沉管夯扩灌注桩的由来、施工、质量问题及处理措施以及在工程中的应用等相关研究

1沉管夯扩灌注桩的由来、施工、质量问题及处理措施以及在工程中的应用等相关研究2目录一、背景由来......................................................................................................................................31.1、灌注桩系.................................................................................................................................31.2、沉管灌注桩.............................................................................................................................3二、沉管夯扩灌注桩施工..................................................................................................................32.1、夯扩桩的施工工艺程序是：.................................................................................................42.2、施工技术要点.........................................................................................................................52.3、施工注意事项.........................................................................................................................52.4、施工质量控制标准.................................................................................................................52.5、安全技术措施.........................................................................................................................62.6、雨季施工措施.........................................................................................................................7三、施工质量质量问题及防治措施..................................................................................................73.1、概述.........................................................................................................................................73.2、质量问题及防治措施.............................................................................................................7四、沉管夯扩灌注桩在某市软土地区的应用................................................................................104.1、前言.......................................................................................................................................104.2、岩土工程条件.......................................................................................................................114.3、夯扩桩的技术特点...............................................................................................................124.4、夯扩桩在该地区的施工、经济效果评价...........................................................................134.5、夯扩桩在该地区的发展前景展望.......................................................................................143沉管夯扩灌注桩一、背景由来1.1、灌注桩系灌注桩是一种直接在现场桩位上就地成孔，然后在孔内浇筑混凝土或安放钢筋笼再浇筑混凝土而成的桩。按其成孔方法不同，可分为钻孔灌注桩，沉管灌注桩、人工挖孔和挖孔扩底灌注桩等。1.2、沉管灌注桩沉管灌注桩，又叫套管成孔灌注桩，是目前采用较为广泛的一种灌注桩。沉管灌注桩是指利用锤击打桩法或振动打桩法，将带有活瓣式桩尖或预制钢筋混凝土桩靴的钢套管沉人士中，然后边浇筑混凝土(或先在管内放入钢筋笼)边锤击或振动边拔管而成的桩。依据使用桩锤和成桩工艺不同，分为锤击沉管灌注桩、振动沉管灌注桩、静压沉管灌注桩、振动冲击沉管灌注桩和沉管夯扩灌注桩等。这类灌注桩的施工工艺是：使用锤击式桩锤或振动式桩锤将带有桩尖的钢管沉人土中，造成桩孔，然后放人钢筋笼、浇筑混凝土，最后拔出钢管，形成所需的灌注桩。沉管桩对周围环境有噪音、振动、挤压等影响。沉管灌注桩成桩过程为：桩机就位一锤击(振动)沉管一上料一边锤击(振动)边拔管，并继续浇筑混凝土一下钢筋笼，继续浇筑混凝土及拔管一成桩。二、沉管夯扩灌注桩施工沉管夯扩灌注桩，简称夯扩桩。它是利用打桩锤将内外桩管同步沉入土层中，通过锤击内桩管夯扩端部混凝土，使桩端形成扩大头，再灌注桩身混凝土，拔外桩管时，用内桩管和桩锤压顶在管内混凝土面上，使桩身密实成行。夯扩桩桩身直径一般为400～600mm，扩大头直径在500～900mm，桩长不宜超过20M。适用于中低压缩性粘土、粉土、砂土、碎石土、强风化岩等。42.1、夯扩桩的施工工艺程序是：（如上图）1）按基础平面图放出各桩的中心位置，并用套板和撒石灰标出桩位；2）机架就位，在桩位垫一层150-200mm厚与灌注桩同强度等级（C30）的干硬性混凝土，放下桩管，紧压在基上面，以防回淤；3）将外桩管和内套管套叠同步打入设计深度；4）拔出内夯管并在外桩管内灌入第一批混凝土，高度为H，混凝土量一般为0.1-0.3m3；5）将内夯管并在外桩管中压在混凝土面上，并将外桩管拔起h高度（h〈H〉，一般为0.6-1.0m;6）用桩锤通过内夯管将桩管中灌入的混凝土挤出外管;7)将内外管再同时打至设计要求的深度(h深处),迫使其内混凝土向下部和四周基土挤压,形成扩大的端部,完成一次夯扩。或根据设计要求，可重复以上施工程序进行二次夯扩；8）拔出内夯管在外管内灌第二批混凝土，一次性浇筑桩身所需的高度；59）再插入内夯管紧压管内的混凝土，边压边徐徐拔起外桩管，直至拔出地面。2.2、施工技术要点（1）如有地下水或渗水，沉管过程、外管封底可采用干硬性混凝土，经夯实形成阻水、阻泥管塞，其高度一般为100mm。（2）桩身混凝土分段浇筑；拔管时，内夯管和桩锤施压于外管中的混凝土顶面，边压边拔。（3）工程施工前进行试成桩、详细记录混凝土的分次灌入量、外管上拔高度、内管夯击次数、双管同步沉入深度，并检查外管的封底情况，有无进水、涌泥等，经核实后作为施工控制的依据。（4）桩端扩大头进入持力层的深度不小于3m；2.3、施工注意事项(1)夯扩桩机在施工前要调制平整，使桩机护筒对准桩位。(2)保持护筒垂直，利用桩机的反压装置和锤击土层使护筒进入土层中，并控制好护筒底部标高。(3)沉管完毕，进行填料夯实。根据土层的性质控制每次填料量，使填入土层中的填料夯击密实，形成桩端扩大头。(4)填料夯实后，夯填料顶面标高距护筒底5-10cm时，提锤落距为6m进行空击，贯入度不大于10cm。如不满足贯入度要求，继续填料。(5)填夯干硬性砼，每次填夯2-5锨，共填夯0.3m3干硬性砼。干硬性砼的标准是手握成团一捻就开。并使砼上标高距护筒底标高≯5cm。(6)提出锤，放入钢筋笼，检查标高。(7)灌注砼，并满足最小灌注量。(8)提出锤进行振捣，振捣棒要快插慢拔，振捣深度≮2m。(9)定时检测砂，石含水量，混凝土塌落度，及时调整每盘混凝土掺水量。2.4、施工质量控制标准（1）桩的施工允许偏差:Ⅰ.桩径允许偏差:-20mmⅡ.桩的垂直度允许偏差:≤1%6Ⅲ.桩位的允许偏差:中间桩不大于150m，边桩不大于70mm。Ⅳ.桩顶标高的允许偏差:±50mm；（2）钢筋笼制作应符合下列要求：Ⅰ.主筋间距允许偏差:±10mm；Ⅱ.螺旋筋螺距允许偏差:±20mm；Ⅲ.钢筋笼直径允许偏差:±10mm；Ⅳ.钢筋笼长度允许偏差:±100mm；（3）对粗、细骨料的要求：夯扩桩施工所用材料均应严格实行质量检验。不合格材料严禁使用，选用大1-3cm碎石，含泥量≤3%；所选用的砂，其含泥量≤3%；（4）砼的拌和与浇捣要求：砼灌注前坍落度、和易性、粘聚性一定满足要求，满足充盈系数的要求。C35砼的拌和：Ⅰ.严格按照实验室提供的配比进行配制;Ⅱ.砼的拌合必须均匀,搅拌时间不得少于90秒;Ⅲ.每盘C35砼的坍落度必须控制在10-14cm;2.5、安全技术措施（1）打桩前，对邻近施工范围内的原有建筑物、地下管线等进行检查，对有影响的工程，采取有效的加固措施或隔振措施，以确保施工安全。（2）机具进场要注意陡坡、陷地和防止碰撞电杆、房屋等，以免造成事故。（3）打桩机走道须平整、坚实，必要时宜铺设道渣，经压路机碾压密实。场地四周挖排水沟以利排水，保证移动桩机时的安全。（4）在施工前先全面检查机械，发现有问题时及时解决，检查后要进行试运转，严禁带病作业。机械操作须遵守安全技术操作要求，由专人操作，并加强机械的维护保养，保证机械各项设备和部件、零件的正常使用。（5）吊装就位时，起吊要慢，拉住溜绳，防止桩头冲击桩架，撞坏桩身；加强检查，发现不安全情况，及时处理。（6）在打桩过程中遇有地坪隆起或下陷时，随时对机架及路轨调平或垫平。7（7）机械司机，在施工操作时要集中精力，服从指挥信号，不得随便离开岗位，并经常注意机械运转情况，发现异常情况要及时纠正。要防止机械倾斜、倾倒，桩锤不工作时，突然下落等事故的发生。（8）打桩时桩头垫料严禁用手拔正，不要在桩锤未打到桩顶即起锤或过早刹车，以免损坏桩机设备。2.6、雨季施工措施（1）制定雨季排水预案，做好防排水设备，保证雨季进场道路畅通。（2）水泥等怕潮材料入库垫高码放。（3）收听天气预报，预知有雨天气，提前准备塑料布，油毡等防雨材料