等于Φ6。
5@200,并应采用螺旋或圆环式箍筋,单桩承载力不宜大于700KN。
沉管灌注桩质量通病的防治:桩施工时、由于预制桩尖的砼质量差,强度不足,被锤击冲破挤入桩管内而形成吊脚桩、针对以上情况、特采取以下措施:
钢筋砼预制桩头必须严格按设计要求做,严格接国家规定的质量标准检查预制砼桩尖的强度和规格、防止桩尖压人柱管。
沉管时、有意识地用吊驼检查探测桩尖入土是否有缩入管内。
如发现有,应及时标出纠正或将孔回填砂后重新再沉管。
如砼离脚较高才落下,即压进行重打。
沉桩时,当遏有较厚的淤泥质土或地下水丰富及桩尖与桩管接触不严密时、会导致桩管内进水:为预防从上现象,采取下列措施:
(1)在桩尖与桩管接触处缠绕麻绳或垫硬纸衬布,使两者接触处封严。
(2)尽可能的缩短沉管时间。
(3)当桩管沉至接近地下水位时、灌注0。
05-0。
1m³封底水泥砂浆、将桩管底部用水泥砂浆封住,使水及泥浆不能进入管内:
为了更好的掌握施工参数,建议在正式施工前必须在有代表性的不同部位试打桩、数量不少于三根,以便确切核对地质资料及施工参数。
当遇到硬夹层时,可先用空管加装取土器,打穿该层,将土取出来、再迅速安放预制桩尖,沉管到持力层,桩尖至少要进入未扰动土层四倍桩径,若硬夹层很厚,穿越有困难,可会同设计、勘察,建设有关单位现场处理、容许承载力若能达到设计要求,则可将该层作为桩端持力层。
参考文献
[1]《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
[2]《江苏省建筑地基基础检测规程》DGJ32/TJ142-2012。