1、沉管灌注桩施工质量控制措施分析摘要：本文介绍了沉管灌注桩施工工艺，分析了其质量问题，并提出了防治对策，供大家参考。 关键词：沉管灌注桩；质量问题；保证措施 1 前言 沉管灌注桩适用于粘性土、粉土、淤泥质土、砂土和填土，在厚度较大、灵敏度较高的淤泥和流塑状态的粘性土等软弱土层中应用时应制定行之有效的质量保证措施。由于该工艺具有适应性广、操作简便、施工进度快和承载能力高等优点，普遍应用于工业和民用建筑基础工程，近年来水利涵闸基础工程亦开始应用。我们根据长期施工实践经验的总结，对施工中经常出现的质量问题进行研究探讨并采取了一系列防治对策。 2 沉管灌注桩施工工艺 施工工艺一般为：桩点定位一埋设预制桩
2、尖一桩机就位一沉管造桩孔一吊放钢筋笼一灌注混凝 一边拔管、边振动一成桩一移人下一桩点。 施工要点为：（1）施工时，用桩架吊起钢桩管，对准埋好的预制桩尖。桩管与桩尖连接处要垫以麻袋、草绳，以防地下水渗入管内。 （2）缓缓放下桩管，套入桩尖压进土中，桩管 h 端扣上桩帽，检查桩管与桩锤是否在同一垂直线上，桩管垂直度偏差0.5%时即可锤击沉管。 （3）先用低锤轻击，观察无偏移后冉正常施打，直至符合设计要求的沉桩标高或者满足要求的贯入度，并检查管内有无泥浆或进水，即可浇筑混凝土。 （4）管内混凝土应尽量灌满，然后开始拔管。拔管速度要均匀，对一般土层以 12m/min 为宜，存软弱土层及软硬土层交界处宜
3、控制存0.5m/min 为宜。 当根据设计要求扩大桩的直径、增加桩的承载力时，扩大灌注桩的施工方法则称为“复打法” 。复打法是在第一次单打将混凝上浇筑到桩顶设计标高后，清除桩管外壁上污泥和孔周围地面上的浮土，立即在原桩位上再次安放桩尖，进行第二次沉管，使第一次未凝固的混凝土向四周挤压密实，将桩径扩大，然后第二次浇筑混凝土成桩。复打施工时，桩管中心线应与初打中心线重合且必须在第一次）灌注混凝土初凝前完成复打工作，钢筋笼在第二次沉管后吊放。 3 质量问题与防治对策 3.1 达不到设计值要求 主要表现为两种情况，一是成桩通过静载荷试验和动测法试验，达不到设计要求；二是设计值超过施工机械能力，沉管深人
4、不下去。 1）原因分析： 勘测设置点数量不足或勘测资料粗略，尤其对持力层厚度及土质情况不明，导致设计有误；设计过于保守，超过施工机械能力；遇有层厚大于 lm、贯人击数 N25 的硬土层或地下障碍如孤石、旧建筑物基础等；桩管长径比大、刚度差，导致桩管弹性弯曲，从而减弱振动冲击能量，难于传至桩尖处；激振力、冲击力及振幅频率等振动冲击参数选择不合适或正压力不足，造成桩管沉不下去； 群桩施工时砂土层逐渐挤密，导致最后的桩沉不下去； 设备仪表或沉管深度不准确，没有反映真实情况。 2）防治对策：施工前先试桩，数量不少于 3 根。通过试桩核实勘测资料的正确性，检验所选择的施工机械设备、施工工艺及技术要求是否
5、适宜，否则应采取补救措施或重新考虑成桩工艺；层厚大于 1m 贯人击数 N25 的硬土层，可采取空管加取土器，先打通厚硬土层，将土取出后再安装桩尖沉到持力层，若硬土层过厚、穿越确有困难，应会同勘察、设计和建设单位现场处理；遇有地下障碍，若埋深较浅，可挖除回填后再沉管；若埋深过大，征求设计单位同意后移位重新沉管；桩管长径比不宜大于 40；根据地质资料选择合适的振动冲击参数，如因正压力不足而沉不下去，可采取加大配重或加压等措施； 仪表应经常维护保养，使之能准确反映真实情况，避免失误。 3.2 缩颈、扩颈 1）原因分析： 在饱和淤泥质软土中，受强制扰动挤压产生空隙水压力，桩管拔出后软土挤向新灌注砼或由
6、于砼扩散严重不均匀形成缩颈；在流塑淤泥质土中由于套管的振荡作用使砼不能顺利灌人，淤泥质土迅速填充进来造成缩颈；桩身埋置的土层土质不同、上下部位水压不同或钢筋砼与素砼界面的介质变化，导致桩身砼养护条件不同，凝固和收缩差异较大，造成缩颈或扩颈；拔管速度过快，桩管内形成的真空吸力对砼产生拉力，造成缩颈； 拔管时，管内砼量过少， 自重压力不足或砼坍落度小、和易性差，管壁对砼产生摩擦力，造成缩颈。 2）防治对策：控制拔管速度，淤泥质土层施工时拔管速度宜为0.3 0.8m/min.且应“慢拔密振”抑制缩颈；采取复打或反插工艺，在易缩颈部位放置钢筋砼桩段； 采取跳打工艺，扩大桩的施工间距； 拔管时管内砼高度
7、保持 2m 左右，且高于地下水位 1.01.5m 或不低于地面标高；在桩身进人土层变化处、地下水位处或钢筋砼与素砼界面，应慎之又慎，必须控制拔管速度0.5m/min 或采取反插、局部复打等措施，抑制缩颈；选用合适的砼坍落度，配筋砼为 8 10cm，素砼为68cm。 3.3 断桩 1）原因分析： 砼凝固不久，强度低，承受不了过大振动与外力扰动；桩距过小，邻桩沉管时造成土体隆起和挤压，产生水平推力或拉力：在流塑状态淤泥质土层中的孔壁难于直立，桩孔周围土迅速回缩； 砼中的粗骨料（碎石）粒径过大，灌注砼时在管内发生“架桥”现象，形成断桩 2）防治对策： 拔管时尽量减少振动，移动桩架时避免扰动邻桩；控制
8、桩距不小于 3.5 倍桩径，否则采取跳打措施；严格控制拔管速度，淤泥质土层中拔管速度不宜大于 0.5m/min； 采取局部反插或复打工艺，复打深度必须超过断桩部位 1m 以上； 控制粗骨料最大粒径 d一25 的土层中应用空管加取土器成孔，二次沉管时振动冲击造成预制桩尖超前落人孔底，孔周土落入桩尖上形成松散层；在有地下水情况下封底砼灌注过早、沉管时问较长，封底砼经长时振动形成紧密的“塞子” ，拔管至一定高度时“塞子”脱落形成吊脚桩。 2）防治对策：严格控制预制桩尖的砼强度不低于 C30，预制桩尖尺寸必须与桩管内径相配套，否则采取麻绳箍紧或硬纸衬垫措施。在砼灌注前采用测绳检测孔深和沉淀层厚度； 采
9、用空管加取土器成孔时，在二次沉管后采用吊铊检查桩尖是否超前坠入孔底，否则重新拔出桩管再安装桩尖、再沉管；严格控制封底砼灌注时间，一般在桩管沉至地下水位以上 0.51.0m 时灌注封底砼为宜。 3.5 桩身夹泥 1）原因分析：采取反插工艺时反插深度过大，反插时将孔壁周围泥土挤进桩身，造成桩身夹泥； 采取复打工艺时桩管外壁泥土未清理干净，作业时带入桩身砼中形成夹泥；在饱和淤泥质土中拔管速度过快，加之砼坍落度较小，砼尚未流出管外，淤泥抢先涌入桩身形成夹泥。2）防治对策：采取反插工艺时反插深度不宜超过活瓣长度的1/3；采取复打工艺时必须把桩管外壁泥土清理干净；严格控制拔管速度，淤泥质土层不超过 0.5m/min； 砼保持良好的和易性，坍落度符合规范要求 4 结束语 沉管灌注桩应用于软土地基的处理，具有造价低、工期短、施工简便、适应范围广等优点，得到了广泛应用。由于其自身存在的特点，在施工过程中，应严格按操作规程进行施工，加强工程质量控制，沉桩过程中遇到困难，建设各方主体应当及时协调解决。
