樁基礎(chǔ)工程-沉管灌注樁施工工藝

沉管灌注樁施工工藝概念沉管灌注樁又稱套管成孔灌注樁，是國(guó)內(nèi)廣泛采用的一種灌注樁。它是利用錘擊沉管打樁機(jī)或者振動(dòng)沉管打樁機(jī)將帶有活瓣式樁尖或者預(yù)制鋼筋混凝土樁靴的鋼套管沉入土中，然后邊澆筑混凝土（或先在管內(nèi)放入鋼筋籠）、邊錘擊或振動(dòng)套管將混凝土搗實(shí)，同時(shí)緩慢拔出鋼管而成的灌注樁，如圖10-1所示。前者稱為錘擊沉管灌注樁，后者稱為振動(dòng)沉管灌注樁。沉管灌注樁宜用于黏性土、粉土和砂土。01圖10-1沉管灌注樁施工示意圖（a）就位（b）沉套管（c）開始灌注混凝土（d）下鋼筋骨架繼續(xù)澆筑混凝土（e）拔管成型錘擊沉管灌注樁1.施工機(jī)具02主要設(shè)備為一般錘擊打樁機(jī)，如落錘，柴油錘、蒸汽錘等。打樁機(jī)由樁架、樁錘、卷?yè)P(yáng)機(jī)、樁管等組成，如圖10-2所示。樁管直徑為270~370mm，長(zhǎng)8~15m。圖10-2錘擊沉管灌注樁機(jī)械設(shè)備示意圖1-樁錘鋼絲繩2-樁管滑輪組3-吊斗鋼絲繩4-樁錘5-樁帽6-混凝土漏斗7-樁管8-樁架9-混凝土吊斗10-回繩11-行使用鋼管12-預(yù)制樁靴13-卷?yè)P(yáng)機(jī)14-枕木錘擊沉管灌注樁02沉管灌注樁的施工工藝流程為：放線定位→鉆機(jī)就位→錘擊沉管→灌注混凝土→邊拔管、邊錘擊、邊澆筑混凝土→下放鋼筋籠，繼續(xù)澆灌混凝土→成樁。2.工藝流程錘擊沉管灌注樁02（1）施工順序沉管灌注樁施工時(shí)，成樁施工順序一般從中間開始，向兩側(cè)邊或四周進(jìn)行，對(duì)于群樁基礎(chǔ)或樁的中心距小于或等于3.5d（d為樁徑）時(shí)，應(yīng)間隔施打，中間空出的樁，須待鄰樁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%后，方可施打。群樁基礎(chǔ)的基樁施工，應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、布樁情況，采取消減擠土效應(yīng)不利影響的技術(shù)措施，確保成樁質(zhì)量。3.主要施工要點(diǎn)錘擊沉管灌注樁02（2）樁機(jī)就位及套管連接打（沉）樁機(jī)就位時(shí)，應(yīng)垂直、平穩(wěn)架設(shè)在打（沉）樁部位，樁錘應(yīng)對(duì)準(zhǔn)工程樁位，同時(shí)在樁架或套管上標(biāo)出控制深度標(biāo)記，以便在施工中進(jìn)行套管深度觀測(cè)。3.主要施工要點(diǎn)錘擊沉管灌注樁02沉樁所用的樁管、混凝土預(yù)制樁尖或鋼樁尖的加工質(zhì)量和埋設(shè)位置應(yīng)與設(shè)計(jì)相符，樁管與樁尖的接觸應(yīng)有良好的密封性。采用活瓣式樁尖時(shí)，應(yīng)先將樁尖活瓣用麻繩或鐵絲捆緊合攏，活瓣間隙應(yīng)緊密，當(dāng)樁尖對(duì)準(zhǔn)樁基中心，并核查套管垂直度后，利用錘擊及套管自重將樁尖壓入土中；采用預(yù)制混凝土樁尖時(shí)，應(yīng)先在樁基中心預(yù)埋好樁尖，樁機(jī)就位后吊起樁管，對(duì)準(zhǔn)預(yù)先埋好的預(yù)制鋼筋混凝土樁尖，同時(shí)在套管下端與樁尖接觸處放置麻（草）繩，以作緩沖層和防地下水進(jìn)入，然后緩慢放下樁管，套入樁尖，核查套管、樁尖、樁錘在一條垂直線上后，利用錘重及套管自重將樁尖壓入土中。3.主要施工要點(diǎn)（2）樁機(jī)就位及套管連接錘擊沉管灌注樁02開始沉管時(shí)應(yīng)輕擊。錘擊沉管時(shí)，可用收緊鋼繩加壓或加配重的方法提高沉管速率。當(dāng)水或泥漿有可能進(jìn)入樁管時(shí)，應(yīng)事先在管內(nèi)灌入1.5m左右的封底混凝土。應(yīng)按設(shè)計(jì)要求和試樁情況，嚴(yán)格控制沉管最后貫入度。錘擊沉管應(yīng)測(cè)量最后二陣十擊貫入度。在沉管過(guò)程中，如出現(xiàn)套管快速下沉或套管沉不下去的情況，應(yīng)及時(shí)分析原因，進(jìn)行處理。如快速下沉是因樁尖穿過(guò)硬土層進(jìn)入軟土層引起的，則應(yīng)繼續(xù)沉管作業(yè)。如沉不下去是因樁尖頂住孤石或遇到硬土層引起的，則應(yīng)放慢沉管速度（輕錘低擊），待越過(guò)障礙后再正常沉管。如仍沉不下去或沉管過(guò)深，最后貫入度不能滿足設(shè)計(jì)要求，則應(yīng)核對(duì)地質(zhì)資料，會(huì)同建設(shè)單位、監(jiān)理單位等研究處理。3.主要施工要點(diǎn)（3）錘擊沉管錘擊沉管灌注樁02沉管至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，應(yīng)立即檢查和處理樁管內(nèi)的進(jìn)泥、進(jìn)水和吞樁尖等情況，并立即灌注混凝土。當(dāng)樁身配置局部長(zhǎng)度鋼筋籠時(shí)，第一次灌注混凝土應(yīng)先灌至籠底標(biāo)高，然后放置鋼筋籠，再灌至樁頂標(biāo)高。第一次拔管高度應(yīng)以能容納第二次灌入的混凝土量為限，不應(yīng)拔得過(guò)高，以后始終保持使管內(nèi)混凝土量略高于地面。在拔管過(guò)程中應(yīng)采用測(cè)錘或浮標(biāo)檢測(cè)混凝土面的下降清況。成樁后的樁身混凝土頂面應(yīng)高于樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高500mm以內(nèi)。沉管灌注樁樁身配有鋼筋時(shí)，混凝土的塌落度宜采用80~100mm，素混凝土樁宜為70mm~80mm。3.主要施工要點(diǎn)（4）灌注混凝土錘擊沉管灌注樁02錘擊沉管灌注樁在邊拔管、邊錘擊、邊灌注混凝土?xí)r，拔管速度應(yīng)保持均勻，對(duì)一般土層拔管速度宜為1.0m/min，在軟弱土層和軟硬土層交界處拔管速度宜控制在0.3~0.8m/min。3.主要施工要點(diǎn)（4）灌注混凝土錘擊沉管灌注樁02沉管灌注樁施工應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況和荷載要求，分別選用單打法、復(fù)打法或反插法。單打法是指連續(xù)澆筑混凝土至設(shè)計(jì)標(biāo)高，一次成樁；復(fù)打法是指在第一次單打法施工完畢并拔出樁管后，清除樁管外壁上和樁孔周圍地面上的污泥，立即在原樁位上再次安放樁尖，再作第二次沉管，使未凝固的混凝土向四周擠壓擴(kuò)大樁徑，然后灌注第二次混凝土，拔管方法與第一次相同；反插法是指拔管過(guò)程中，提升一定高度套管后再向下反插一定深度（反插深度一般小于拔管高度），然后繼續(xù)錘擊拔管，如此反復(fù)進(jìn)行，直至樁管全部拔出地面。3.主要施工要點(diǎn)（4）灌注混凝土錘擊沉管灌注樁023.主要施工要點(diǎn)（4）灌注混凝土1第一次灌注混凝土應(yīng)達(dá)到自然地面；2拔管過(guò)程中應(yīng)及時(shí)清除粘在管壁上和散落在地面上的混凝土；3初打與復(fù)打的樁軸線應(yīng)重合；4樁管入土深度宜接近原樁長(zhǎng)；5復(fù)打施工必須在第一次灌注的混凝土初凝之前完成。振動(dòng)沉管灌注樁031.施工機(jī)具主要機(jī)具設(shè)備包括：DZ60或DZ90型振動(dòng)錘、DJB25型步履式樁架、卷?yè)P(yáng)機(jī)、加壓裝置、樁管、樁尖或鋼筋混凝土預(yù)制樁靴等，如圖10-2所示。樁管直徑為220~370mm、長(zhǎng)10~28m。圖10-2振動(dòng)沉管灌注樁樁機(jī)示意圖1-導(dǎo)向滑輪2-滑輪組3-激振器4-混凝土漏斗5-樁管6-加壓鋼絲繩7-樁架；8-混凝土吊斗9-回繩10-活瓣樁靴11-纜風(fēng)繩12-卷?yè)P(yáng)機(jī)13-行駛用鋼管14-枕木振動(dòng)沉管灌注樁03振動(dòng)沉管灌注樁的施工工藝流程為：放線定位→鉆機(jī)就位→振動(dòng)沉管→灌注混凝土→邊拔管、邊振動(dòng)、邊澆筑混凝土→下放鋼筋籠，繼續(xù)澆灌混凝土→成樁。2.工藝流程振動(dòng)沉管灌注樁03（1）施工順序、樁機(jī)就位及樁管連接、混凝土塌落度要求同錘擊沉管灌注樁。（2）振動(dòng)沉管灌注樁應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況和荷載要求，分別選用單打法、復(fù)打法、反插法等。單打法可用于含水量較小的土層，且宜采用預(yù)制樁尖；反插法及復(fù)打法可用于飽和土層。3.主要施工要點(diǎn)振動(dòng)沉管灌注樁03（3）振動(dòng)沉管灌注樁單打法施工的質(zhì)量控制應(yīng)符合下列規(guī)定：3.主要施工要點(diǎn)1）必須嚴(yán)格控制最后30s的電流、電壓值，其值按設(shè)計(jì)要求或根據(jù)試樁和當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定；2）樁管內(nèi)灌滿混凝土后，應(yīng)先振動(dòng)5~10s，再開始拔管，應(yīng)邊振邊拔，每拔出0.5~1.0m，停拔，振動(dòng)5~10s；如此反復(fù)，直至樁管全部拔出；3）在一般土層內(nèi)，拔管速度宜為1.2~1.5m/min，用活瓣樁尖時(shí)宜慢，用預(yù)制樁尖時(shí)可適當(dāng)加快；在軟弱土層中宜控制在0.6~0.8m/min。振動(dòng)沉管灌注樁03（4）振動(dòng)沉管灌注樁反插法施工的質(zhì)量控制應(yīng)符合下列規(guī)定：3.主要施工要點(diǎn)1）樁管灌滿混凝土后，先振動(dòng)再拔管，每次拔管高度0.5~1.0m，反插深度0.3~0.5m；在拔管過(guò)程中，應(yīng)分段添加混凝土，保持管內(nèi)混凝土面始終不低于地表面