桩基础施工新技术专题讲座(十四)

施工要点

桩位放样根据设计桩位布置及处理区域，填筑500～800mm厚的碎块石工作垫层，用全站仪或经纬仪测设处理网格控制桩位，并以控制点位为基准测设各单体筒桩桩位，并插上钢筋或木桩做明显标示。

桩尖预制及埋设桩尖的混凝土强度一般应比筒桩体强度高一个等级，桩尖可在现场预制，也可在场外预制，养护并达到强度后送至施工现场。

桩位放样后，先清除桩位上1.5m×1.5m范围内的填碴，再埋设桩尖，以便成桩后立即浇筑盖板及垫层，桩尖定位采用拉十字线法检查，桩尖中心和桩位中心偏差不大于20mm。

桩机就位桩机底座架坐在钢管上，钢管下垫枕木，桩机依靠卷扬机拉动钢丝绳在枕木上滚动钢管而前移，横向底座在钢管上滑移而横向移动。位置初步对中后，下放成孔器，使成孔器的内外钢管底端接近桩尖顶面，再调整纵横相对位置，使桩尖顶面凸台嵌入成孔器内外管壁间的空腔内，实现完全对中。对中时必须确保不扰动桩尖，对中后校正桩机底座水平和桅杆垂直度，垫实底座。为了防止地下水和淤泥从桩尖与内外管下端接角面挤入内外之间的空腔中，对中后在桩尖的内外台阶上铺纸袋或纤维性布料等，作为密封材料。

振动沉管将下端形成切削刃口的桩尖套入设在竖立的外护壁套管同内护壁套管之间的筒孔中，并使外护壁套管和内护壁套管的下端面分别同桩尖上端的外支承面和内支承面接触，要求桩尖的内支承面的内径略大于内护壁套管的外径。该外护壁套管和内护壁套管的上端同激振锤连接器相接，内护壁套管的上端形成穿出振动锤的同径出土孔。在振动锤的激振力作用下，作用力经内外护壁套管传递至桩尖，桩尖随外护壁套管和内护壁套管进入土层，被桩尖排挤的泥土则进入内护壁套管，并排挤先进入的土层，随着桩尖不断进入土层，内护壁管内的土逐渐向上顶移而从内管顶端排出。

成孔终止条件①桩端位于坚硬、硬塑的黏性土、卵砾石、中密以上的砂土或风化岩等土层时，以贯入度控制为主，桩端设计标高控制为辅。②桩端标高未达到设计要求时，应连续激振3次，每次持续1min，再根据其平均贯入度大小研究而定。③桩端位于软土层时，以桩端设计标高控制为主。④沉桩时如出现异常应会同有关单位研究处理。

混凝土灌注及拔管桩尖下沉至设计深度灌注混凝土前，必须进行成孔检查。如有钢筋笼，应先拆除振动锤和夹持器后再沉入钢筋笼，并再次用测绳检测孔底有无渗水和淤泥挤入。如淤泥厚度小于300mm时不必处理；当淤泥层厚度大于300mm时，应拔出成孔器，重新下桩尖成孔。如渗水较多，宜用气举或微型潜水泵抽排，少量渗水采用投入水泥粉，再用空气吹混水泥成浆。工艺性试桩探明地质后，若遇桩端为渗透性较大非黏性土层，沉孔进入该地层前预灌1.0m高混凝土阻止渗水。

从设在外护壁套管的混凝土受料槽向筒孔中灌注混凝土，并根据套管埋入混凝土中深度不小于1.0m的要求，同时将外护壁套管和内护壁管向上逐渐拉出，此时，桩尖将离开内外管底端并同灌注形成的混凝土筒体连成一体埋设在地基中。拔管时应注意振动时间的控制，严禁混凝土长时间振动，否则容易导致混凝土离析，根据施工经验，当沉管内灌满混凝土，振动时限控制在10min内较为合适，严禁振动超过20min。振拔灌注混凝土过程中为确保桩顶标高处混凝土的质量，按沉管桩质量控制要求，桩顶实际灌注面应高出设计要求500mm。

桩顶处理筒桩灌注完成后，桩机移位，继续下一根筒桩施工。筒桩混凝土终凝后开挖、凿除软弱桩头至设计标高，挖出筒内碴料，露出均匀密实的混凝土面。

施工注意事项

选择合适的坍落度。坍落度是混凝土灌注时的一个重要的控制指标，坍落度的大小直接影响到成桩后桩身的混凝土强度，而筒桩由于钢模空腔的厚度较小且主要针对含水量较高的软弱地基，混凝土坍落度的控制就显得更加重要。筒桩施工不是水下混凝土，而是常规混凝土，其坍落度宜为80～120mm。坍落度过大与过小都不利于桩的成形。坍落度过小(小于50mm)时在成桩的过程中易造成卡管，从而出现断桩和缩颈，从局部开挖的桩头看出桩壁厚度存在一边厚一边薄的现象。混凝土的坍落度过大(大于120mm)在运输的过程中及振动拔管过程易形成混凝土离析，从而会导致桩体在加料口一侧混凝土的石子多而另一侧混凝土砂子多的现象。

壁厚为180mm的筒桩，混凝土配合比中的骨料直径不宜过大，应在5～30mm之间。当有较多配筋时，应为5～25mm，且不得大于钢筋间最小净距的1/3。

预制桩尖的制作和设计应满足对倾斜率、防水性能及耐打性的要求。决定沉桩顺序时应尽量减少挤土效应及其对周围环境的影响。桩架或成孔器上应设置控制深度的标尺，以便准确控制成孔深度。桩机就位对中后，应根据地质条件在桩尖上端设置止水材料，再用成孔器压紧桩尖。桩尖中心应与成孔器中心线重合。在沉桩过程中如发现有地下障碍物应及时拔出成孔器，清除后继续施工。

沉孔前必须进行垂直度的测量，垂直度偏差按不大于1%控制。为防止成孔器倾斜，成孔器下沉速度应放慢，激振力刚开始选择不宜过大。施工中应及时检查成孔器垂直度，防止出现严重倾斜。一旦出现倾斜，必须重新调整桩机底座水平，将已沉孔的沉管提起，重新调整沉孔器垂直度，再次沉管，减缓沉孔速度，激振力均匀加大。

混凝土应一次连续灌注完成。施工过程中加强混凝土坍落度控制，确保电力供应正常。一旦由于坍落度控制不力或突然出现断电引起混凝土卡孔现象，需将沉孔器连同混凝土一起拔出，空振或拆除内、外套管，然后安装桩尖重新成孔。混凝土的充盈系数不得小于1.1。

地层中浮泥层对一次性连续灌注不利，因其土质较软时，向上挤出的浮泥或稀软的淤泥在成孔器上拔时会下沉，影响筒壁混凝土厚度的均匀性，为避免其严重的下沉反压作用，灌注混凝土时必须加较长的外护筒。

分段制作的钢筋笼应符合现行国家标准。

对筒桩结构海堤而言，施工在海上进行，应充分考虑波浪、潮差、流速、水深等条件对筒桩施工的影响。

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责任编辑：Anny