水冲桩施工技术.doc

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1、水冲桩施工技术二航局第三分公司朱望红王勇一、概述一般锤击沉桩要穿过连续层厚8~15m、标贯N>20击的砂层是很困难的,碰到这种情况,可行的办法是改为水冲桩。江阴长江拆船厂码头工程为新建5万吨级散货码头,共有桩基838根。其结构型式为600*600mm预应力砼方桩,原设计全部为干打桩,分析地质资料,桩基很难穿过密实的粉细砂层,建议设计院改为水冲桩。设计院将桩长为22m~25m的桩未作变更,仍为干打桩,共计75根;将桩长为27m~46m的桩变更为水冲桩,共计763根。二、地质情况经地质资料反映,地质情况自上而下可分为四层,

2、详见下表:层次地层名称含水量(%)天然重度kN/m3孔隙比塑性指数液性指数直快修正后标贯击数桩侧阻力标准值kPa桩端阻力标准值kPa内聚力kPa内摩擦角φ°1淤泥质粉细粘土1.682粉土夹粉砂26.019.50.7438.80.825.833.112.17213003粉细砂24.019.60.7054.934.727.39042004粉质粘土29.919.10.84911.30.735.8123.714.2三、船机设备1.本工程选用了三条打桩船施工,性能如下表:序号桩船名称桩锤型号水泵型号1航工桩八D100TBDW15

3、0-30*62大桥桩一MH72BTBDW150-30*63舟定桩一D60TBDW150-30*62.水泵性能如下:水泵型号流量(m3/h)扬程(m)转速(r/min)电机功率(kW)效率(%)必须汽蚀余量(m)出水口处水压(MPa)TBDW150-30*61551741480132773.52.03.水冲管喷头结构图如下:75mm侧面喷口4φ6mm28mm四、水冲沉桩工艺沉水冲桩前,应先将水冲管穿入桩内的空腔中,水冲管下口应伸出桩尖20cm。桩船吊桩后,接通水冲线路,开动水泵,将水压提升到0.3MPa,然后下桩,根据下

4、沉的速度慢慢加大水压,最大控制在1.7MPa,下桩过程中不得锤击,桩应在水冲的作用下依靠自重下沉,当不能依靠自重下沉时方可锤击,但应少锤多冲,穿过砂土层后,进入粉质粘土层时,应加大水冲时间,尽量少锤击。当发现水冲管顶部上升大于20cm时应停止锤击,继续水冲,采取边水冲、边锤击的方法将桩沉至距设计标高1m,然后将水压减小至0.1MPa,直接锤击至设计标高。五、水冲沉桩注意事项1.适用范围在砂土地基锤击沉桩困难时,可采用水冲锤击沉桩。粘土层或粘土夹砂层不易被水冲散,在这种情况下是不能考虑水冲锤击沉桩的。由于水冲桩的施工工艺

5、比干打桩的施工工艺复杂,所以,采用水冲锤击沉桩前,必须经过充分的论证。1.水冲方式本工程采用内冲外排与内冲内排相接合的方式沉桩。沉桩刚开始时,由于地质较软,经水冲散后的泥砂直接从桩尖外口排出;当桩基沉至一定的深度后,桩尖外侧阻力不断变大,泥砂将不能从桩尖外侧排出,而是沿着桩内空腔从桩顶排出,形成内冲内排。水冲管下口伸出桩尖20cm是保证泥砂能够被冲散和排出的关键,在施工的各个环节中应加强检查。2.水压控制水压应根据地质情况不断变化。沉桩刚开始时,将水压控制在0.3MPa左右,只要桩在冲水的情况下能够依靠自重顺利下沉,水

6、压就不要加大。当桩下沉困难时,可加大水压,增加值以0.2MPa为一档,依次增加。施工中要加强水路的检查,发现漏水应及时处理,减小水压的损失。本工程由于水冲线路中的软管所承受的压力约为1.8MPa,将水冲时的最大压力控制在1.7MPa以下,遇到地质较硬的情况时,冲水的时间就要加强了,影响了沉桩的速度,在以后的施工中应加以改进。总之,水压过大,容易造成沉桩偏位过大;水压过小,沉桩速度太慢。为保证沉桩质量和速度,水压要在施工中不断摸索和总结,根据不同的地质确定合理的水压。3.下桩速度下桩速度也是水冲沉桩能否成功的关键。下桩速

7、度的快慢应以桩在下沉过程中能够保证内冲外排的水路畅通为标准,当地质较软时,桩在水冲和自重的作用下下桩速度非常快,并有可能溜桩,如果发生该现象,水路很容易被堵,水路堵塞后,即使加大水压,水路也不容易畅通了,桩很有可能沉不到设计标高,所以桩在刚开始下沉时就应带紧吊桩的钢丝绳,使其下沉速度在2m/min左右。4.锤击时间当桩不能依靠自重和水冲的作用下沉了,就可以开始锤击。第一次锤击的击数宜控制在3~5击,因为这时候水冲的时间相对较长,地质比较松散,若锤击的击数不加以控制,可能发生溜桩。若桩在锤击的作用下贯入度比较正常,则可继

8、续锤击,锤击的过程中水压保持不变。当贯入度小于5cm或者水冲管顶部上升大于20cm时,应停止锤击,继续水冲,刚开始的排出来的水是浑浊的,当水变清时,再开始锤击。总之,水冲桩应采取边水冲、边锤击、以水冲为主、少锤击多水冲的方法将桩沉至设计标高。1.停水和停锤标准当桩沉至距设计标高1m,应将水压减小至0.1MPa,直接锤击至设计标高。

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