来源:环球网校
发布时间:2016-08-03
二、地基与基础工程施工
(一)地基加固处理
土木工程的地基问题,概括地说,可包括以下四个方面:
(1)强度和稳定性问题。当地基的承载能力不足以支承上部结构的自重及外荷载时,
地基就会产生局部或整体剪切破坏。
(2)压缩及不均匀沉降问题。当地基在上部结构的自重及外荷载作用下产生过大的变
形时,会影响结构物的正常使用,特别是超过结构物所能容许的不均匀沉降时,结构可能
开裂破坏。沉降量较大时,不均匀沉降往往也较大。
(3)~基的渗漏量超过容许值时,8m生水量损失导致发生事故。 ◆
(4)地震、机器以及车辆的振动、波浪作用和爆破等动力荷载可能引起地基土,特别
是饱和无黏性土的液化、失稳和震陷等危害。
当结构物的天然地基存在上述四类问题之一或其中几个时,必须采用相应的地基处理
措施以保证结构物的安全与正常使用。地基处理的方法有很多,工程中人们常常采用的一
类方法是采取措施使土中孔隙减少,土颗粒之间靠近,密度加大,土的承载力提高;另一
类方法是在地基中掺加各种物料,通过物理化学作用把土颗粒胶结在一起,使地基承载力
提高,刚度加大,变形减小。
1.夯实地基法
夯实地基法主要有重锤夯实法和强夯法两种。
(1)重锤夯实法。重锤夯实法是利用起重机械将夯锤提升到一定的高度,然后自由下
落产生较大的冲击能来挤密地基、减少孔隙、提高强度,经不断重复夯击,使地基得以加
固,达到满足建筑物对地基承载力和变形要求。
重锤夯实法适用于地下水距地面0.8m以上稍湿的黏土、砂土、湿陷性黄土、杂填土
和分层填土,但在有效夯实深度内存在软粘土层时不宜采用。
重锤夯实的效果或影响深度与夯锤的重量、锤底直径、落距、夯实的遍数、土的含水
量及土质条件等因素有关。
(2)强夯法。强夯法是用起重机械(起重机或起重机配三脚架、龙门架)将大吨位
(一般8~30t)夯锤起吊到6~30m高度后,自由落下,给地基土以强大的冲击能量的夯
击,使土中出现冲击波和很大的冲击应力,迫使土层孔隙压缩,土体局部液化,在夯击点
周围产生裂隙,形成良好的排水通道,孔隙水和气体逸出,使土料重新排列,经时效压密
达到固结,从而提高地基承载力,降低其压缩性的一种有效的地基加固方法,也是我国目
前最为常用和最经济的深层地基处理方法之一。
强夯法适用于加固碎石土、砂土、低饱和度粉土、黏性土、湿陷性黄土、高填土、杂
填土以及“围海造地”地基、工业废渣、垃圾地基等的处理;也可用于防止粉土及粉砂的
液化,消除或降低大孑L土的湿陷性等级;对于高饱和度淤泥、软黏土、泥炭、沼泽土,如
采取一定技术措施也可采用,还可用于水下夯实。强夯不得用于不允许对工程周围建筑物
和设备有一定振动影响的地基加固,必需时,应采取防振、隔振措施。
强夯法施工程序为:清理、平整场地一标出第一遍夯点位置、测量场地高程一起重机
就位、夯锤对准夯点位置一测量夯前锤顶高程一将夯锤吊到预定高度脱钩自由下落进行夯
击,测量锤顶高程一往复夯击,按规定夯击次数及控制标准,完成一个夯点的夯击一重复
以上工序,完成第一遍全部夯点的夯击一用推土机将夯坑填平,测量场地高程一在规定的
间隔时间后,按上述程序逐次完成全部夯击遍数一用低能量满夯,将场地表层松土夯实,
并测量夯后场地高程。
2.砂桩、碎石桩和水泥粉煤灰碎石桩
碎石桩和砂桩合称为粗颗粒土桩;是指用振动、冲击或振动水冲等方式在软弱地基中
成孔,再将碎石或砂挤压人孔,形成大直径的由碎石或砂所构成的密实桩体,具有挤密、
置换、排水、垫层和加筋等加固作用。
水泥粉煤灰碎石桩是在碎石桩基础上加进一些石屑、粉煤灰和少量水泥,加水拌和制
成的具有一定粘结强度的桩。桩的承载能力来自桩全长产生的摩阻力及桩端承载力,桩越
长承载力愈高,桩土形成的复合地基承载力提高幅度可达4倍以上且变形量小,适用于多
层和高层建筑地基,是近年来新开发的一种地基处理技术。
3.土桩和灰土桩
土桩和灰土桩挤密地基是由桩间挤密土和填夯的桩体组成的人工“复合地基”o适用
于处理地下水位以上,深度5 ---15m的湿陷性黄土或人工填土地基。土桩主要适用于消除
湿陷性黄土地基的湿陷性,灰土桩主要适用于提高人工填土地基的承载力。地下水位以下
或含水量超过25%的土,不宜采用。
土桩和灰土桩的施工方法是利用打人钢套管(或振动沉管)在地基中成孔、通过挤压
作用,使地基上得到加密,然后在孔内分层填人素土(或灰土、粉煤灰加石灰)后夯实而
成土桩或灰土桩。回填土料一般采用过筛(筛孑L不大于20mm)的粉质黏土,并不得含有
有机质物质;粉煤灰采用含水量为30%-50%湿粉煤灰;石灰用块灰消解3~4d形成的
粗粒粒径不大于5mm的熟石灰。灰土(体积比例2:8或3:7)或二灰土应拌和均匀至
颜色一致后及时回填夯实。
土桩挤密地基由桩间挤密土和分层填夯的素土桩组成,土桩面积约占地基面积的
10%-23%0土桩桩体和桩间土均为被机械均匀挤密的同类土料,因此,土桩挤密地基可
视为厚度较大的素土垫层。
在灰土桩挤密地基中,由于灰土桩的变形模量远大于桩间土的变形模量,因此只占地
基面积约20%的灰土桩可以承担总荷载的1/20而占地基总面积80%的桩间上仅承担其
余1/2∥这样就大大降低了基础底面以下一定深度内土中的应力,消除了持力层内产生大
量压缩变形和湿陷变形的不利因素。同时,由于灰土桩对桩间土能起到侧向约束作用,限
制土的侧向移动,桩间土只产生竖向压密,使压力与沉降始终呈线性关系。
除了上述土桩和灰土桩外,还有单独采用石灰加固软弱地基的石灰桩。石灰桩的成孑L
也是采用钢套管法成孑L,然后在孑L内灌人新鲜生石灰块,或在石灰块中掺人适量的水硬性
掺和料粉煤灰和火山灰,一般的经验配合比为8:2或7:30在拔管的同时进行振捣或捣
密。利用生石灰吸取桩周土体中水分进行水化反应,生石灰的吸水、膨胀、发热以及离子
交换作用,使桩周土体的含水量降低,孔隙比减小,使土体挤密和桩柱体硬化。柱和桩共
同承受荷载,成为一种复合地基。
4.深层搅拌法施工
深层搅拌法是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂,通过特制的深层搅拌机械,
在地基深处就地将软土和固化剂(浆液或粉体)强制搅拌,利用固化剂和软土之间所产生
的一系列物理一化学反应,使软土硬结成具有整体性的并具有一定承载力的复合地基。
深层搅拌法适宜于加固各种成因的淤泥质土、黏土和粉质黏土等,用于增加软土地基
的承载台邑力,减少沉降量,提高边坡的稳定性和各种坑槽工程施工时的挡水帷幕。
施工前,应依据工程地质勘察资料,进行室内配合比试验,结合设计要求,选择最佳
水泥掺人比,确定搅拌工艺。
用于深层搅拌的施工工艺目前有两种,一种是用水泥浆和地基土搅拌的水泥浆搅拌(简
称旋喷桩),另一种是用水泥粉或石灰粉和地基土搅拌的粉体喷射搅拌(简称粉喷桩)o
5.高压喷射注浆桩
高压喷射注浆桩是以高压旋转的喷嘴将水泥浆喷人土层与土体混合,形成连续搭接的
水泥加固体。
高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑黏性土、粉土、砂
土、黄土、素填土和碎石土等地基。高压喷射注浆法分旋喷、定喷和摆喷三种类别。根据
工程需要和土质要求,施工时可分别采用单管法、二重管法、三重管法和多重管法。高压
喷射注浆法固结体形状可分为垂直墙状、水平板状、柱列状和群状。
(1)单管法。利用一根单管喷射高压水泥浆液作为喷射流。成桩直径较小,一般为
0.3---0.8mo
(2)二重管法。用同轴双通道二重注浆管复合喷射高压水泥浆和压缩空气两种介质,
以浆液作为喷射流,但在其外围裹着一圈空气流成为复合喷射流。成桩直径为1.Om左
右。
(3)i重管法。使用分别输送水、气浆三种介质的三重注浆管,在以高压泵等高压发
生装置产生20MPa左右的高压水喷射流的周围,环绕一股0.7MPa左右的圆筒状气流,
进行高压水喷射流和气流同轴喷射冲切土体,形成较大的空隙,再另由泥浆泵注入压力2
~5MPa的浆液填充,当喷嘴作旋转和提升运动时,便在土中凝固为直径较大的圆柱状固
结体。成桩直径较大,一般有1.0~2. Om,但桩身强度较低(0.9~1.2MPa)o
(4)多重管法。首先在地面钻一个导孑L,然后置人多重管,用逐渐向下运动的旋转超
高压水(压力约为40MPa)射流,切削破坏四周的土体,经高压水冲击下来的土和水,
立即用真空泵从多重管抽出。如此反复的冲和抽,便在土层中形成一个较大额定空间,
然后根据工程要求选用浆液、砂浆、砾石等材料填充。最终在地层中形成一个大直径
的柱状固结体,在砂性土中最大直径可达4mo
单管法、二重管法、三重管法和多重管法的施工程序基本一致,都是先把钻杆插入
或打进预定土层中,自上而下进行喷射作业。
(二)桩基础施工
桩基础是由若干根桩和桩顶的承台组成的一种常用的深基础,具有承载能力大、抗震
性能好、沉降量小等特点。采用桩基施工可省去大量土方、排水、支撑、降水设施,而且
施工简便,可以节约劳动力和压缩工期。
根据桩在土中受力情况的不同,可以分为端承桩和摩擦桩。端承桩是穿过软弱土层而
达到硬土层或岩层的一种桩,上部结构荷载主要依靠桩端反力支撑;摩擦桩是完全设置在
软弱土层一定深度的一种桩,上部结构荷载主要由桩侧的摩擦阻力承担,而桩端反力承担
的荷载只占很小的部分。
按施工方法的不用,桩身可以分为预制桩和灌注桩两大类。预制桩是在工厂或施工现
场制成各种材料和形式的桩(如钢筋混凝土桩、钢桩、木桩等),然后用沉桩设备将桩打
人、压人、旋人或振人土中。灌注桩是在施工现场的桩位上先成孔,然后在孔内灌注混凝
土,也可加入钢筋后灌注混凝土。根据成孔方法的不同可分为:钻孔、挖孔、冲孔灌注
桩、沉管灌注桩和爆扩桩等。
1.钢筋混凝土预制桩施工
钢筋混凝土桩坚固耐久,不受地下水和潮湿变化的影响,可做成各种需要的断面和长
度,而且能承受较大的荷载,在建筑工程中广泛应用。
常用的钢筋混凝土预制桩断面有实心方桩与预应力混凝土空心管桩两种。方形桩边长
通常为200~550mm,桩内设纵向钢筋或预应力钢筋和横向钢筋,在尖端设置桩靴。预应
力混凝土管桩直径为400~600mm,在工厂内用离心法制成。
(1)桩的制作、起吊、运输和堆放。
1)桩的制作。长度在10m以下的短桩,一般多在工厂预制,较长的桩,因不便于运
输,通常就在打桩现场附近露天预制。
制作预制桩有并列法、间隔法、重叠法、翻模法等。现场预制桩多用重叠法预制,重
叠层数不宜超过4层,层与层之间应涂刷隔离剂,上层桩或邻近桩的灌注,应在下层桩或
邻近桩混凝土达到设计强度等级的30%以后方可进行。
2)起吊和运输。钢筋混凝土预制桩应在混凝土达到设计强度的70%方可起吊;达到
100%方可运输和打桩。如提前吊运,应采取措施并经验算合格后方可进行。桩在起吊和
搬运时,吊点应符合设计要求,满足吊桩弯矩最小的原则。
3)堆放。桩堆放时,地面必须平整、坚实,不得产生不均匀沉陷。桩堆放时应设置
垫木,垫木的位置与吊点位置相同,各层垫木应上下对齐,堆放层数不宜超过4层。不同
规格的桩应分别堆放。
(2)’沉桩。沉桩的施工方法为将各种预先制作好的桩(主要是钢筋混凝土或预应力混
凝土实心桩或管桩)以不同的沉人方式沉至地基内达到所需要的深度。
沉桩的方式主要有锤击沉桩(打人桩)、静力压桩(压人桩)、射水沉桩(旋人桩)和
振动沉桩(振入桩)o
1)锤击沉桩。锤击沉桩是利用桩锤下落时的瞬时冲击机械能,克服土体对桩的阻力,
使其静力平衡状态遭到破坏,导致桩体下沉,达到新的静压平衡状态,如此反复地锤击桩
头,桩身也就不断地下沉。锤击沉桩是预制桩最常用的沉桩方法。
①适用范围。锤击沉桩法适用于桩径较小(一般桩径0.6m以下),地基土土质为可
塑性黏土、砂性土、粉土、细砂以及松散的碎卵石类土的情况。此方法施工速度快,机械
化程度高,适应范围广,现场文明程度高j但施工时有挤土、噪声和振动等公害,对城市
中心和夜间施工有所限制。
②锤击法施工。
a.打桩机具的选择。打桩机具主要包括桩锤、桩架和动力装置三部分。桩锤是对桩
施工冲击力,将桩打人土中的主要机具;桩架是将桩吊到打桩位置,并在打桩过程中引导
桩的方向,保证桩锤能沿要求方向冲击的打桩设备;动力装置包括驱动桩锤及卷扬机用的
动力设备。在选择打桩机具时,应根据地基土壤的性质、工程的大小、桩的种类、施工期
限、动力供应条件和现场情况确定。
桩锤的选择应先根据施工条件确定桩锤的类型,然后再决定锤重。要求锤重应有足够
的冲击能,锤重应大于等于桩重。实践证明,当锤重大于桩重的1.5~2倍时,能取得良
好的效果,但桩锤亦不能过重,过重易将桩打坏;当桩重大于2t时,可采用比桩轻的桩
锤,但亦不能小于桩重的75%0这是因为在施工中,宜采用“重锤低击’’,即锤的重量大
而落距小,这样,桩锤不易产生回跃,不致损坏桩头,且桩易打人土中,效率高;反之,
若“轻锤高击’’,则桩锤易产生回跃,易损坏桩头,桩难以打人土中。
b.打桩准备。打桩前,应认真处理地上、地下(地下管线、旧有基础、树木等)
障碍物,打桩机进场及移动范围内的场地应平整压实,以使地面有一定的承载力,并
保证桩机的垂直度。在打桩前应根据设计图纸确定桩基轴线,并将桩的准确位置测设
到地面。
c.确定打桩顺序。打桩顺序是否合理,直接影响打桩进度和施工质量。确定打桩顺
序时要综合考虑到桩的密集程度、基础的设计标高、现场地形条件、土质情况等。
一般当基坑不大时,打桩应从中间分头向两边或四周进行;当基坑较大时,应将基坑
分为数段,而后在各段范围内分别进行(见图4.1.9)o打桩应避免自外向内,或从周边
向中间进行。当桩基的设计标高不同时,打桩顺序易先深后浅;当桩的规格不同时,打桩
顺序宜先大后小、先长后短。
d.打桩方法。打桩机就位后,将桩锤和桩帽吊起来,然后吊桩并送至导杆内,垂直
对准桩位缓缓送下插入土中,垂直度偏差不得超过0.5%,然后固定桩帽和桩锤,使桩、
桩帽、桩锤在同一垂线上,确保桩能垂直下沉。在桩锤和桩帽之间应加弹性衬垫,桩帽与
桩顶周围应有5 ---10mm的间隙,以防损伤桩顶。
打桩开始时,锤的落距应较小,待桩人土一定深度(约2m)并稳定后,再按要求的
落距锤击,用落锤或单动汽锤打桩时,最大落距不宜大于Im;用柴油锤时应使锤跳动正
常。在打桩过程中,遇有贯人度剧变,桩身突然发生倾斜、移位或有严重回弹,桩顶或桩
身出现严重裂缝或破碎等异常情况时,应暂停打桩,及时研究处理。打桩工程是一项隐蔽
工程,为了确保工程质量,必须在打桩过程中做好记录。
2)静力压桩。静力压桩是利用压桩架的自重及附属设备(卷扬机及配重等)的重量,
通过卷扬机的牵引,由钢丝绳滑轮及压梁将整个压桩架的重量传至桩顶,将桩逐节压人土
中。
静力压桩施工时无冲击力,噪声和振动较小,桩顶不易损坏,且无污染,对周围环境
的干扰小,适用于软土地区、城市中心或建筑物密集处的桩基础工程,以及精密工厂的扩
建工程。
静力压桩由于受设备行程的限制,在一般情况下是分段预制、分段压人、逐段压
人、逐段接长,其施工工艺程序为:测量定位一压桩机就位一吊桩、插桩一桩身对中
调制一静压沉桩一接桩一再静压沉桩一送桩一终止压桩一切割桩头。当第一节桩压入
土中,其上端距地面2m左右时,将第二节桩接上,继续压人。静力压桩沉桩程序见图
4.1.10.
3)射水沉桩。射水沉桩法是锤击沉桩的一种辅助方法。利用高压水流经过桩侧面或
空心桩内部的射水管冲击桩尖附近土层,便于锤击沉桩。一般是边冲水边打桩,当沉桩至
最后1~2m时停止冲水,用锤击至规定标高。射水沉桩法适用于砂土和碎石土,有时对
于特别长的预制桩,单靠锤击有一定困难时,亦可用射水沉桩法辅助之。
射水沉桩法的选择应视土质情况而异,在砂夹卵石层或坚硬土层中,一般以射水为
主,锤击或振动为辅;在亚黏土或黏土中,为避免降低承载力,一般以锤击或振动为主,
以射水为辅,并应适当控制射水时间和水量;下沉空心桩,一般用单管内射水。
射水沉桩的施工要点是:吊插桩基时要注意及时引送输水胶管,防止拉断与脱落;基
桩插正立稳后,压上桩帽桩锤,并开始用较小水压,使桩靠自重下沉。初期应控制桩身不
使其下沉过快,以免堵塞射水管嘴,并注意随时控制和校正桩的方向;下沉渐趋缓慢时,
可开锤轻击,沉至一定深度(8-10m)已能保持桩身稳定后,可逐步加大水压和锤的冲
击动能;沉桩至距设计标高一定距离(2.Om以上)停止射水,拔出射水管,进行锤击或
振动使桩下沉至设计要求标高,以保证桩的承载力。
4)振动沉桩。振动沉桩的原理是借助固定于桩头上的振动箱所产生的振动力,以减
小桩与土壤颗粒之间的摩擦力j使桩在自重与机械力的作用下沉人土中。
振动沉桩主要适用于砂土、砂质黏土、亚黏土层。在含水砂层中的效果更为显著,但
在砂砾层中采用此法时,尚需配以水冲法。
振动沉桩法的优点是:设备构造简单,使用方便,效能高,所消耗的动力少,附
属机具设备少;缺点是适用范围较窄,不宜用于黏性土以及土层中夹有孤石的情况。
(3)接桩与拔桩。钢筋混凝土预制长桩受运输条件和打桩架的高度限制,一般分成数
节制作,分节打人,在现场接桩。常用接桩方式有焊接、法兰接及硫磺胶泥锚接等几种形
式,其中焊接接桩应用最多,前两种接桩方法适用于各种土层;后者只适用于软弱土层。
焊接接桩钢板宜用低碳钢,焊条宜用E43,焊接时应先将四角点焊固定,然后对称焊接,
并应确保焊缝质量和设计尺寸。法兰接桩时钢板和螺栓也宜用低碳钢并紧固牢靠。硫磺胶
泥锚接桩使用的硫磺胶泥配合比应通过试验确定。
当已打人的混凝土预制桩由于某种原因拔出时,长桩可用拔桩机进行,一般桩可用人
字桅杆借卷扬机或用钢丝绳困紧桩头部借横梁用液压千斤顶抬起,采用气锤打桩可直接用
蒸汽锤拔桩。
(4)桩头处理。各种预制桩在施工完毕后,按设计要求的桩顶标高将桩头多余的部分
截去。截桩头时不能破坏桩身,要保证桩身的主筋伸人承台,长度应符合设计要求。当桩
顶标高在设计标高以下时,在桩位上挖成喇叭口,凿掉桩头混凝土,剥出主筋并焊接接长
至设计要求长度,与承台钢筋绑扎在一起,用桩身同强度等级的混凝土与承台一起浇筑接
长桩身。
2.混凝土灌注桩施工
灌注桩是直接在桩位上就地成孔,然后在孔内安放钢筋笼(也有直接插筋或省缺钢筋
的),再灌注混凝土而成。根据成孔工艺不同,分为泥浆护壁成孔、干作业成孔、人工挖
孔、套管成孔和爆扩成孔等。
灌注桩能适应地层的变化,无须接桩,施工时无振动、无挤土和噪声小,适宜于在建
筑物密集地区使用。但其操作要求严格,施工后需一定的养护期方可承受荷载,成孔时有
大量土基或泥浆排出。
(1)泥浆护壁成孔灌注桩。泥浆护壁成孔灌注桩按成孔工艺和成孔机械不同分为:正
循环钻孔灌注桩、反循环钻孔灌注桩、钻孔扩底灌注桩和冲击成孔灌注桩,其使用范围
如下:
1)正循环钻孔灌注桩适用于黏性土、砂土、强风化、中等到微风化岩石,可用于桩
径小于1.5m、孔深一般小于或等于50m的场地。
2)反循环钻孔灌注桩适用于黏性土、砂土、细粒碎石土及强风化、中等一微风化岩
石,可用于桩径小于2.Om、孔深一般小于或等于60m的场地。
3)钻孔扩底灌注桩适用于黏性土、砂土、细粒碎石土、全风化、强风化、中等风化
岩石时,孔深一般小于或等于40mo
4)冲击成孔灌注桩适用于黏性土、砂土、碎石土和各种岩层。对厚砂层软塑一流塑
状态的淤泥及淤泥质土应慎重使用。
泥浆护壁成孔灌注桩的施工流程见图4.1.110
(2)干作业成孔灌注桩。干作业成孔灌注桩系指在地下水位以上地层可采用机械或人
工成孔并灌注混凝土的成桩工艺。干作业成孔灌注具有施工振动小、噪声低、环境污染少
的优点。
干作业成孔灌注桩是不用泥浆或套管护壁措施而直接排出土成孔的灌注桩,是在没有
地下水的情况下进行施工的方法。目前干作业成孔的灌注桩常用的有螺旋孔灌注桩、螺
旋钻孔扩孔灌注桩、机动洛阳铲挖孔灌注桩及人工挖孔灌注桩四种。螺旋钻孔灌注桩的施
工机械形式有长螺旋钻孔机和短螺旋钻孔机两种,但施工工艺除长螺旋钻孔机为一次成
孔,短螺旋钻孔机为分段多次成孔外,其他都相同。
干作业成孔灌注桩的施工工艺程序如图4.1.120
图4.1.12 干作业成孔灌注桩施工流程
(3)人工挖孔灌注桩。人工挖孔灌注桩是采用人工挖土成孔,浇筑混凝土成桩。人工
挖孔灌注桩的特点是:
1)单桩承载力高,结构受力明确,沉降量小。
2)可直接检查桩直径、垂直度和持力层情况,桩质量可靠。
3)施工机具设备简单,工艺操作简单,占场地小。
4)施工无振动、无噪声、无环境污染,对周边建筑无影响。
(4)套管成孔灌注桩。套管成孔灌注桩是目前采用最为广泛的一种灌注桩,有锤击沉
管灌注桩、振动沉管灌注桩和套管夯打灌注桩三种。利用锤击沉桩设备沉管、拔管时,称
为锤击灌注桩;利用激振器振动沉管、拔管时,称为振动灌注桩。见图4.1.13为沉管灌
注桩施工过程示意图。
1)锤击沉管灌注桩。锤击沉管灌注桩是利用锤击打桩机,将带有活瓣式桩靴或设置
钢筋混凝土预制桩尖的钢套管锤击沉人土中.,然后边浇筑混凝土边用卷扬机拔桩管成桩。
施工开始时,将桩管对准预先埋设在桩位上的预制钢筋混凝土桩靴上,校正桩管的垂
直度后,即可用锤打击桩管。当桩管打至要求的贯人度或标高后,检查管内无泥浆或水进
入,即可灌注混凝土。待混凝土灌满桩管后,开始拔管,拔管时要使速度均匀,同时使管
内混凝土保持略高于地面,这样一直到桩管全部拔出地面为止。
上面所述工艺过程属于单打灌注桩的施工,为了提高桩的质量和承载力,还可以采用
复打扩大灌注桩。其施工方法是在第一次打完并将混凝土灌注到桩顶设计标高、拔出桩管
后,清除管外壁上的污泥和桩孔周围地面上的浮土,在原桩位上第二次安放桩靴做第二次
沉管,使未凝固的混凝土向四周挤压扩大桩径,然后再第二次灌注混凝土。桩管在第二次
打人时,应与第一次的轴线重合,并必须在第一次灌注的混凝土初凝之前完成扩大灌注第
二次混凝土工作。
2)振动沉管灌注桩。振动沉管灌注桩的机械设备与锤击沉管振动灌注桩基本相同,
不同的是以激振器代替桩锤。桩管下端装有活瓣桩尖,桩管上部与振动桩锤刚性连接。
施工时,将桩管下端活瓣合拢,利用振动机及桩管自重,把桩尖压人土中。当桩管沉
到设计标高后,停止振动,将混凝土灌人桩管内,混凝土一般可灌满桩管或略高于地面。
混凝土浇灌完毕,再次开动沉桩机和卷扬机拔出桩管,边振边拔,桩管内的混凝土被振实
而留在土中成桩。
根据承载力的不同要求,桩可采用单打法、反插法或复打法施工。
①单打法。即一次拔管法。单打法施工时,在沉人土中的套管内灌满混凝土,开动激
振器,振动5 ---10s,再开始拔管,边振边拔。每拔0.5~lm,停拔振动5~10s,如此反
复直到套管全部拔出。单打法施工速度快,混凝土用量较小,但桩的承载力较低。
②复打法。采用单打法施工完成后,再把活瓣闭合起来,在原桩孔混凝土上第二次沉
下桩管,将未凝固的混凝土向四周挤压,然后进行第二次灌注混凝土和振动拔管。复打法
能使桩径增大,提高桩的承载能力。
③反插法。施工时,在套管内灌满混凝土后,先振动再开始拔管,每次拔管高度0.5~
1.Om,向下反插深度0.3-0.5mo如此反复进行并始终保持振动,直至套管全部拔出地面。
反插法能使桩的截面增大,从而提高桩的承载力,一般适用于较差的软土地基。
(5)爆扩成孔灌注桩。爆扩成孔灌注桩又称爆扩桩,由桩柱和扩大头两部分组成。爆
扩桩的一般施工过程是:采用简易的麻花钻(手工或机动)在地基上钻出细而长的小孔,
然后在孔内安放适量的炸药,利用爆炸的力量挤土成孔(也可用机钻成孑L);接着在孑L底
安放炸药,利用爆炸的力量在底部形成扩大头(见图4.1.14);最后灌注混凝土或钢筋混
凝土而成。这种桩成孔方法简便,能节省劳动力,降低成本,做成的桩承载力也较大。爆
扩桩的适用范围较广,除软土和新填土外,其他各种土层中均可使用。爆扩桩成孑L方法有
两种,即一次爆扩法及两次爆扩法。
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