第6章 挤土灌注桩与干作业法非挤土灌注桩

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1、桩基础设计与施工第6章挤土灌注桩与干作业法非挤土灌注桩讲授教师：杨曌武汉科技大学城建学院土木系结构教研室2012年5月6.1沉管灌注桩6.1.1概念沉管灌注桩它包括锤击沉管灌注桩、振动沉管灌注桩和振动冲击沉管灌注桩。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一定直径的钢管沉入土中，造成桩孔，然后放入钢筋笼，浇筑混凝土，最后拔出钢管，便形成所需要的灌注桩。6.1.2特点不需要排泥浆，且在其适应的地层成桩速度很快。6.1.3沉管灌注桩施工要求1、观测、记录2、成孔深度1）摩擦桩。桩管入土深度的控制以标高测定为主，并

2、辅之以贯入度测定。贯入度就是锤击沉管时最后两阵10击的贯入深度。施工时应记录沉入每根桩管的总锤击数及最后1m的锤击数。2）端承桩。桩管入土深度的控制以贯入度测定为主，并与设计持力层标高相对照。3）沉管灌注桩质量容许偏差分述于下：①倾斜度。倾斜度为倾斜角的正切，倾斜角为桩的中心线与竖直线的夹角。对于竖桩。倾斜度的容许偏差为1％；对于斜桩，倾斜度的容许偏差为1.5％。②桩径。桩径容许偏差为－2cm至＋5cm。③桩位容许偏差。桩数为1～2根或单排桩基中的桩为5cm。其他桩的桩位允许偏差为桩径值。3、对桩身混凝土的要求混凝土的强

3、度等级不得低于C15。6.1.4锤击沉管灌注桩施工工艺1、机械设备锤击沉管灌注桩机械设备主要由桩锤、桩管、桩尖、桩架和卷扬机等组成。桩锤分：蒸气锤、坠锤（落锤）和柴油锤三种。桩管系无缝钢管。桩尖主要有混凝土预制桩尖和活瓣桩尖两种。2、施工工艺1）步骤：锤击沉管灌注桩的施工过程可综合为：安放桩尖→置桩管于桩尖上并校正垂直度锤击桩管至要求的贯入度或标高→测量孔深并检查桩尖是否卡入桩管→放入钢筋笼→灌入混凝土→边锤边拔出桩管。(动画演示)2）工艺：单打法：桩管打入至要求的贯入度或标高，待混凝土灌满桩管后，开始拔管。在拔管过程中

4、应保持对桩管进行连续地低锤密击，使钢管不断得刘冲击振动，从而振实混凝土。复打法：当单打施工完毕，拔出桩管后，及时清除粘附在管壁和散落在地面上的泥土，在原桩位上第二次安放桩尖，以后的施工过程则与单打灌注桩完全一样。（看动画）3、锤击沉管灌注桩施工中常见问题的分析及其处理1）关于桩管入土达不到设计标高或贯入度要求问题。现场施工中，若桩管入土达不到设计要求标高，则可能遇到障碍物或地层情况与勘察报告不符；若桩管入土达不到设计贯入度，则可能是地层偏软弱，在这两种情况下，应与设计单位共同研究解决，不宜盲目锤击。2）关于断桩的问题锤击

5、沉管灌注桩往往会出现断桩的现象，有时，尽管采取了间隔跳打的方法，仍难避免断桩。断桩的裂痕呈水平或略有倾斜，一般都是贯通整个截面，其位置常见于地面以下1～3m的不同软硬土层交接处。断桩的原因是由于桩身混凝土终凝不久，其强度承受不了外力的影响所致。3）关于瓶颈桩的问题瓶颈桩又称蜂腰桩，它的特点是在桩的某部分桩径缩小，截面积不符合设计要求。产生瓶颈桩，除了抽管过快，管内混凝土的存量过少，混凝土的和易性又较差的原因外，主要与土质有关。土的粘性越大，土质越软弱，含水量越高，发生瓶颈桩的可能性就越大。在容易产生瓶颈的土层中施工时，要

6、严格控制拔管速度，采取“慢拔密击”；同时，管内混凝土必须略高于地面，以保持有足够的压力，使混凝土出管扩散正常。必要时，应有专人随时测定混凝土的下落情况，遇有瓶颈现象，可采取复打处理。4）关于桩靴进水进泥的问题在含水量大的淤泥、粉砂土层中沉入桩管时，往往有水或砂从桩靴处进到管内，有时进入的砂和水高达几米。这是由于桩管与桩靴接合处的垫圈不紧密或桩靴被打破所致。处理办法：将桩管拔出，清除管内泥砂，用砂回填桩孔后重新沉入桩管；如果只受地下水的影响，则当桩管沉至接近地下水位时，用水泥砂浆灌入管内约0.5m。并再灌入混凝土约1m高作

7、封底，然后继续沉桩。若桩管内进水不多（小于200mm），可不作处理，只在灌第一槽混凝土时酌量减少用水量即可。5）关于吊脚桩问题所谓吊脚桩，即桩底部的混凝土隔空，或混凝土中混进了泥砂而形成松软层。形成吊脚桩的原因，一是由于混凝土预制桩靴质量差，强度不足，边缘在沉管时被冲破，桩靴挤入桩管内，加以拔管时冲击振动不够，桩靴未被压出来，直到桩管拔至一定高度才落下，落下时被硬土层卡住，未落到底而形成吊脚。另一原因是混凝土桩靴被打碎而进入桩管内，泥砂与水也挤入桩管，与灌入的桩身混凝土混合而形成松软层。防止吊脚桩要严格检查混凝土桩靴的强

8、度（应不小于C30），以免桩靴被击碎或击破边缘而压入桩管。沉入桩管时，用吊铊检查桩靴是否有缩入管内的现象，如果有，应及时拔出纠正或将桩孔回填后重新沉入桩管。6.1.5振动、振动冲击沉管灌注桩施工工艺振动、振动冲击沉管灌注桩是利用振动桩锤、振动冲击桩锤将桩管沉入土中，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