現(xiàn)澆混凝土薄壁筒樁施工技術(shù)[權(quán)威資料]

現(xiàn)澆混凝土薄壁筒樁施工技術(shù) 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘要 我國江浙地區(qū)地質(zhì)條件極為復(fù)雜，存在著許多復(fù)雜的軟土地基，在這些地質(zhì)條件下修建高質(zhì)量的公路及建筑物都要進(jìn)行軟基處理，以增加地基的穩(wěn)定性及減少沉降。軟基處理方法的選擇使用對工程質(zhì)量、工期和經(jīng)濟(jì)效益均有重要的影響。現(xiàn)在軟基處理中使用的方法主要有樁基、強夯法和真空預(yù)壓、超載預(yù)壓等加固方法。每種加固技術(shù)都有它的適用性和局限性。 關(guān)鍵詞現(xiàn)澆混凝土薄壁筒樁 施工技術(shù) TU37 A 前言 水泥攪拌樁施工質(zhì)量難以控制，加固深度也有限，且檢測量大且費用高；超載預(yù)壓方法由于軟弱地基土的強度很低，存在路堤的穩(wěn)定性問題，不能快速加載，制約工程的進(jìn)度，因此施工工期很長，影響了工程投資的經(jīng)濟(jì)性。強夯法主要是針對透水性較強軟土的加固效果明顯，對軟粘土不適宜，對沿海地區(qū)的粘土及淤泥質(zhì)土的加固處理受到了限制。 樁基在加固軟土地基中使用由于施工速度快，可大大縮短工期，加固處理深度不受限制，適宜各種地質(zhì)條件，可明顯增加路基的穩(wěn)定性，提高地基的承載力和減小變形，長期以來，無論 在建筑工程，還是在道路工程中，都得到普遍采用。這其中主要包括實心預(yù)制樁和現(xiàn)場灌注混凝土樁，以及預(yù)制混凝土筒樁等。預(yù)制實心樁較現(xiàn)場灌注樁造價要高；現(xiàn)場澆筑混凝土樁單方造價較低，但也不能節(jié)省混凝土材料，從根本上看，現(xiàn)場澆筑混凝土實心樁的造價并未得到根本的降低。為此，又發(fā)展了預(yù)制混凝土筒樁，該樁型的單方混凝土提高承載力較實心混凝土樁有了較大的提高。但預(yù)制混凝土筒樁的使用需要在工廠預(yù)制，預(yù)制混凝土筒樁從形式上是節(jié)省了材料，但考慮到運輸和施工等因素，又必須加入了大量的鋼筋以增加強度抵抗施工可能帶來的破壞性，從而增加了 造價，故地基加固成本較高。因此，尋求使用較少的混凝土方量，以實現(xiàn)造價低、承載力高，并且地基的穩(wěn)定性增加明顯的新樁型成為軟基處理的迫切需求。正是考慮到實心樁及預(yù)制筒樁的不足，開發(fā)了高效經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)場澆筑混凝土薄壁筒樁軟土地基加固技術(shù)和施工工藝，達(dá)到了造價低、承載力高、地基的穩(wěn)定性增加和地基沉降降低等明顯目的。杭千高速公路在處理橋頭路基軟基處理方案采用了薄壁筒樁，杭千一標(biāo)工程共有筒樁 2028 根， 43820 延米，樁長為 20 米和22 米，樁徑 1 米，壁厚 12，樁距 3.54.0 米，呈正三角形布置，樁身砼采用 C20。 1、成樁原理 振動沉?，F(xiàn)澆混凝土筒樁技術(shù)采取振動沉模自動排土現(xiàn)注混凝土而成筒樁，具體步驟為：依靠沉腔上部錘頭的振動力將內(nèi)外雙層套管所形成的環(huán)形腔體在活瓣樁靴的保護(hù)下打入預(yù)定的設(shè)計深度，在腔體內(nèi)現(xiàn)澆混凝土，之后振動拔管，在環(huán)形域中土體與外部的土體之間便形成密實的混凝土筒樁?；畎陿堆ピ诖蛉霑r閉合不漏水，澆灌砼時，由于砼的重力作用使活瓣樁靴自動張開。在形成復(fù)合地基時，為了保證樁與土共同承擔(dān)荷載，并調(diào)整樁與樁間土之間豎向荷載及水平荷載的分擔(dān)比例以及減少基礎(chǔ)底面的應(yīng)力集中問題，在樁頂設(shè)置鋼筋砼蓋板，從而 形成現(xiàn)澆薄壁筒樁復(fù)合地基。振動沉模大直徑現(xiàn)澆筒樁動力設(shè)備是振動錘，振動錘具有很高的質(zhì)量和速度，產(chǎn)生強大的沖擊能量，將環(huán)形空腔模板迅速沉入地層（從杭千一標(biāo)工程實踐情況來看，振動下沉 20-22米需 30-40 分鐘）。腔體模板的沉入速度與振錘的功率大小、振動體系的質(zhì)量和土層的密度、粘性、粒徑有關(guān)。振動體系的豎向往復(fù)振動，將腔體模板沉入地層。當(dāng)激振力 R 大于以下三種阻力之和：刃面的法向力 N 的豎向分力、刃面的摩擦力 F 的豎向分力，腔體模板周邊的摩阻力 P（包括內(nèi)外管）的合力時 (見圖 1)，模板即能沉入地層；當(dāng) R 與 N、 F、 P豎向 分力平衡時或達(dá)到預(yù)定深度時，則模板停止下沉。由于腔體模板在振動力作用下使土體受到強迫振動產(chǎn)生局部剪切破壞或液化破壞，土體內(nèi)摩擦力急劇降低，阻力減小，提高了腔體模板的沉入速度。同時擠壓、振密作用使得環(huán)形腔體模板中土芯和周邊一定范圍內(nèi)的土體得到密實。成樁機(jī)理為： （ 1）模板作用。在振動力的作用下環(huán)形腔體模板沉入土中后澆注混凝土；當(dāng)振動模板提拔時，同時混凝土從環(huán)形腔體模板下端注入環(huán)形槽內(nèi)，由于空腹模板的護(hù)壁作用，不會出現(xiàn)縮孔和塌孔現(xiàn)象。（ 2）振搗作用。環(huán)形腔體模板在振動提拔時，對模板內(nèi)及注入槽孔內(nèi)的混凝 土有連續(xù)振搗作用，使樁身砼充分振動密實。 （ 3）擠密作用。振動沉模大直徑現(xiàn)澆混凝土薄壁筒樁在施工過程中由于振動、擠壓和排土等原因，可對樁間土起到一定的密實作用。擠壓、振密范圍與環(huán)形腔體模板的厚度及原位土體的性質(zhì)有關(guān)。 圖 1 振動沉模時受力示意圖 3、 振動沉?，F(xiàn)澆薄壁筒樁施工機(jī)具設(shè)備 施工機(jī)具的主要技術(shù)性能要求：沉樁深度達(dá)到 22m 以上；樁徑為 10001500mm；筒樁壁厚 100150mm；混凝土可多次加料，充分密實。下圖為振動沉?，F(xiàn)澆薄壁筒樁設(shè)備圖。設(shè)備基本組成包括：底盤（含卷 揚機(jī)等）；龍門支架；振動頭；鋼質(zhì)內(nèi)外套管空腔結(jié)構(gòu)；活瓣樁靴結(jié)構(gòu)；成模造漿器等；混凝土分流器。 圖 2 振動沉模現(xiàn)澆薄壁筒樁設(shè)備圖 4 振動沉?，F(xiàn)澆薄壁筒樁施工工藝及要點 （ 1）施工流程 施工進(jìn)場 現(xiàn)場裝配 樁位放樣 樁機(jī)就位 振動沉管 現(xiàn)場澆注混凝土 振動拔管 移機(jī)至下一樁位。施工流程示意圖見圖 3。 圖 3 單體筒樁施工流程 （ 2）、施工要點 1）、準(zhǔn)備工作 打樁前應(yīng)清表，整平地面，此地面標(biāo)高為薄壁筒樁樁頂標(biāo)高。 清除樁位處地上地下一切障礙物。場地清理后，用細(xì)宕渣填筑，厚度采用 50（為保證樁頭質(zhì)量，設(shè)計文件要求超灌 50，蓋板澆注前鑿除至設(shè)計標(biāo)高）。填筑時注意控制宕渣粒徑且相對均勻。 因為樁機(jī)本身自重大，且樁架高，所以要求樁機(jī)移動范圍內(nèi)場地清理時除應(yīng)保證樁機(jī)垂直度的要求外，并應(yīng)充分考慮地面的承載力，施工場地及周圍應(yīng)保證排水溝暢通。 樁基軸線控制樁應(yīng)從基準(zhǔn)線引出，施工過程中妥善保護(hù)，每根樁打入前，應(yīng)仔細(xì)檢查樁位是否符合設(shè)計要求。在打筒樁附近設(shè)置臨時水準(zhǔn)點，其位置不受打樁影響，數(shù)量不得少于兩個。 2）、 樁機(jī)就位 樁機(jī)到達(dá)指定樁位，對中，起吊設(shè)備應(yīng)保持水平。 應(yīng)保證樁機(jī)的平整度和導(dǎo)向架的垂直度，使樁管在自由狀態(tài)下對準(zhǔn)樁位。 樁機(jī)成孔器安裝精度要求：成孔器直徑及長度應(yīng)符合設(shè)計要求。成孔器安裝是筒樁機(jī)在沉樁施工前的最后一道關(guān)鍵性技術(shù)工作，安裝上端法蘭時需控制底部套筒的環(huán)形空隙壁厚的均勻性，精確測試內(nèi)、外套管間的環(huán)隙達(dá)到精確要求（偏差小于 5mm）后才能固定上端法蘭。 3）、沉管至樁底 利用沉管自重或鋼絲繩加壓壓入土中一定深度，然后開動振動錘（宜采用 中高頻率的激振錘）起振沉管至設(shè)計樁深。沉管下沉?xí)r，應(yīng)根據(jù)地層阻力變化及時調(diào)整加壓力和下沉速度。在振動錘的激振力作用下，作用力經(jīng)內(nèi)外鋼管傳至活瓣筒靴，樁靴即隨外護(hù)壁套管和內(nèi)護(hù)壁套管進(jìn)入土層，被樁靴排擠的泥土則進(jìn)入內(nèi)護(hù)壁套管，并排擠先進(jìn)入的原始土層，隨樁靴不斷進(jìn)入土層，內(nèi)護(hù)壁管內(nèi)的土逐漸向上頂移。 沉管的控制原則：活瓣樁靴位于堅硬、硬塑的粘土、碎石土、中密以上的砂土或風(fēng)化巖等土層時，以貫入度控制為主，活瓣樁靴進(jìn)入持力層深度或活瓣樁靴標(biāo)高可作參考，貫入度達(dá)到而標(biāo)高未達(dá)到時，應(yīng)連續(xù)激振 3 陣，其每陣持續(xù) 1分 鐘的平均貫入度不大于規(guī)定數(shù)值；活瓣樁靴位于其他軟土層時，以活瓣樁靴設(shè)計標(biāo)高控制為主，貫入度可作參考。貫入度通過試樁確定為 2/min。 成孔時，如遇到活瓣樁靴損壞或地下障礙物時，及時將樁管拔出，待處理后，繼續(xù)施工。鄰近有建筑物（構(gòu)筑物）打筒樁時，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)母粽翊胧?，如開挖防振溝、打隔離板及砂井排水等。 4）、成孔檢測 成孔達(dá)到設(shè)計深度后，應(yīng)驗收孔深、孔徑（不小于設(shè)計值），并作好記錄。在澆注砼前，每根樁都應(yīng)用測繩量測擠入淤泥或滲水的厚度，當(dāng)其小于 30時不予處理；當(dāng)擠入淤泥 厚度大于 30時，應(yīng)拔出成孔器采取措施重新成孔；當(dāng)滲水厚度超過 30時，宜用氣舉或微型深井泵抽吸；少量滲水可投入適量水泥粉，再用壓縮空氣吹混水泥成漿；若遇樁端為滲透性較大的非粘性土層，沉入到該層前預(yù)灌 1 米高度砼，以阻止?jié)B水。 5）、砼的攪拌和運輸 水泥、砂、卵石等原材料必須試驗合格并取得監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后，才能進(jìn)場使用，不合格材料不得進(jìn)入施工現(xiàn)場。石子粒徑在筒樁的施工中影響較大，主要應(yīng)從沉腔的厚度考慮，石子粒徑 d R/ （ 3.0-3.5） (式中 R 為腔體的厚度 )，在杭千高速中采用石子最 大粒徑為 31.5mm，砂采用中粗砂，水泥采用 32.5 普通硅酸鹽水泥。砼設(shè)計標(biāo)號為 C20，用強制式攪拌機(jī)現(xiàn)場拌和（配料稱量務(wù)必準(zhǔn)確），小翻斗車運輸?；炷羾?yán)格按監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的配合比施工，坍落度的要求較高，對不同的地層有不同的要求，一般控制在 50-100mm 之間，對土層較為松軟的，坍落度應(yīng)適當(dāng)小，反之可大一點。 6）、灌注砼 成孔達(dá)到設(shè)計深度后，孔深、孔徑驗收合格并經(jīng)監(jiān)理工程師認(rèn)可后方可灌注樁身砼。灌注樁時各工序應(yīng)連續(xù)施工。在灌注樁身砼之前，應(yīng)根據(jù)施工經(jīng)驗，結(jié)合地質(zhì)報告預(yù)估充盈系數(shù)，計算投 料體積，制定分批投料計劃。 樁管灌滿砼后，先振動 5-10s，再邊振邊拔管，樁管內(nèi)應(yīng)保持不少于 2 米高度的砼，拔管速度一般控制在 0.8-1.2m/min，且不宜大于 2.5m/min；軟土層范圍內(nèi)應(yīng)降低振動拔管的速度，一般應(yīng)控制在 0.6-0.8m/min 以下。筒樁機(jī)操作手必須熟悉地質(zhì)資料，牢記地層變化深度并自覺執(zhí)行，從而更好的控制拔管速度，保證樁身砼質(zhì)量。澆注完的樁頂應(yīng)高出設(shè)計標(biāo)高至少 50，并予以保護(hù)。在澆注過程中，應(yīng)詳細(xì)記錄灌注砼數(shù)量，并計算充盈系數(shù)，充盈系數(shù)嚴(yán)禁小于 1.1，一般為 1.2 1.4。 7）、移機(jī)：重復(fù)上述步驟，進(jìn)行下一樁的施工。 8）、施工注意事項：打樁時如發(fā)現(xiàn)地質(zhì)條件與提供的地質(zhì)資料不符，及時與有關(guān)單位研究處理。打樁時，如控制指標(biāo)已符合要求，而其他指標(biāo)與要求相差甚大時，應(yīng)會同有關(guān)單位研究處理。 （ a）、為保證在含地下水地層中應(yīng)用現(xiàn)澆薄壁筒樁的質(zhì)量，保證在成樁過程中地下水、流砂、淤泥不自樁靴進(jìn)入管腔，澆筑采用二步法工藝，即在成樁管下到地下水位以上即進(jìn)行第一次澆筑，將樁靴完全封閉，然后繼續(xù)下到設(shè)計深度后進(jìn)行第二次澆筑成樁。為保證每根筒樁的質(zhì)量，在打至設(shè)計深度時 ，必須用測繩量測擠入淤泥或滲水的厚度，根據(jù)擠入淤泥或滲水厚度確定處理方案。 我部在初期試樁施工中，由于活瓣樁靴靴塊間縫隙較大和靴塊與內(nèi)管結(jié)合不嚴(yán)密，導(dǎo)致成孔器內(nèi)擠入淤泥或滲水厚度超標(biāo)，不能滿足設(shè)計要求。經(jīng)過項目領(lǐng)導(dǎo)和主要技術(shù)人員仔細(xì)分析研究，采取在活瓣樁靴靴塊間縫隙處加蓋小活瓣和靴塊與內(nèi)管結(jié)合部粘貼橡膠皮阻水 ,上部采用自身反壓的止水技術(shù)等改進(jìn)措施，使成孔時淤泥或滲水的擠入厚度得到了有效控制，從現(xiàn)在已施工的 17000 米筒樁的情況來看，成孔時淤泥或滲水的擠入厚度都能滿足規(guī)范要求，無須處理；從部分成樁小 應(yīng)變檢測報告來看，筒樁樁身完整，承載力能滿足設(shè)計要求。 7 結(jié)束語 振動沉?，F(xiàn)澆混凝土筒樁樁身強度高，直徑大，有效加固深度大，可達(dá) 25-30m，施工工藝簡單，可操作性強，便于質(zhì)量控制、監(jiān)督，單樁承載力高而造價又相對較低；經(jīng)振動沉?，F(xiàn)澆筒樁處理的復(fù)合地基承載力高，沉降小。所以振動沉?，F(xiàn)澆大直徑現(xiàn)澆筒樁是軟土路基尤其是橋頭路段的優(yōu)質(zhì)高效樁，是一種新型的軟基處理方法，具有很大的應(yīng)用推廣價值。 文檔資料：現(xiàn)澆混凝土薄壁筒樁施工技術(shù) 完整下載 完整閱讀 全文下載 全文閱讀 免費閱 讀及下載 閱讀相關(guān)文檔 :探析建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)與質(zhì)量控制的措施 探討新時期地質(zhì)災(zāi)害的防治和地質(zhì)環(huán)境的保護(hù) 探究公路工程施工管理中的問題與改善 探究單層索網(wǎng)玻璃幕墻的設(shè)計與施工 談通訊工程的施工質(zhì)量控制 試析信息化條件下如何改進(jìn)檔案管理工作 談市政排水管道施工技術(shù) 談巖土工程中地基與樁基礎(chǔ)處理技術(shù) 談異形幕墻的設(shè)計要點