1、载体桩的施工,载体桩施工,前言载体桩施工设备载体桩施工工艺影响载体桩工程质量的关键工序载体桩施工的几个问题深厚杂填土载体桩工程实例,1 前言 随着载体桩技术的发展，已经广泛应用于各个领域，积累了丰富的施工经验，本文结合工程实例介绍载体桩施工的经验与教训，为类似工程提供参考。载体桩是xx岩土工程有限公司的专利技术，是利用柱锤冲击成孔，反压护筒护壁，在设计深度处通过夯填填充料形成由干硬性混凝土、夯实填充料和挤密土体组成的载体，载体和上部钢筋混凝土桩身组成载体桩。载体和桩身及其结合部位都应保证施工质量，任何一个环节出现问题都直接影响载体桩的承载性能。,2 载体桩施工设备 载体桩施工采用xx岩土工程有2、限公司的专利设备，由液压步履式底盘、门式架、柱锤、钢护筒、主副卷杨和配电箱组成。钢护筒直径一般为325-580mm，柱锤重量一般1.5-5.0吨，锤径与钢护筒相匹配。,载体桩机照片,3 载体桩施工工艺 桩位测放桩机就位锤击跟管成孔夯填填充料夯填干硬性混凝土灌注少量高流态混凝土放置钢筋笼灌注混凝土拔出护筒振捣，共十个步骤。每个环节都应严格按操作规程进行。,载体桩施工工艺示意图,4影响载体桩工程质量的关键工序、质量通病和对策 4.1影响载体桩工程质量的关键工序 桩位测放：看似简单，却经常出现问题，桩位出现偏差后一般采取补桩或加大承台梁措施，其费用往往由施工单位承担。应采取测量复核、白灰点定位、挖定3、位桩孔等措施。夯填填充料：应达到设计要求的三击贯入度，三击贯入度要依次渐小或持平，避免出现假三击。夯填干硬性混凝土：锤出护筒要少，一般1-2cm或持平，避免从护筒底端进水、进泥。灌注少量高流态混凝土：夯填干硬性混凝土后立即灌注少量混凝土，要求混凝土的和易性要好，主要是为了缩短护筒底端暴露的时间和保证结合部位的混凝土质量。放置钢筋笼：提倡控制护筒标高，确定好长度的钢筋笼放入即可，一般不用钢丝绳吊起控制钢筋笼。拔出护筒：不带震动头的桩机施工时，因下部混凝土无法振捣，提拔护筒的速率要保持在1m/min以下。振捣混凝土：浅部混凝土因上覆压力小，需要振捣，应尽量向深部插入振捣棒。,4.2载体桩施工的质量4、通病如下表 载体桩施工的质量通病分析表,4.3 不同地层时载体桩施工的对策如下表 不同地层时载体桩施工的对策分析表,某工程桩头开挖情况,某工程桩头开挖情况,5 载体桩施工的几个问题 5.1 载体桩的封水问题应该指出，载体桩在水下一般能容易的施工，在大能量夯击下地基土瞬间被扰动，原渗透途径被切断，地下水对载体的施工不会造成不良影响，但当被加固土为砂土、卵石时，渗透系数较大，需要采取封水措施，使地下水短时间内不进入载体，以实现连续夯击。工程实践表明，目前有以下几种有效的封水方法。一是砖塞夯击法，即在成孔过程中护筒内进水前，填入碎砖至护筒底部，用锤轻击，在护筒底部形成0.5m高的砖塞，然后用锤夯击砖5、塞，靠砖塞和护筒壁的摩擦将护筒沉到设计深度，然后提高重锤，大落距将砖塞击出护筒，再填入填充料施工载体。润泽庄苑载体桩工程，杂填土厚3-6m，桩端为中砂，水位4.5m，桩长4-9m，桩径400mm，常规工艺施工，接近中砂层后，护筒充满水，无法继续夯击，后改为在4m深度制作砖塞，用砖塞带动护筒的办法封水成功。二是塑料彩布法，该方法是预先钻、挖或冲击成孔，成孔后在护筒底扎塑料彩布，柱锤放到与护筒底齐平，锤与护筒同时下沉到自重下不再下沉时，夯填砖，在护筒内形成砖塞，夯至设计标高后，夯出砖塞，夯填填充料，注意锤出护筒不要超过10cm。例如，井陉矿务局某办公楼挖孔桩接近桩底时遇水，孔底为卵石层，水量很大，6、挖孔桩受阻，后采用塑料彩布法成功封水，载体桩施工成功。第三种方法是粘土袋封水，天津天狮某项目，水位地下2m，桩长18m，桩端为细中砂，单桩承载力特征值900kN，用带震动头的夯扩桩机带桩尖达到设计深度后，填入粘土袋，边夯边加入粘土袋，锤始终不出护筒，在护筒底部形成粘土球，填粘土袋6袋后，封水成功，然后填碎砖施工载体。,5.2 相邻桩的相互影响 载体桩属于挤土桩，一方面指锤击跟管过程排挤桩侧土，另一方面是指夯填填充料时挤密周围地基土，这种挤土效应易对邻桩造成危害。对于粘性土，大面积载体桩施工易引起邻桩向上位移，使邻桩的承载力不足。河南平顶山煤仓，被加固土层和载体持力层均为粘土，硬塑状态。桩长5.7、0m,桩径400mm,填充料为0.5m3煤矸石，单桩承载力特征值为1000kN，桩间距1.8m，满堂放射状布置，施工方式为间隔跳打，间隔时间不少于3天，施工中观测到邻桩混凝土面上浮3-4cm。静载荷试验加载到1000kN突降3cm，然后稳定，稳定后沉降量为10mm左右。分析原因极限侧摩阻不会达到1000kN，可排除载体顶部脱开的可能，硬塑状态的粘土可加固性差，载体施工时粘土发生位移，影响到邻桩载体，使载体发生向上的位移，从而影响到承载力。载体桩施工时，夯击会引起振动，对于松散、稍密状态的饱和粉土、砂土易引起液化，而影响桩身质量。如内蒙的巴以卓尔某工程，地质情况为粉土、粉质粘土互层，粉土呈稍密状8、态，水位埋深0.4m。桩长8.0m,桩径400mm,单桩承载力特征值为600kN，桩间距1.8mx1.8m，满堂布置，施工方式为间隔跳打。未见地面隆起，单桩静载荷试验600kN破坏，开挖检查1.5m和2.7m 桩身呈哑铃形，且不对称、不光滑。分析原因，粉土在低幅、低频振动作用下发生液化，液化后孔隙水的排出将未凝固的混凝土中的砂浆带走，进入桩间土，甚至石子也发生漂移，削弱了桩身截面，剩余的截面不足300mm，这种液化削弱效应引起足够重视。顺义某工程地下水位埋深4m，局部3-5m存在稍密状态的粉细砂，剪力墙下布单排桩，按顺序施工，低应变检测结果表明，在4m左右桩身有缩径，恰是粉细砂所在位置，其原因9、就是砂土振动作用下发生液化。,5.3桩身与载体的结合部位处理 桩身一般是在护筒内连续灌注，载体只要封水成功后，瞬间进水进泥的可能性很小，但在载体施工过程中，护筒根部周围充满扰动的地基土，孔隙水压力很高，泥或水沿护筒底端易进入护筒，所以干硬性混凝土夯完后立即灌注少量和易性较好的混凝土可缩短底端暴露的时间。且要注意在灌注混凝土之前一定不能提拔护筒。河北某高级中学教学楼，设计桩径400mm和500mm,桩长5m，共352根桩，载体持力层为角砾层，上部土层为冲洪积褐红色的粉质粘土，单桩承载力特征值分别为600kN、1200kN。工期30天，静载荷试验后发现部分桩达不到设计要求，只达到500kN左右，经10、对承载力不足的桩的开挖检查发现，桩身底部与载体间发现夹土，厚度约70mm。分析其原因是褐红色的粉质粘土粘性强，成孔时下沉护筒困难，操作手担心护筒上拔困难，在夯完干硬性混凝土后，提升了护筒，结果护筒根部周围地基土进入桩身底部，形成“烂根”。后来先用低应变检测找出“烂根”桩，通过锤击桩顶，使结合部位闭合，再做静载荷试验达到了设计要求，教学楼投入使用后沉降观测表明，最大沉降不超过10mm。顺义某工程11栋楼采用载体桩，共1975根桩，桩径450mm和530mm，桩长8-12m,单桩承载力为1000-1700KN，以粉质粘土为被加固土层。施工后，通过低应变和静载荷试验查明，底部结合有问题，分析原因粉质11、粘土可加固性较差，孔隙水压力消散很慢，施工载体时锤出护筒多，造成高压的泥进入护筒，造成结合部位缺陷，从而影响到桩的承载力。后采取补桩的办法进行了处理，目前主体已完工，沉降观测最大沉降量为5mm。,烂根桩开挖情况,载体桩结合部位,6 深厚杂填土载体桩工程实例 在深厚杂填土上采用桩基础，载体桩有其独到的优势，即穿透能力强，单桩承载力高，比常规桩型节省造价明显。深厚杂填土上施工载体桩应注意：杂填土块体粒径大，成孔难度大，视情况要采用大能量夯击；充盈系数大，要灌注足够的混凝土，否则易造成桩身缺陷。近年来典型的工程实例如下表。,深厚杂填土载体桩工程实例表,7 结语 7.1 载体桩每一道工序都细心施工，载体桩的质量是可以保证的，随着施工经验的积累和工艺的不断改进，应用会越来越广泛。7.2 载体桩属挤土桩，施工时应观测相邻桩影响，应调整打桩顺序减小相邻桩影响，可采用跳打、隔排、加振动头等措施。7.3 遇透水层可采用砖塞、彩条布、粘土袋的方法封水。7.4 载体和桩身的结合部位，是载体桩施工的关键，应控制锤出护筒高度并夯完干硬性混凝土后立即浇注少量混凝土。7.5 在杂填土上采用载体桩优势明显，建议推广。,谢谢！,