夯擴樁施工技術(shù)詳細(xì)講解
夯擴樁是就地澆制樁中的一種,是為了尋求提高就地澆制樁的單樁承載力,發(fā)展了使樁身或樁尖擴大,以增加樁尖阻力和樁側(cè)摩擦力的方法。
分類
第一類是建新樁,它與一般的沖孔灌注樁不同,將打樁錘放入套管內(nèi),擊實套管底部的石塞,通過石塞與套管的摩擦力帶動套管,將石塞夯出套管外,在樁管內(nèi)澆入干硬性混凝土,繼續(xù)錘擊形成擴大樁頭,安放鋼筋籠后再澆入塌落度較大的混凝土,拔除套管并用附著式振搗器,使樁身砼密實。
第二類是端夯擴灌注樁,端夯擴灌注樁以樁端擴大頭承載為主,樁身側(cè)磨阻力為輔,是以沖擊震動夯擴灌注樁及暴擴樁的樁型為基礎(chǔ)發(fā)展起來的一種新型樁基。
其工藝特點是:在用沖擊震動錘法澆好樁尖部分混凝土后,用一根內(nèi)夯管將柴油錘的錘擊力,直接傳給樁端現(xiàn)澆砼,在內(nèi)夯管的作用下,夯擴擠密樁尖混凝土,使之夯之鋼管下形成平底大頭樁。既增加樁端截面積,又改善地基土密度。
施工程序
(1)放樣定出樁位,在地表樁位上預(yù)先埋設(shè)預(yù)制混凝土樁尖或安放干拌混凝土。
(2)樁機就位,在外管內(nèi)放入內(nèi)夯管對準(zhǔn)樁位。
(3)錘擊外管夯管沉入到設(shè)計深度。
(4)內(nèi)夯管從外管內(nèi)抽出,拿去外管上端的加筋箍。
(5)灌入夯擴部分的hm高的混凝土。
(6)外管上拔設(shè)計規(guī)定高度h米。
(7)放下內(nèi)夯管先把外管內(nèi)的混凝土夯出管外。
(8)在錘擊作用下,使外管夯管同步沉入規(guī)定設(shè)計高度。
(9)內(nèi)夯管拔于外管上空。
(10)灌滿樁身部分混凝土,在有配筋時先灌注砼至籠底標(biāo)高,放入鋼筋籠,再在樁身內(nèi)灌注滿混凝土。
(11)將柴油錘和內(nèi)夯管的重量壓在管內(nèi)混凝土上面上,拔起外管邊拔邊壓。
質(zhì)量通病
夯擴樁同所有類型的樁一樣,主要的技術(shù)問題是質(zhì)量不易控制。施工中稍有不慎,就可能造成施工質(zhì)量問題。根據(jù)作者在施工項目中的經(jīng)驗,主要容易出現(xiàn)以下幾個方面的問題:
1、樁的直徑不能保證,容易發(fā)生縮頸問題,縮頸減少了樁的斷面,影響樁的承載力。
2、樁身混凝土澆筑質(zhì)量不好或相鄰樁澆筑施工影響形成縮頸斷樁。
3、鋼筋籠的標(biāo)高不易控制,過高過低,都會造成下道工序的施工困難。
4、夯擴頭不足或過大,夯擴頭不足造成樁的端承面積不夠,影響樁的承載力,夯擴頭過大則影響到相鄰樁的夯擴頭的形成。
5、樁管內(nèi)進入水或泥漿。
質(zhì)量控制措施
針對以上幾個方面的質(zhì)量問題采取的控制措施。
一、夯擴頭比設(shè)計的不足或超大
出現(xiàn)的主要原因是:
a.地質(zhì)資料同鉆探資料不符;
b.夯擴投料過多過少所致;
c.夯擴施工工藝沒有按施工規(guī)范進行,上拔高度h過大所致。
采取的主要措施為:
首先進行試夯擴,根據(jù)夯擴情況,請設(shè)計確認(rèn)計算夯擴頭是否達(dá)到設(shè)計要求。在施工過程中,根據(jù)規(guī)范要求計算出夯擴料投料高度,并在施工過程中嚴(yán)格控制,不得隨意增減。嚴(yán)格控制外夯管上拔高度h。內(nèi)外夯管同步下沉量必須達(dá)到設(shè)計規(guī)定高度,一般控制在0.3m,使夯擴頭混凝土同外圍土層密實。
二、樁的直徑不能保證,發(fā)生縮頸
產(chǎn)生的主要原因:
a.在淤泥質(zhì)土中,由于套管在該層的震蕩作用使混凝土不能順利灌入而被淤泥質(zhì)土填充進來,造成樁在該層縮頸。
b.在飽和黏土層中沉管時,由于土受到強制擾動擠壓,產(chǎn)生空隙水壓,在樁管拔出后擠向新澆注的混凝土,使樁身局部直徑縮小。
c.混凝土的稠度太大,和易性較差,拔管時管壁對混凝土產(chǎn)生摩擦力造成縮頸。
d.相臨樁樁位相距太近,施工相臨樁時,混凝土未達(dá)到初凝狀態(tài)時受到擠土效應(yīng)的擠壓過大,造成縮頸。
采取的主要措施為:
首先控制混凝土的塌落度,控制在8-250px。其次控制拔管速度,拔管時“慢拔密擊”。對于設(shè)計的部分樁間距小于4d的采用跳打法施工。排樁基礎(chǔ)隔排進行施工,群樁基礎(chǔ)間隔跳打合理安排施工。第一批樁施工7天后再施工剩余的樁。此方法雖然能保證施工中不縮徑,但由于后施工樁土體的擠壓拱起現(xiàn)象,對已經(jīng)施工的樁產(chǎn)生很大的負(fù)摩擦力,使裝身產(chǎn)生拉應(yīng)力,若樁強度不夠易造成斷樁。在實際工程中,實測施工前與施工后地面標(biāo)高相差較大,有的高達(dá)0.2m。經(jīng)開挖出來對樁頂做沉降觀測有抬高現(xiàn)象。故采用此法施工時必須要保證已施工的樁達(dá)到60%的設(shè)計強度,若采用隔夜跳打施工只會增加斷樁的可能性。
三、斷樁
產(chǎn)生的主要原因:
a.拔管的速度太快,混凝土尚未流出樁管外,周圍的土迅速回縮,造成斷樁。
b.樁成型后尚未達(dá)到初凝狀態(tài),由于震動對于上層較硬下層軟弱土層的波速不一樣產(chǎn)生剪切力將樁剪斷。
c.混凝土粗骨料粒徑太大,澆注混凝土?xí)r在管內(nèi)發(fā)生“架橋”現(xiàn)象,造成斷樁。
d.混凝土澆注工作不連續(xù),中間間斷時間過長,先澆筑的混凝土已超過初凝,形成先后混凝土的分層現(xiàn)象,或澆筑時泥漿注入所致。
主要采取的控制措施:
1、合理地組織施工,避免混凝土澆注過程中斷,對中斷時間超過砼初凝時間的采用復(fù)打法,重新澆筑混凝土。
2、合理安排施工順序,若采取跳打方式時,要保證已施工樁強度達(dá)到60%后在施工相鄰樁。
3、控制拔管速度,在淤泥質(zhì)土中,拔管速度0.5m/min
4、按規(guī)范要求嚴(yán)格控制粗骨料粒徑。
四、筋籠的標(biāo)高控制在施工中發(fā)現(xiàn)鋼筋籠的標(biāo)高很難控制。
主要原因是:
a.鋼筋籠下放標(biāo)高不準(zhǔn)確;
b.由于地質(zhì)情況變化大,各樁位處在拔外管時引起的砼下沉量不同,造成鋼筋籠標(biāo)高在拔外管前后差異不同;
主要采取的控制措施:
新灌注的混凝土處于流朔狀態(tài),由于相鄰樁沉入樁管的振動,使鋼筋籠沉入混凝土中,能有效解決鋼筋籠問題。首先,根據(jù)設(shè)計標(biāo)高及樁架高度,地面標(biāo)高計算出吊放鋼筋的鋼絲繩長度。在卷楊機上做好標(biāo)記。保證每次下放鋼筋籠都得到控制。對已施工的樁位進行開挖。探明鋼筋籠標(biāo)高差異情況,鋼筋籠偏低量計算出系統(tǒng)誤差,在下放時就預(yù)先提高系統(tǒng)誤差。采用上述方法,鋼筋籠的標(biāo)高得到了有效控制。
五、樁管內(nèi)進水或泥漿封底不牢所致。
主要方法有采用預(yù)制砼樁尖封底時纏繞麻繩或墊硬紙板等;選擇合理的沉樁工藝縮短沉樁時間。
六、加強質(zhì)量監(jiān)控和現(xiàn)場管理
質(zhì)量問題的出現(xiàn),除了技術(shù)上的原因外,更多的是人為因素,是管理問題。
質(zhì)量管理
在施工過程中必須加強質(zhì)量管理工作,采取隨即抽查的方法,對沉樁工藝及所有原材料等進行檢查。
一、編制依據(jù)
1、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(jgj94-94)
2、《復(fù)合載體夯擴樁設(shè)計規(guī)程》(jgj/t135-2001)
3、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(gb50007-2002)
二、施工流程施工注意事項:
1、夯擴樁機在施工前要調(diào)制平整,使樁機護筒對準(zhǔn)樁位。
2、保持護筒垂直,利用樁機的反壓裝置和錘擊土層使護筒進入土層中,并控制好護筒底部標(biāo)高。
3、沉管完畢,進行曲填料夯實。根據(jù)土層的性質(zhì)控制每次填料量,使填入土層中的填料夯擊密實,形成樁端擴大頭。
4、填料夯實后,夯填料頂面標(biāo)高距護筒底5-250px時,提錘落距為6m進行空擊,貫入度不大于250px。如不滿足貫入度要求,繼續(xù)填料。
5、填夯干硬性砼,每次填夯2-5锨,共填夯0.3m3干硬性砼。干硬性砼的標(biāo)準(zhǔn)是手握成團一捻就開。并使砼上標(biāo)高距護筒底標(biāo)高≯125px。
6、提出錘,放入鋼筋籠,檢查標(biāo)高。
7、灌注砼,并滿足最小灌注量。
8、提出錘進行振搗,振搗棒要快插慢拔,振搗深度≮2m。
9、定時檢測砂、石含水量,混凝土塌落度,及時調(diào)整每盤混凝土摻水量。
三、施工質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)
(一)樁的施工允許偏差: 1、樁徑允許偏差:-20mm 2、樁的垂直度允許偏差:≤1% 3、樁位的允許偏差:中間樁不大于150m,邊樁不大于70mm4、樁頂標(biāo)高的允許偏差:±50mm
(二)鋼筋籠制作應(yīng)符合下列要求: 1、主筋間距允許偏差:±10mm 2、螺旋筋螺距允許偏差:±20mm 3、鋼筋籠直徑允許偏差:±10mm 4、鋼筋籠長度允許偏差:±100mm
(三)對粗、細(xì)骨料的要求:夯擴樁施工所用材料均應(yīng)嚴(yán)格實行質(zhì)量檢驗。不合格材料嚴(yán)禁使用,選用大1-75px碎石,含泥量≤3%;所選用的砂,其含泥量≤3%。
(四)砼的拌和與澆搗要求:砼灌注前坍落度、和易性、粘聚性一定滿足要求,滿足充盈系數(shù)的要求。c30砼的拌和: 1、嚴(yán)格按照實驗室提供的配比進行配制; 2、砼的拌和必須均勻,攪拌時間不得少于90秒; 3、每盤c30砼的坍落度必須控制在10-350px;
四、雨季施工措施
1、制定雨季排水預(yù)案,做好防排水設(shè)備,保證雨季進場道路暢通。
2、水泥等怕潮材料入庫墊高碼放。
3、收聽天氣預(yù)報,預(yù)知有雨天氣,提前準(zhǔn)備塑料布,油氈等防雨材料。
4、現(xiàn)場機械設(shè)備有效接地,防止雷擊。