砂桩施工

砂桩施工一、机械及设备1、常用的几种砂桩机械①DZ-40Y型，DZ-50Y型：该两种机械使用方便，移动时，仅需在软土地上铺垫枕木即可，有工效高等优点。②多功能打桩机：使用时需沿打桩路线安装轨枕和铁轨，不便随意移动，只能沿轨道前进后退，工效一般。③滚筒式桩机：使用不方便工效很低。2、砂桩施工设备①DZ-40Y型，DZ-50Y型砂桩机该机配装了20.5m高的桩架及1.4t的振动桩锤和桩管等，适用于有电源的港口、铁路、公路等软土地基上施工，可以打砂桩和就地灌注混凝土桩，也可以拆下振动锤，再装配DJ2-2.5型筒式柴油锤。在无电源的条件下打桩，具有吊桩、吊锤、吊料、行走及迥转迅速、工效高的特点。钢桩管采用δ=3mm钢管。②砂斗用薄钢板焊接而成，并根据砂桩数量，备用若干灌砂用，体积一般为1m3即可，斗口设手拉活门。③管径为50mm的水泵一台，及输水胶管，以便灌砂时加水用。二、砂桩的施工工艺1、准备工作其中包括测量放样(桩位)，安装桩机，备足砂料，其砂料要沿砂桩流水作业线前进方向分段堆放，做好劳动组织、技术交底和安全交底工作。2、施工打砂桩的步骤施打砂桩步骤如下：①测量放桩位：根据施工流水线，对需施打的砂桩，用钢尺放出每根施打桩的位置，并做好标记，插上小竹桩。②前后移动桩机，左右移动龙门平台，使桩尖对准桩位，由工人合拢桩尖活瓣，然后落桩管，插入地面。③沉管：就位后，立即闭合振动锤电路，利用振动锤的动力沉管，直至沉到设计深度为止。④灌砂与加水：桩管沉到设计标高后，先加少许水后，立刻提升砂斗，使斗嘴恰好能进入桩管喇叭口，用拉索拉开斗门，砂便自动流灌到桩管内，并同时向管内加水。⑤拔管：当砂灌注到约三分之一时，开始拔管，拔至中途，砂斗中的砂已全部灌到管内以后，立即吊离砂斗，降放至指定地点装砂，同时，继续拔管，不停的振动，直至桩尖离开地面，才停止拔管和加水，然后移到下一个桩位，进入下一根桩的施工。三、砂桩施工中的常见问题1、断桩成桩后，桩身中部或下部没有砂，夹层淤泥土。原因分析：①桩管提升太快，提管时，闭合振动锤电路的工人与开机械的工人，相互间配得不好，致使振动锤未振就连续的均匀下落，因此产生断桩。②在拔管提升过程中，加水中断，也可能造成砂起拱未下落。③首拔管时，活瓣未及时打开，使导管中的砂不能及时流出，也造成断桩。预防措施：①严格控制拔管速度，闭合振动锤电路的工人与开机的工人应配合好，使之同步工作。②拔管过程中，中间不能停振。③加水不能中断。④开始拔管时，首先需先振10～20S后，再开始拔管，注意边振边拔管，使活瓣充分打开。2、缩颈成桩后，桩身局部直径小于设计要求的桩径。原因分析：桩管在强迫振动下，迅速将淤泥挤开而沉入地下，局部桩管周围的淤泥间的水及空气，不能很快地向外扩散，因而形成孔隙压力，当桩管提升时，加上速度如果很快，则在周围孔隙压力的作用下，将局部桩体挤成缩颈，特别是在流塑状态下的淤泥质土中，由于桩管在该层产生的振动作用，使淤泥迅速填充进来，也使砂桩在该处形成缩颈。预防措施：①灌砂时，放慢提管速度。②沉管时，同样放慢沉管速度。③拔管完毕后，观察剩余残留的砂，是否与设计相等，以此判断是否有缩颈或断桩的现象产生，如发现与设计不符或异常现象时，最好补打，或补插解决。3、梅花桩砂桩断面不规则，平面投影呈梅花状。原因分析：①提管时，振动锤断断续续地振动，因而造成下砂断断续续。②提管时，加水断断续续，也造成下砂断断续续。③提管时，速度不均匀，时快时慢，也造成梅花断面。预防措施：加强对机械操作工人的技术交底，培训和各工种之间的配合协调，以克服上述原因。4、桩孔倾斜成孔后桩孔倾斜(目前砂桩验收无此要求)。原因分析：桩架安放不平，或在淤泥质土中，桩尖与较硬的杂物相碰。预防措施：施工时，应当尽量把桩架摆放垂直。四、工程质量控制1、灌砂量砂桩施工过程中，灌砂量的控制是保证加固软土地基施工质量的关键。灌砂量的多少，是鉴定砂桩灌砂满不满，密不密实的主要标志，也是决定加固软弱地基效果的一个关键，因此施工，要特别注意保证每根砂桩的灌砂量应大于90%。此次我们在某港的Ⅰ区砂桩施工中，灌砂后，当完全采取上述有关措施后，灌砂管底端叶瓣仍无法张开，沉管内的砂无法下灌，因此达不到设计要求，后来改用自重较大的碎石，提管时活瓣还是无法打开，后经研究，决定采用容重最大的钢渣后，才达到较为满意的效果。2、砂的质量砂的质量是保证砂桩透水性和密实度的一个重要因素，粒径一般为0.5～0.3mm，应占40%为宜，含泥量不大于3%；因为砂的粒径大小，砂在水中的浮力也大，不易下沉密实，砂含泥量多，则透水性不好。因此施工中必须严格控制砂的质量，并作相应的检查，把好这一关非常重要。3、加水量的控制灌砂量能否达到灌砂率大于90%的要求，在很大程度上取决于灌砂过程中的加水量的控制，加水量太少，砂不易灌下去，而且砂桩不密实，甚至有脱节的现象，按计算的砂量灌砂，往往有大量的剩余。如果加水量太大，在某些地段的地质条件下，又可能出现灌砂量远远超出计算的数量，使砂桩向横向发展，形成砂桩的上端无砂，需要再补灌砂，因此影响质量。产生这种现象的原因主要是地基下的软弱层强度太低，成流塑状，甚至成流动性状，又由于加水量太大，在砂的自动作用下，加上振动力的作用，扰动了淤泥土，使砂桩向横向发展。根据有关资料的介绍，一般粗砂的含水率到25%已达饱和状态，砂在饱和状态下，其振动最易密实。因此建议控制加水后砂的含水率为25%～30%为宜。如果施工排水条件好，用水较多，其多余的水份可在拔管过程中，经振动离析在砂桩顶部，对工程质量影响不大，反而便利灌砂，我们施工的实际体会，对某种软土地段的软土可塑流动性的淤泥，加水量必须严格控制，否则加水量多，灌砂量则超过计算数量很多，影响施工质量，也不经济。根据经验，50mm的水泵，加水量约2kg/s左右，如约为6～7m的砂桩时，灌水的时间为2.5～3.0min左右，8～9m的桩，灌水为3～3.5min左右，此时砂的含水率即可达到25%左右。加水量不但要控制，而且加水的步骤对灌砂量也有影响。当桩尖达到设计深度时，可立即加少量的水，随后再灌砂，在灌砂的同时，再继续加水，这样也可以保证桩尖的活瓣容易打开，如果先灌砂，后加水，或者是灌砂中途加水，则桩尖活瓣不易打开，即使打开，也往往桩管拔出很长一段距离后才打开，砂也不容易振密实，此时砂桩下面往往无砂，当管拔出时，在桩管口外，往往有大量的砂剩余在桩管口外，影响质量。4、振动力和拔管速度当砂在桩管中处于饱和状态时，借其自重和桩锤振动力的作用，可使桩管中的砂达到最大的密实度，但如果拔管的速度太快，会造成下砂中断或不密实，使之成为断桩和砂不密实等质量问题。如拔管速度太慢，又影响进度，而且在流动性的淤泥质土中，则容易出现砂向横向发展，砂被挤走了，致使桩上部没有砂，需要补砂，且不经济，因此必须控制拔管的速度，拔管速度又与桩锤的振动力大小有关系，振动大、砂容易下沉密实，拔管的速度可适当加快，反之要适当的减慢。根据经验，锤重1.4t，激振力10t的桩锤拔管速度可控制在4～5m/min，并且在灌砂加水后振动少许才开始拔管。