桩基础施工新技术专题讲座(十四)

振动锤

选择合适型号的振动锤往往是工程顺利进行的关键，要考虑的因素是多方面的，包括发动机的功率、偏心力矩、振幅、振频、吊重、拔桩力、振动力、土壤性质和埋深等。其中振动力和最低可接受振幅是两个最关键的因素。各种类型的土质对最小振幅要求有所不同，在砂质的土体中，振动造成的液化程度较高，要求振幅比较小，只需3mm。在黏土中，由于土体会跟随桩壁运动，振幅要求达到6mm才能摆脱土体。在理想情况下，如在水下的砂质土体中振幅只需要2mm。桩阻力在振动时因为土体液化作用比静止时大幅度减弱，减弱程度根据振频大小和土质决定。

环形桩尖

环形桩尖形状及质量是筒桩施工工艺技术的关键，桩尖刃口形状决定筒桩施工排土量大小及沉管阻力，施工中必须按照现场工程地质条件、设计要求、筒桩排土量的具体情况来设计桩尖的刃口形状。一般桩尖采用C30钢筋混凝土预制。为减少施工中的挤土效应，桩尖采用如图5所示结构。

筒桩施工工艺

单体筒桩施工流程

单体筒桩施工流程见图6，单体筒桩施工流程框图见图7。

由图6可知，单体筒桩施工流程可分解如下：①钻机就位，埋好环形桩尖，使成孔器的内外钢管底端分别顶住桩尖的外台阶支承面，做好密封防水，并检测成孔的垂直度。②双管在激振力的作用下逐渐下沉到预定的标高，内管中的土芯逐渐上升。③沉管到预定标高后卸去振动锤和夹持器，并放置钢筋笼(无钢筋笼时省此步骤)。④安装振动锤及夹持器，向外管上的受料斗送入混凝土，落入内外管间的环形空腔中，达到适量后启动振动锤稍加密实。⑤无钢筋笼时，连续送混凝土至桩身混凝土理论方量，然后边振动边上拔夹持器，上拔至适当高度后，根据量测管内混凝土面决定需补混凝土量，要使灌注混凝土的实际高度高于设计桩顶标高500mm。⑥混凝土灌注结束后，成孔器拔出地表，钻机移至下一孔位，重复上述工作。

联体筒桩施工流程

联体筒桩施工流程：①利用特制的3～5个带有公型和母型导接器的联体筒桩成孔器(图4)，先将第1个成孔器振入土中，然后将第2个成孔器在入土前插入前者的导接器中，再借助振动锤的激振力振入土层中，依此类推连续振入第3个和第4个成孔器。在向第1个成孔器灌注混凝土时至少连续沉入2个成孔器(具体数量依据地层土质情况而定)。②连续振入几个成孔器后，再在每个成孔器中下入设计要求的钢筋笼。③对已经下入钢筋笼的成孔器内灌注混凝土后，振动起拔。④灌注混凝土后的所有筒桩连接成形，最终形成设计要求的咬合式联体筒桩结构的空心地下连续墙(图8)。若用于简单的防渗结构，亦可用素混凝土方式。

如果在施工期间遇到必须停顿时，就要在已灌注混凝土的联体筒桩的后面留一个空成孔器，以便在以后灌注后续联体筒桩时做到很好的相连。但还必须注意停顿过程不能超过2h，否则成孔器由于混凝土凝结无法拔起。当联体筒桩施工中发生咬合故障时，可采取相隔的缝隙用高压喷浆方法进行修补，保证其联体的良好性能。

施工特点

与普通直径的振动沉管灌注桩相比，筒桩外径突破600mm的限制，常用为800~1500mm，桩径大大增加，可充分发挥大直径桩的稳定和高强度作用，但也增加了施工难度。筒桩施工采用中频(偏心轴转速1000~2000r/min)和高频(偏心轴转速2000~3000r/min)电动或液压振动锤，大大地提高了沉桩效率，减少了对周围环境的振动和噪声影响。

筒桩采用自动排土振动沉管灌注混凝土而成，属于少量挤土桩，在成孔成桩过程中大量土砂不是挤向桩壁周围而是被内管套入其中，当内管土砂挤到一定程度时可以从上部的出泥孔溢出，受挤的土砂只是较少部分，大大地减少了类似普通直径沉管灌注桩和预制桩在沉桩过程中的挤土效应。

责任编辑：Anny