林立軍
摘 要:在道路基礎(chǔ)設(shè)施、高層建筑的快速發(fā)展進程中,沉管灌注樁的建筑施工工藝也隨之興起、發(fā)展,并在砂質(zhì)、殘積類型的地質(zhì)條件中運用頗多。但是,在沉管灌注樁施工過程中,受工藝環(huán)境的影響,其容易出現(xiàn)施工質(zhì)量問題,影響沉管灌注樁的施工水平?;诖耍恼轮饕獙Τ凉芄嘧妒┕すに囘M行了分析,并對其沉管灌注樁施工存在的問題進行了討論,提出了相應(yīng)的改進措施。
關(guān)鍵詞:沉管灌注樁;施工問題;改進措施
隨著土木建筑工程技術(shù)的不斷創(chuàng)新、高層建筑的興起,其被運用的范圍也在不斷地擴大,使用頻率也會增高。由于我國的地質(zhì)條件復(fù)雜,社會對高層建筑的施工要求、質(zhì)量要求極高,沉管灌注樁工藝作為建筑施工中較為常見的一種工藝,其在施工過程中的應(yīng)用價值也比較高。對沉管灌注樁施工工藝進行分析,發(fā)現(xiàn)在施工中存在的問題,有利于提高沉管灌注樁施工水平,保證工程質(zhì)量,推動建筑行業(yè)的快速發(fā)展。
一、沉管灌注樁工藝概述
沉管灌注樁是土木建筑工程中眾多類型樁基礎(chǔ)中的一種,多適用于地下水充盈、淤泥、流沙等地質(zhì)條件中,其工藝原理是利用錘擊打樁設(shè)備或振動沉樁設(shè)備,將帶有鋼筋混凝土的樁尖(或鋼板靴)或帶有活瓣式樁靴的鋼管沉入土中(鋼管直徑應(yīng)與樁的設(shè)計尺寸一致),造成樁孔,然后放入鋼筋骨架并澆筑混凝土,隨之拔出套管,利用拔管時的振動將混凝土搗實,便形成所需要的灌注樁。按照不同的施工工藝可以分為錘擊類(利用錘擊沉樁設(shè)備進行沉管、拔管動作形成樁)和振動類(利用振動器來振動沉管、拔管成樁的)兩大類。
錘擊沉樁的流程是安放樁靴 樁機就位 校正垂直度 錘擊沉管至要求的貫入度或標高“測量孔深并檢查樁靴是否卡住樁管 下鋼筋籠 灌注混凝土 邊錘擊邊拔出鋼管;振動沉樁的流程是:樁機就位 振動沉管 灌注混凝土 安放鋼筋籠 拔管、澆注混凝土 成樁。
二、沉管灌注樁施工存在的問題
(一)沉管灌注樁存在的問題。首先,在沉管灌注樁施工過程中,樁身的配筋問題難以解決,尤其是施工中,技術(shù)人員采用樁澆筑后人工插筋的方法進行施工,這樣就存在較大的安全及質(zhì)量隱患,沉管灌注樁的承載力也會相對減弱,影響施工質(zhì)量。其次,在灌注過程中容易發(fā)生夾渣、夾泥、離析等問題而顯得難度大。沉管灌注樁屬于擠土樁,采用錘擊或振動的方法施工時,原樁位的土體被鋼套管容易被擠開,當飽和粘性土層的滲透系數(shù)不足導(dǎo)致在短時間內(nèi)將土體壓縮擠密成為困難,或樁孔四周一定范圍內(nèi)土體可供壓縮的空隙小于樁孔體積時,則樁周土層因受到迅速增大的內(nèi)部孔隙水壓力和側(cè)向約束而使發(fā)生上拱變形,土層的這種變化隨時可能擠斷鄰近己完成但混凝土強度還不高的灌注樁。
(二)沉管灌注樁問題產(chǎn)生的原因。在沉管灌注樁施工過程中,斷樁的危害較大,不僅僅在于降低樁體的垂直承載力,更嚴重的是樁體的水平荷載的承受能力幾乎完全喪失,影響工藝建造水平。此外,在灌注樁施工過程中,由于地下水和土壓力的影響,使得灌注樁壓力無法得到有效擴散,出現(xiàn)縮頸的現(xiàn)象。缺灌和鋼筋籠作用無法充分發(fā)揮也是很重要的原因。樁身振幅不同,也是導(dǎo)致灌注樁出現(xiàn)斷樁的另一因素。由于土層強度、振動力及距離等因素的影響,土層硬度的位移也會隨之變化,若振動力增加,距離變小,土層的位移是隨著土層位移的增加而增加的。所以,在灌注樁施工過程中,因此,在斷樁施工過程中,斷樁多發(fā)于軟硬土層交界處,距地面2m左右。
三、沉管灌注樁施工的改進策略
(一)斷樁工藝處理方法。首先,在布樁時,應(yīng)避免樁的密度過大,振動灌注樁的間距不應(yīng)大于4倍樁徑,當樁距小于3.5倍樁徑時,采用控制時間間隔方法,相鄰樁施工時,其間隔時間不得超過混凝土初凝時間,否則,采用跳打法,使鄰樁混凝土達到設(shè)計強度等級的50%后,再施打中間樁,以減少對鄰樁的影響。其次,控制拔管速度,在一般土層中,拔管速度宜控制在1.2~1.5m/min,在軟弱土層中,宜控制在0.6~0.8m/min。最后,要制定好打樁順序及樁架行走路線時,應(yīng)盡量避免設(shè)備碾壓樁身及對新樁的振動和外力干擾。
(二)縮頸的處理方法。首先,要保證灌注時管內(nèi)混凝土的高度,每次應(yīng)盡量多灌,第一次拔管高度應(yīng)控制在能容納第二次所需貫入的混凝土量為限。如拔得過高,就容易導(dǎo)致混凝土量過少而產(chǎn)生縮頸。其次,要嚴格控制混凝土的灌入量,對于縮頸樁可采用局部復(fù)打,復(fù)打深度必須超過縮頸區(qū)1米以上。最后,要控制拔管速度,對一般土層宜控制在1m/min,對軟弱土層及軟硬土層交界處宜控制在0.3~0.8m/min,并且在拔管過程中對樁管進行連續(xù)的低錘密擊,使鋼管不斷振動,從而振實混凝土。
(三)吊角樁的處理方法。第一,嚴格控制預(yù)制混凝土樁尖的強度,強度等級應(yīng)不低于c30;第二,應(yīng)根據(jù)層間土的性質(zhì),持力層土的性質(zhì)等情況合理布樁,避免過小的樁距和過大的布樁平面系數(shù),確定正確的打樁順序和打樁速率;第三,沉管時,應(yīng)隨時用吊陀檢查樁尖是否縮入管內(nèi),若有縮入管內(nèi)現(xiàn)象,則應(yīng)及時拔出樁管糾正處理;或拔出樁管,填砂重打;第四,若樁尖被打碎,導(dǎo)致樁管涌入泥漿,可采用密振慢拔的方法,開始拔管時,可先反插幾次,再正常拔管。
四、結(jié)語
沉管灌注樁施工作為我國土木建筑工程的常見技術(shù),其在施工過程中,若無法保證灌注樁的工程質(zhì)量,就會對后續(xù)的建筑工程施工帶來較大的安全隱患。因此,企業(yè)在沉管灌注樁施工過程中,應(yīng)從地質(zhì)勘察入手,合理設(shè)計工程施工,加強各個環(huán)節(jié)的預(yù)防力度,提高工程質(zhì)量。
參考文獻:
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