超流态混凝土（精选7篇）
超流态混凝土 篇1
1 概述
超流态混凝土灌注桩是一种比较新型的桩, 与普通的混凝土灌注桩相比 (如泥浆护壁桩、沉管灌注桩、高压注浆桩等) , 超流态混凝土灌注桩的施工具有不受地下水位限制, 所用混凝土摩擦系数低, 流动性强, 骨料分散性好, 所用螺旋钻机即可钻孔又可压灌混凝土, 操作简便, 混凝土灌注速度快, 以及成桩质量好等优点[1]。但是, 本人在施工中发现, 在实际施工中存在一些影响成桩质量的问题, 并将这些问题归纳总结为三个方面, 在此加以分析, 以供借鉴。
2 成孔过程中注意事项
2.1 如何保证桩身垂直度。
在实际施工中, 为了保证桩身垂直度, 开钻前, 所有的钻机手都要进行机身超平工作。但是在钻进过程中, 经常会遇到一些无法避免的情形, 迫使钻机不再处于水平状态。而目前应用的钻机中, 绝大部分都没有针对在钻进过程中出现的机身不平及时进行自动抄平的装置。如果机身水平变化过大, 钻机手通常会及时进行调整, 但是有时钻机手没有发现或者发现了却没有去调整, 于是钻机塔臂垂直度偏差就会超出允许范围, 但这时钻杆却能够继续钻进, 于是桩的垂直度一定会超出允许偏差范围。这对于主要承受竖向荷载的桩来说, 其承载力必然会受到影响。而在施工超流态混凝土灌注桩时, 最直接的表现就是由于成孔垂直度满足不了要求、偏差过大, 导致成孔后向该孔内安放钢筋笼时不能正常下到孔内。这是因为竖直下落的钢筋笼会直接和倾斜的孔壁接触, 产生很大的阻力。钢筋笼在正常操作程序所需压力下根本无法下到到要求位置, 而且孔越深、钢筋笼越长时, 这种情况越明显。一旦出现这种情况, 施工方常会通过加大压力, 延长振动时间来将钢筋笼强制压到孔内。这种做法, 首先造成钢筋笼自身受压弯曲, 而且箍筋由于和孔壁之间发生摩擦而脱离主筋产生聚集。其次是钢筋笼的钢筋脱离混凝土进入孔壁内, 也就是说该段钢筋根本就没有保护层。还有就是钢筋笼从孔壁刮落物混入桩体混凝土中, 影响桩体混凝土质量。
所以, 施工时不但在开钻前应精确超平, 在钻进过程中也要时刻注意塔臂的垂直度变化, 根据变化对钻机塔臂垂直度进行及时调整, 这才能在最大程度上保证桩的垂直度。
2.2 注意障碍物对成桩影响。
如果施工现场存在回填较厚的部位, 并且深层回填处埋有建筑垃圾, 钻机在钻进过程中就可能会遇到障碍物。遇到这种情况, 钻机手通常会减慢钻进速度, 试着穿过障碍物, 如果能够穿过障碍物继续钻进, 这时就要确认是否有两种不利情形出现, 并进行提前处理。第一, 确认钻具是否被障碍物挤偏, 如果钻杆被挤偏了, 则成孔垂直度必然得不到保证, 并且也可能会造成桩位偏移超出允许偏差。针对这种情形, 只能清除障碍后在原位或者经桩位设计变更后在变更后桩位重新成孔。第二, 钻杆是在原位钻进的, 要确认孔壁上是否残留有突出物。如果孔壁上有突出物存在, 就要透孔除掉, 否则, 突出物一定会阻碍钢筋笼正确安放, 如果采取强力下压钢筋笼, 会给钢筋笼造成破坏, 主要是箍筋脱离于主筋并聚集于障碍处, 钢筋笼也被障碍物挤偏, 出现保护层不够或干脆没有保护层的情况。而且一旦突出物被刮落进入混凝土中, 必然影响桩体完整性[2]。
2.3 保证桩端承载力。
有效控制、减少孔底的浮土、沉渣, 对于保证复合桩尤其是端承桩的桩端承载力来说起着关键作用。当钻孔深度达到设计要求, 开始泵送混凝土之前, 通常的做法是提升钻具约200MM, 然后开始泵送混凝土。这样做的必要性是为了保证钻头的活门能够顺利张开, 否则, 由于钻头埋在锥形孔底, 孔底土挤压活门, 使得活门打不开, 造成堵钻。但是, 由于目前大部分钻机没有钻具运行距离控制系统, 钻机手只靠经验和感觉, 并不能精确控制钻具的提升距离, 而为了保证活门打开, 大部分钻机手会多提升距离, 由于钻具提升在孔底形成的虚土极有可能影响到桩端承载力。当桩端进入强风化时候, 这种影响更为明显。为了尽量减小这一影响, 除了要尽量减小钻具提升距离, 最好应该在活门打开后立刻让钻头回复到原位, 通过点转, 搅起浮土, 这样浮土经过搅拌后绝大部分会混合到混凝土中上浮到孔口, 从而在最大程度上使得桩端承载力得到有效保证。
3 灌注混凝土注意事项
3.1 避免导管或钻杆堵塞。
对于刚连接完的混凝土导管, 在第一次泵送混凝土之前, 一定要先向导管内泵送足量的水, 保证输送混凝土的导管内壁被水侵透[3]。同时, 第一次泵送的混凝土塌落度要适当增大, 水泥用量要适当增大, 以保证混凝土的顺利运送, 不出现堵导管或堵钻情况, 并能保证第一根桩混凝土的配比。在连续施工中, 还要保证混凝土在导管中处于经常流动状态, 避免间歇过大, 影响混凝土正常输送。
3.2 保证钻头的活门全部打开。
施工超流态混凝土灌注桩时, 采用平板式钻头时, 要避免泵送混凝土时只有单侧的活门打开, 导致混凝土在孔内不能均匀上升, 混凝土中出现夹杂, 从而影响桩体的质量。
3.3 控制好提钻速度。
向孔内泵送混凝土时, 提钻速度不能太快, 太快会使钻头提出混凝土面, 立刻就会有杂质涌进来填充钻头和混凝土面之间的空隙, 就形成了断桩。提钻也不能太慢, 太慢了, 桩身质量当然得到了保证, 但会浪费掉大量的混凝土, 尤其是为了充分保证桩头部分的质量, 一定会有大量掺有杂质的混凝土溢出孔口, 给现场施工及后续工程施工带来不利影响。
4 钢筋笼注意事项
4.1 保证钢筋笼的保护层。
为了保证钢筋笼的混凝土保护层厚度, 施工中通常会采用钢筋笼外挂卡快或者外挂钢管的方法[4]。不管采用何种方法, 都要保证外加辅助物与孔壁之间要有足够的接触面积, 采用超流态桩工艺的地质条件通常都比较差, 孔壁都比较软弱, 也就是说, 外加辅助物的面积不足, 辅助物很可能会被挤入孔壁内, 从而起不到保证保护层的作用。
4.2 钢筋笼无法正常下放时措施。
经检验合格的钢筋笼在正常起吊后, 垂直度满足要求时, 如果钢筋笼向孔内安放时, 仍然遇到异常阻力, 致使钢筋笼不能继续下沉, 这时一定不能采用正常操作所需压力之外的强力强制钢筋笼下沉, 要找出原因, 制定对策, 确保成桩质量。一, 确认混凝土是否满足要求[5]。如果是混凝土配比问题或离析造成粗骨料下沉过快, 就要调整混凝土以满足要求, 然后重新成桩;如果是孔的垂直度或障碍物原因, 则只需重新成孔, 不用检查混凝土质量。不管是哪种原因, 重新成孔都是必须采取的措施。只有重新成桩, 桩的质量才能得到保证。
通过以上几个问题的分析, 不难看出, 尽管超流态混凝土灌注桩的成桩工艺中规定了完善的质量控制措施, 但是作为一种新型的成桩工艺, 就作者上面提到的几点问题, 并不能直接从成桩工艺的文字表述中予以充分体现, 只有经过与实际施工的不断结合, 工艺过程自身才能得以充分体现和保证。
摘要：超流态混凝土灌注桩由日本的CIP桩施工工法演变而来。作为一种比较新型的成桩工艺, 与普通的混凝土灌注桩相比, 超流态混凝土灌注桩因其自身的优点, 得以被广泛推广和应用。但是, 由于对工艺程序了解不够透彻, 加之对工艺要求不够严格, 造成目前在超流态混凝土灌注桩的实际施工中存在着一些影响成桩质量的问题。试对其中的几个问题加以分析。
关键词：超流态,钻孔,提钻速度,钢筋笼安置
参考文献
[1]刘金励.桩基研究与应用若干进展浅析[J].岩土工程界, 2000, 3 (2) :14.
[2]李佳.混凝土桩插筋方法及其筋材.ZL99114348.5.1999.07.29.
[3]赵志缙, 赵帆.混凝土泵送施工技术[M].北京:中国建筑出版社, 1998.
[4]GB50154-1992.混凝土质量控制标准[S].
[5]DB23/T360-2003.超流态混凝土灌注桩基础技术规程[S].
超流态混凝土 篇2
超流态混凝土灌注桩应用广泛，不受地下水位限制，所用混凝土摩擦系数低，流动性强，骨料分散性好，所用螺旋钻机即可钻孔又可压灌混凝土，操作简便，混凝土灌注速度快，成桩质量好，降低造价。钻孔压灌超流态混凝土桩是一种先进的桩基础施工工艺，在施工中做到技术先进，经济合理，安全适用，确保工程质量。本工艺适用于工业与发用建筑、桥梁的钻孔压灌超流态混凝土桩基础的设计和施工。
1.特点、适用范围及原理
1.1工法特点
（1）超流态混凝土流动性好，石子能在混凝土中悬浮而不下沉，不会产生离析，放入钢筋笼容易。
（2）桩尖无虚土，防止了断桩、缩径、塌孔等施工通病，施工质量容易得到保证；穿硬土层能力强，单桩承载力高、施工效率高，操作简便。
（3）低噪音、不扰民、不需要泥浆护壁不排污、不降水、施工现场文明。
（4）综合效益高，工程成本与其他桩型相比比较低廉。
1.2适用范围
本工法适用于建（构）筑物基础桩和基坑、深井支护的支护桩，适用于填土层、淤泥土层、沙土层及卵石层，亦适用于有地下水的各类土层情况，可在软土层、流沙层等不良地质条件下成桩。
1.3工艺原理
超流态混凝土灌注桩是利用长螺旋钻机钻孔至设计标高，停钻后在提钻的同时通过设。
在内管钻头上的混凝土孔，压灌超流态混凝土，压灌至设计桩顶标高后，移开钻杆将钢筋笼压入桩体。在压灌混凝土到桩顶时，灌入的混凝土要超出桩顶50cm，以保证桩顶混凝土强度。
2.本工程施工的重点、难点解决方案
本工程工期较短，施工的天数只有15天，所以给施工带来一些困难。
为抓好本工程的施工重点，解决好施工的难点，我们根据本工程的具体设计和工期列举了以下几个工作重点和难点，并作如下安排
2.1施工中的工作重点
（1）施工中要认真抓好施工质量，是我们的一个工作重点。
（2）施工中要搞好安全生产，使工程在施工中不发生安全事故，是我们的一个工作重点。
2.2施工中的工作难点
（1）要解决好在合同工期内按期将工程交工是本次工作的难点。为了解决工作难点我们要合理安排施工方案，搞好施工期间的工序穿插和流水作业，作到施工进度计划。
（2）全面做好细致的工作当好主角，将施工期间发生的矛盾消灭杂萌芽之中。使本工程在施工期间形成一个整体，均衡地向前发展，保证工程总工期的实现。
2.3施工方法
（1）确定准备施工的桩位号后，由技术人员按图纸找点，以漏出圆状白点为准。依据固定点或其它准确的桩位点，按图示尺寸进行检查。
（2）钻机就位后，调整好钻杆的垂直度。使钻头尖与桩位点垂直对准如发现钻尖离开点位要重新调整，重新稳点，直到达到钻头尖对准桩位为止。
（3）成孔工序。
a.首先将砼泵输送管、钻杆内的残渣清干净，为防止泵送砼过程中输送管路堵塞，应先在地面打砂浆疏通管路。
b.开钻时钻头插入地面不小于10cm ，钻机启动空转10秒后下钻，下钻速度要平稳。
c.钻进过程中应随时观察地下土层变化，是否符合地勘，如发现异常情况，不良地质情况或地下障碍时要立即停止钻进，与甲方协商解决处理后方可继续施工。
d.钻机钻到设计孔底标高后，注砼开始以低速控制，提钻注砼三米以上增大泵的压力，并始终保持砼超出钻头一米，每分钟提升高度不宜大于2.5米。保证成桩后桩顶砼高于设计标高不少于50cm。
2.4安置钢筋笼
a.机台人员将预制的钢筋笼抬到孔口，利用钻机自备吊钩放入孔中，用水准仪确定标高，并将其固定在设计笼顶标高处。
b.固定钢筋笼要保证主筋保护层厚度。
c.钢筋笼固定后，灌注工清理干凈孔口确保砼初凝前孔无虚土掉入。
2.5施工要点
a.在钻机就位前，试运转钻机及检查压注砼管路是否流畅，砼泵、搅拌机是否运转正常。
b.钻机就位后，复测孔位，对正点位并调整钻机垂直度。
c.该桩距为1.2m，钻孔时必须间隔钻孔，防止塌孔埋钻，影响周围桩的质量。
d.做好施工现场桩的记录，发现问题，及时同监理、建设单位请示，确定该桩的处理方案后方可施工。
e.钻孔时，进钻的速度依据电流的变化来控制，以免烧毁电机，电流控制在不大于两倍钻机的功率的电流值，即不大于200A。
f.钢筋笼应提前制作，严格按设计要求下料、焊接及绑扎。主筋与加劲筋要焊牢。钢筋笼下部500mm向内收口（15°～30°）以方便钢筋笼安放。
g.钻至孔底标高，在泵送砼前，先加水再用1：3水泥砂浆疏通管路，然后边提钻边泵送砼，提钻速度与砼灌注量应相互配合，并保证砼超过钻头1－2m。提钻时先匀速旋转上提，后静止提钻，直至桩孔灌满。
h.安放锚桩钢筋笼图5-3。
钢筋笼采用自吊设备安放，钢筋笼在起吊时应选好吊点，以免弯度太大。将钢筋笼下入孔中，边下边控制垂直度，并来回旋转下入孔内至设计标高。如下不到位，可放上三角架再用振机或外力压入。
3.施工现场减少噪音措施
噪音控制应从声源、传播途径、接收者防护等方面考虑。
（1）让处于噪音环境的人员使用耳塞、耳罩等防护用品，减少相关人员在噪音环境中的暴露时间，以减轻噪音对人体的危害。
（2）控制人为噪音的产生，进入工地的施工人员不得高声喊叫，无故敲打，乱吹口哨，最大限度地减少噪音扰民。
（3）控制噪音作业时间。为确保工程按期竣工，所以主要采取昼夜施工的办法抢工期。为做到工程即抢工期又不打扰学生夜间休息，我们将采取如下措施：
a.项目部在夜间施工时派项目工长跟班作业指挥施工，并配合有少数工种跟班服务， 如电工、维修工等，各作业班组也都安排两班人员施工，不搞抢工期疲劳战术。
b.每天与建设、监理单位现场代表通报夜间施工任务和部位，各种隐蔽检查安排在白天进行，为夜班施工创造条件。
c.在施工前编制月、旬、周施工进度计划。事先定好夜间施工部位，做到安排生产有条不紊。
d.安排好各种施工用料及半成品的进场时间，施工用的机械设备在白天检修好，以免耽误夜间施工。
e.夜间施工在晚9点-早6点做一些无噪音的工作，尽量不影响学生和居民正常休息。
4.结论
随着基本建设规模的扩大，超流态混凝土灌注桩必将成为桩基础中的新技术，超流态混凝土灌注桩具有很好的承载力、抗拔力、抗水平力、稳定性好，尤其在软土地基处理上具有优势。受到建设单位的重视和结构技术人员的青眛，为基本建设，环境保护创造巨大的社会效益和经济效益。
超流态混凝土 篇3
1.1 超流态混凝土钻孔灌注桩的工艺性质
采用的是长螺旋钻孔机, 其速转高、扭矩低、进钻阻力小、效率高, 能做到边钻进边自动输土出孔。由于螺旋叶片间保持较大的距离, 所以土能够顺利返出, 避免了堵壁。混凝土输送泵将搅拌适宜的混凝土施以.7pa的压力, 利用混凝土泵将塌落度22~25cm的混凝土通过高压胶管、钻杆, 从钻头底部通孔排出, 在确保钻具埋入混凝土一定深度的前提下 (以防止塌孔) , 逐步上提钻具, 最后形成桩体, 混凝土的灌注过程基本与水下混凝土灌注桩相同。但是钻机提钻速度应视混凝土泵车的工作性能而定, 混凝土充盈系数应大于1.1。超流态混凝土灌注桩属于端承摩擦桩, 其承载力以摩阻力为主。桩的承重能力与土层性质和桩身尺寸有关, 并受施工工艺和施工质量的影响, 如遇碎石土层, 泥浆渗透大, 侧摩擦损失就大, 需多次补浆, 以提高对孔壁四周土体的挤密。
超流态混凝土灌注桩施工工艺的步骤为:首先, 用大功率长臂螺旋钻机钻至桩底设计标高。再用高压混凝土泵将超流态混凝土 (坍落度22~25cm) 通过空心钻杆底部并将钻具顶起。待底部混凝土上返1m左右时, 边提钻具边压混凝土。提钻的速度必须保证下部1m左右钻具始终埋在超流态混凝土中。最后, 下钢筋笼到超流态混凝土中, 成桩。
1.2 超流态混凝土钻孔灌注桩具有以下的优点
1.2.1 适应性强、应用广泛。不受地下水位的限制, 在桩间距较小的情况下, 施工可连续进行, 施工工效高。
1.2.2 单桩承载力高。孔底不留残渣、虚土, 可充分提高桩端的承载能力, 不易产生断桩、缩径、塌孔等质量缺陷。
1.2.3 施工现场文明。在施工中不需泥浆护壁, 不用排污, 有利于施工现场的文明管理。
1.2.4 综合效益好。施工中不需进行降水、泥浆制备和排污工作等, 施工操作较为简便, 比泥浆护壁工效提高5~8倍, 节约投资。
1.2.5 发展前景好, 为工程的进一步实现提供了高质量, 高效率的施工工艺。
2 超流态混凝土灌注桩的技术特点
超流态混凝土灌注桩具有以下的技术特点以供参考:首先, 承载力高, 可充分发挥地基土的端承力和摩阻力。由于泵压较大, 成桩质量好, 桩端无虚土, 桩身无径缩、断桩现象。桩身强度高, 超流态混凝土强度等级可按设计要求配制。桩径可择性强, 目前有400、500、600、800、1000多种, 布桩灵活。其次, 特别适合用于复杂、难处理的地质条件, 如软硬夹层、粉细流沙层、深回填土等。能够水下灌注成桩, 特别适用于地下水位高的地域。能够紧贴其他建筑物的基础施工而不影响原建筑物。施工速度快 (比其他桩型快10~20倍) , 无污染、无噪音、无振动、不扰民、利于环保。而且, 可用于深基坑边坡支护。
3 超流态混凝土灌注桩的施工要点
3.1 施工流程
超流态工艺法施工, 是用螺旋钻机成孔, 然后通过空心的螺旋钻杆边泵送混凝土边提升钻杆, 直至桩顶, 然后下放钢筋笼, 直至成桩。
3.2 施工操作要点
3.2.1 落实基础施工队伍在施工技术措施, 加强施工质量管理, 密切注意抓好施工过程中每一个环节的质量。
因为钻孔灌注桩的施工属于隐蔽工程, 其施工过程无法观察, 成桩后也不能进行开挖验收。如果施工中任何一个环节出现问题, 都将直接影响到整个工程的质量和进度, 甚至给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此, 在施工前要认真熟悉设计图纸及有关施工、验收规范, 核查地质和有关灌注桩方面的资料, 对灌注桩在施工过程中可能会发生的一些问题进行分析后制订出施工质量标准、验收实施方案和每根桩的施工记录, 以便有效地对桩基施工质量加以控制。
3.2.2 钻孔过程要用经纬仪校正垂直度。
同时要求在施工过程中边旋转钻杆边清除孔边渣土, 以防止提升钻杆时土块掉入。
3.2.3 钻机钻至设计孔底标高后, 先提升空心螺旋钻杆30cm左
右, 混凝土泵开始压注超流态混凝土, 使混凝土拌合料埋住钻头一定深度, 然后边压注边提钻, 反复循环进行, 直至桩顶高出设计标高50cm。
3.2.4 混凝土的选择强度为C25, 采用商品混凝土, 由于施工工
艺为先灌注混凝土后下钢筋笼, 因此, 混凝土骨料采用粒径为5~10mm的豆石, 坍落度应严格控制在230~260mm。
3.2.5 提钻压混凝土泵送施工时, 要严格控制钻杆提升速度, 通
过混凝土泵送对钻杆产生的上顶力, 调整提钻速度, 确保提钻速度与混凝土浇筑速度相协调, 要计算每盘泵入混凝土方量, 始终保持泵入孔中混凝土量大于钻杆上提体积量。
3.2.6 超流态混凝土的拌制。为防止发生断桩、夹泥、堵管等现
象, 在混凝土灌注时应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。超流态混凝土的原材料必须经过2次复验合格后方可投入使用, 水泥宜选用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥, 强度等级不得低于32.5MPa, 最小水泥用量为350kg/m3, 石子粒径宜采用5cm~20cm, 水灰比宜为0.5~0.6, 外加剂的选用应保证坍落度达到22cm~25cm, 施工要加大水泥用量, 提高水泥和易性, 使石子在混凝土中悬浮, 以避免混凝土离析, 减少钢筋笼下沉时的粘阻力。
3.2.7 安放钢筋笼。利用钻机自备吊钩将钢筋笼竖直吊起, 垂直
于孔口上方, 钢筋笼一般较长, 为防止起吊时笼体变形, 笼体下部应绑附钢管 (沿主筋通长布置, 间距为1.5m) 。下放钢筋笼之前, 要做到调直、对中, 起吊时, 要合理布置吊点, 吊起钢筋笼头部的同时人工抬起钢筋笼底部, 吊直扶稳过程中, 至少由2名技术人员远距离垂直双方向控制指挥, 严禁碰撞孔壁, 确保钢筋笼保护层, 然后扶稳旋转依靠自重和人工下入孔中, 如下沉阻力大, 则用带自重的振动器压入。
3.2.8 在砂、卵石等地层降低提钻速度, 保证混凝土保持在钻杆内。
3.2.9 成孔、泵送紧密配合, 减少桩身灌注时间。
3.2.1 0 成桩后一定注意保护好桩头, 24h内不能扰动。
4 结语
超流态混凝灌注桩因为其独特的优势改良了原来的地层性质, 提高地基强度和摩擦力, 具有很好的承载力、抗拔力、抗水平力, 稳定性好, 尤其在软土地基处理上更有优势。随着基本建设规模的扩大, 超流态混凝土钻孔压灌桩必将为基本建设、环境保护创造巨大的社会效益和经济效益。
摘要：本文对超流态混凝土灌注桩的工艺原理、特点作了详细陈述, 在分析该桩在工程中的适用范围及施工要点的基础上, 指出超流态混凝土灌注桩适用复杂地质条件的工程, 且易于操作, 灌注速度快, 造价相对低廉, 在保证工程质量的同时保证工程安全。具有良好的应用前景。
超流态混凝土 篇4
1施工技术
1)桩位复核。在桩的具体施工过程中,往往由于机械的作用或人为因素的作用,可能造成某些桩位的偏移,所以在钻机就位前必须对桩位点进行认真复核,确定出其准确位置,避免打错和造成不必要的损失。2)桩机就位。桩机就位时一定要使钻头中心对准桩位点,钻头下端离地面15 cm左右,然后把钻机稳固好。3)钻杆找正。通过双面垂球进行钻杆找正,确保钻杆的垂直度,然后将钻头压入土中,使桩位中心偏差满足设计和规范要求。 4)开钻成孔。钻进过程中,必须边钻进边清除孔边土,防止钻杆提升过程中土的掉入。钻机钻进的过程中要视钻进和地质情况适当进行提钻清泥,尽量减少提钻的次数,缩短成孔时间。5)超流态混凝土的搅拌。按照设计要求进行超流态混凝土的配比、搅拌,保证搅拌的时间,使超流态混凝土具有很好的和易性和可泵性。6)超流态混凝土的灌注。先通过高压混凝土拖式泵向孔内压灌一定量的砂浆,保证输送钢管和皮管的润滑性,然后再压灌超流态混凝土,压灌时,一定要控制好提钻速度,边压灌边提钻,直到灌注到设计桩顶标高为止。灌注过程一定要连续进行,尽量避免停机待料。7)放置钢筋笼。超流态混凝土压灌完毕后,将桩机后退一定距离,用起吊装置将钢筋笼吊起,对准孔位,把钢筋笼插入孔内混凝土至设计标高,然后固定好钢筋笼,避免下沉。起吊时,要严格确定起吊位置,防止钢筋笼变形。8)做好桩顶保护。由于桩顶的凝固需要一定时间,为了防止泥块或别的杂物掉入混凝土内影响桩体的质量,必须对灌注完毕后的桩顶进行有效保护。至此完成整根桩的施工。
2主要质量问题及防治措施
对于该桩施工中的质量问题,文献[2][3]中已有探讨,结合本人的现场实践,总结如下。
2.1 堵管原因及防治
堵管的原因主要有:1)混凝土搅拌材料不符合要求,如水泥结块、粗骨料中含有粒径过大的碎石、细骨料中含有的卵石较多等,造成压灌时混凝土堵塞在钢管或皮管内。2)灌注过程中,因高压拖式泵内混凝土不连续,泵内混凝土积存量过小,造成输送管内进入空气,从而发生堵管。
防治:加大原材料的进场管理,不合格的材料严禁进场使用,从而能确保混凝土的质量。压灌时,要保持泵送的连续性,保证高压泵内有一定量的混凝土,严防空气进入而产生堵管。
2.2 二次灌注原因及防治措施
二次灌注原因主要为:1)桩机上的混凝土输送皮管发生堵管后,若清理时间太长,造成无法进行灌注,只好采用往孔内插管,进行二次灌注。2)混凝土输送钢管发生堵管且清理时间较长,为了避免因孔内混凝土凝固,造成钢筋笼下不到设计标高位置,只好提出钻,先把钢筋笼下到设计标高,而后再向孔内插管进行二次灌注。上述情况都是在桩体已灌注2/3的条件下才采取该措施的。
防治:在把好材料关的基础上,保证所搅拌出的混凝土的和易性及质量,使其达到超流态状况,混凝土输送钢管及皮管一定要清理冲洗干净,减少混凝土在管内受到拖式泵压流动时的阻力。
2.3 钢筋笼下不到设计标高原因及防治措施
钢筋笼下不到设计标高原因主要为:1)钻进在通过软土层时,因钻进速度过快及钻进产生的压力大,使软土扰动,产生流变,在进行灌注时,若高压拖式泵的压力小,就会引起孔内混凝土的压力小于四周土层的侧压力,从而使桩体产生缩径,使软土层那段桩体的直径小于钢筋笼,导致钢筋笼下不去。2)由于施工若干个桩后,长螺旋钻杆必磨损严重,若再不采取措施,仍继续钻孔,必然造成成孔的孔径小于设计要求,这样肯定会影响钢筋笼的放置达不到设计位置。
防治:选派有经验的人员进行钻机操作,钻进速度根据地质情况而定,在软土层钻进时不要加压,钻进速度要减慢,从而减少对软土层的扰动,避免缩径。对于长螺旋钻杆,一定要在施工一定阶段后检查钻杆的直径,若磨损严重,则加焊钢筋或更换钻杆,保证杆的有效直径达到设计要求,避免孔径的变小,从而保证下钢筋笼时能顺利进行。
2.4 断桩
断桩产生的原因:1)在灌注提钻的过程中,由于未严格按照操作规程来进行提钻,造成钻头提出了混凝土面,没有达到要求的1 m～2 m,形成断桩。2)在灌注提钻的过程中,若孔内存在孔洞或墓穴,而操作人员没有根据翻浆情况来进行灌注提钻,仍旧按照原提钻节奏提钻,这样势必会发生断桩。
防治:选派有经验的操作人员来进行灌注提钻操作,一定要根据操作规程和翻浆情况来进行,做到具体问题具体分析,可避免断桩的发生。
3结语
长螺旋钻孔压灌超流态混凝土桩是一种优越性很强的桩型,其独特的工艺和技术特点使得其在当今的桩基施工中占有一席之地,很受施工人员的欢迎。在具体施工过程中,只要严格按照工艺要求和技术要求进行,同时注意提高施工人员的职业素质,就能避免许多质量问题。笔者根据多年桩基施工经验对该桩的一些问题进行了探讨,希望得到同行们的指正。
摘要：介绍了长螺旋钻孔压灌超流态混凝土桩施工技术,根据施工经验分析了该桩产生堵管、断桩、钢筋笼下不到设计标高等主要质量问题的原因,并分别提出了防治措施,以期指导实践。
关键词：长螺旋钻孔,超流态,堵管,防治
参考文献
[1]山西省电力建设四公司.太原一电厂Ⅵ期扩建工程钻孔压灌超流态混凝土成桩法施工技术及验收[R].1994.
[2]张志祥.钻孔压灌超流态混凝土桩在工程中的应用[J].太原理工大学学报,2004(35):183-185.
[3]牛志民.长螺旋钻孔—泵压砼成桩施工中一些问题的探讨[J].岩土施工技术,2002(4):238-240.
超流态混凝土 篇5
1 基本原理和特点
1.1 基本施工程序
钻孔压灌超流态混凝土灌注桩是利用长螺旋钻机钻孔至设计深度后, 在提起钻杆的同时通过高压混凝土输送泵、钻杆滤芯管、钻头喷嘴向孔底压灌制备好的超流态混凝土 (有时是水泥浆或水泥砂浆) , 通过计量控制钻杆的提升, 边提边泵送混凝土至略高于设计标高或略高于没有坍塌危险的位置, 提出孔内钻具, 在将钢筋笼吊起压入或振入到设计标高。
1.2 工艺特点
1.2.1 应用范围广
能在易缩径的软土、流砂层、砂卵石层、有地下水等复杂地质条件下顺利成桩, 适用桩300~800mm, 深度在30m以内的基础桩或护坡桩。
1.2.2 混凝土搅拌质量好
超流态混凝土坍落度很大, 一般为220-250mm, 配合比通常为水泥∶砂∶石子:水=450:630:630:270。砂为中细砂, 石子粒径为5-15mm, 同时加入水泥用量15%左右的粉煤灰和一定量的其他添加剂, 由于石子粒径小、砂率大 (0.5) , 所以混凝土具有良好的和易性和保水性, 呈粥状, 石子能均匀浮起, 很利于泵送和灌注。而一般流态混凝土虽然坍落度也较高, 可达200mm左右, 但石子粒径大 (2-4cm) 、砂率低 (0.35) 、级配差, 其搅拌的混凝土和易性差, 比重大的石子易下沉, 析水现象较严重, 常常造成孔底部石子堆积, 出现较“密实”的松散结构, 无法插入钢筋笼, 同时在桩底部极易形成“软弱”现象。用其灌注的混凝土桩与周土结合不密实, 也可能发生缩径现象。另外, 此种混凝土泵送时极易堵管, 造成混凝土浇注无法一次连接完成。
1.2.3 桩身混凝土质量好
由于超流态混凝土都是从钻杆中心自下而上压入孔中, 所以不会出现断桩和缩径现象, 同时泵压下的混凝土对桩周土具有渗透、胶结和挤密作用, 桩身混凝土抗压强度较高。
1.2.4 机械化程度高
采用螺旋钻机、混凝土泵、泥浆泵、混凝土搅拌机等联成一体, 形成半机械化流程, 工艺简便, 操作简单, 人为因素少。
1.2.5 桩承载力高
由于在桩尖部分事先注入高压水泥浆, 处理了桩尖虚土并产生一定的扩大头, 使桩端承载力得到了很大提高, 在后续压入混凝土时因混凝土比重 (2.4) 大于水泥浆比重 (1.8) , 水泥浆浮在混凝土上面灌注, 其沿孔壁上升, 注满孔壁凹凸不平处或渗透到孔壁土层中, 把桩周土与桩体紧密粘结到一起, 增加了孔壁的摩擦力, 使得单桩承载力可提高30%--90%, 土质颗粒越细, 提高的承载力越小, 土质颗粒越粗, 提高的承载力越大。
1.2.6 环保效果显著
该成桩工艺与常规钻孔灌注桩相比, 既不用泥浆护壁又不用套管跟进, 避免了污水溢流, 泥浆排放等既浪费材料又污染环境的缺点, 真正做到了无污染、无排放、无振动、无噪音的文明生产。
2 施工要点
2.1 在钻机就位前, 试运转钻机及检查压灌砼管路是否流畅, 砼泵、搅拌机是否运转正常。
2.2 钻机就位后, 复测孔位, 对正点位并调整钻机垂直度, 应特别注意, 钻孔时必须间隔至少一根桩施工。
2.3 若施工场地提前引孔钻机支腿下必须垫实, 确保钻孔的垂直度和钻机的稳定。
2.4 该工程桩距比较近, 钻孔时必须间隔钻孔, 防止塌孔埋钻, 影响周围桩的质量。
2.5 做好施工现场桩的记录, 发现问题, 及时同有关人请示, 确定该
桩的处理方案后方可施工。
2.6 钻孔时, 进钻的速度依据电流的变化来控制, 以免烧毁电机, 电流控制在不大于两倍钻机的功率的电流值。
2.7 钢筋笼应提前制作, 严格按设计要求下料、焊接及绑扎。
主筋与加劲筋要焊牢。钢筋笼下部500mm不绑箍筋, 并向内收口 (15-30°) 以方便钢筋笼安放。
2.8 提钻灌注砼。
钻至孔底标高前将砂浆放进砼泵并将砂浆注入砼管, 钻至标高, 边提钻边泵送砼, 提钻速度与砼灌注量应相互配合, 并保证砼超过钻头1-2m。提钻时旋转上提8-15m。后静止提钻, 提钻必须掌握好提钻速度, 避免出现砼断层现象。
2.9 安放锚桩钢筋笼:
普通钢筋笼采用自吊设备安放, 锚桩钢筋笼在起吊前用木杆绑扎在钢筋笼的周围, 来增加钢筋笼的起吊刚度。吊起后将木杆解下, 将钢筋笼下入孔中, 边下边控制垂直度并来回旋转至设计标高。如下不到位, 可用振锤或外力压入砼中。
3 施工注意事项
3.1 堵管
产生的主要原因是混凝土泌水离析, 处理措施是严格控制水灰比及搅拌、运输时间。对于因石子粒径大、水泥结块而导致的堵管则要求控制好混凝土进口的铁篦孔径。地下水涌入、砂石回灌形成“石桥”也可导致堵管, 预防措施是先送料至管口, 后提钻打开喷口。另外也要注意管道温度影响, 防热、防冻。有条件时适当加大管径, 尽量避免大小头接口, 这样能有效地防止由于混凝土泵打空而造成的堵管事故。
3.2 钢筋笼下不到位
原因是孔壁坍塌, 应采取防坍孔措施。另外混凝土自身原因也可导致笼不到位, 要严格控制坍落度和水灰比, 采用二次压灌成桩及钢管对称加压。
3.3 坍孔与扩径
提钻不当及成桩时间过长是导致坍孔的重要原因, 因此要求减少清土次数, 缩短成桩时间, 控制提钻速度, 防止孔内产生负压, 泵灌的压力要适当。
3.4 桩身质量不稳定
原因之一是坍孔, 处理方法同上。引起桩身质量不稳定的因素还有地面碎杂物掉入桩孔中, 混凝土的坍落度不稳定, 清孔时钻杆叶片上的泥渣未清除干净。施工要求地面堆土和钻杆叶片上的泥渣必须及时清除干净, 在钻头下部叶片上焊加活动挡板。对砼制作的要求是严格控制水灰比和搅拌时间。
4 技术措施
4.1 为保证桩端质量, 防止断桩, 砼输送系统压力控制在5MPa-
6MPa, 提升钻杆时应缓慢进行, 每提升1m停钻继续压灌, 以补偿降低的压力。
4.2 履带吊或塔架支脚要填设平稳, 成孔过程中, 用经纬仪观测钻杆垂直度, 发现误差要及时调整, 保证桩体垂直度。
4.3 通过试桩确定压灌砼的充盈系数和配合比。
在灌入砼出现异常时应找出原因, 采取相应的措施。发现墓穴等空洞时, 应加大砼灌入量, 待灌注压力恢复后 (砼浆挤满空洞) , 才可提钻继续压灌。
4.4 施工中要注意控制孔壁含水量。
如含水量过小, 应在压灌砼前先灌水或素水泥浆, 避免砼中的水分渗漏过大, 使砼塌落度降低, 造成钢筋笼难以压入。
4.5 尽量缩短砼泵送距离, 砼输送管与钻杆蕊管直径要一致, 防止压灌砼时堵管。
4.6 在压灌砼到桩顶时, 应把孔中的泥浆、砂浆排净, 灌入的砼要超出桩顶50cm, 以保证桩顶砼强度。
5 结束语
总之, 超流态混凝土压灌桩提供了一种摩擦系数低、流动性好、自动密实、粘性大、和易性好、强度高、耐久性好、石子能悬浮的超流态混凝土, 且工艺简单, 造价低, 能在有地下水、含流沙、砂卵石、淤泥层、坍孔等不良地质条件下, 高效灌注超流态混凝土的优质高强度的钢筋混凝土桩的方法, 成功地解决了灌注桩解决不了的难题, 收到了良好的经济效益和社会效益。
摘要：随着社会科技的发展, 建筑设计和施工技术的迅猛发展, 速度快、质量好、造价低、符合城市环保要求的超流态压灌桩应运而生。本文主要探讨了超流态混凝土压灌桩施工技术, 并深入地研究了其应用。
超流态混凝土 篇6
1 超流态混凝土灌注桩的适用范围及工法特点
超流态混凝土灌注桩可用于一般地质条件, 尤其地下水位以下的粘性土、粉土、砂土 (流砂、淤泥) 强风化岩等地质条件。可用作建 (构) 筑物基础桩和基坑、深井支护的支护桩, 可在填土层、淤泥土层、软土层、流沙层等不良地质条件下成桩。具有以下优点[4]: (1) 适应性强、应用广泛。不受地下水位的限制, 施工可连续进行, 施工工效高; (2) 超流态混凝土流动性好, 石子能在混凝土中悬浮而不下沉, 不会产生离析, 放入钢筋笼容易; (3) 桩尖无虚土, 防止了断桩、缩径、塌孔等施工通病; (4) 穿越软硬土层能力强, 单桩承载力高、施工效率高, 操作简便; (5) 低噪音、不扰民、不需要泥浆护壁不排污、不降水、施工现场文明; (6) 施工中不需进行降水、泥浆制备和排污工作等, 施工操作较为简便, 比泥浆护壁工效提高5~8倍, 综合效益高。
2 超流态混凝土灌注桩在软土地基上应用的优势及难点
软土地基是强度低、压缩量较高的软弱土层, 且通常地下水位较高。软土地基的性质因地而异, 因层而异, 不可预见性大。
由于超流态混凝土灌注桩自身所具有的独特特点, 在软土地基中应用具有其他桩型所不具有的优势: (1) 适用性强, 能较好的适应软土地基的地质条件, 不受软土地基中所广泛存在的的地下水的限制, 施工中不需进行降水; (2) 在软弱土层, 由于桩身自重及压灌压力, 混凝土会充盈较多形成扩径桩, 对提高桩承载力很有好处。
软土地基的工程性质较差, 不可预见性大, 施工时会遇到一般地质条件下不常见的困难和问题。如果操作稍有不慎, 就会人为造成混凝土强度不足、夹泥、断桩及钢筋笼安放不到位等质量事故。主要存在的技术难点有: (1) 由于软土地基灵敏度大, 施工过程中容易造成地基基底扰动而导致承载力大幅度降低, 同时影响钢筋笼的安放。 (2) 软土地基抗剪强度低, 压缩性高, 桩孔侧壁易发生变形、塌落等问题, 进而影响混凝土的灌注过程、截面形状和成桩质量, 极易造成夹泥、断桩、缩径等质量问题。 (3) 软土地基的物理力学性质差, 且因层而异, 不可预见性大, 施工难度大。 (4) 土层过于软弱会使得超流态混凝土灌注桩充盈系数过大, 不经济, 甚至导致串孔。
3 软土地基施工质量控制关键技术
针对对上文提到的难点问题, 提出以下质量控制措施。
(1) 每次开钻之前首先宜先用水再用1:3水泥砂浆疏通管路, 然后用砼将水和水泥沙浆排出管外, 再落钻施工。 (2) 钻机钻至孔底后, 提离一段 (一般不超过0.5m高度) 后停钻泵送混凝土。混凝土泵开始压灌混凝土并停顿10~20s, 然后边压灌边提钻, 始终保持泵入孔中混凝土量大于钻杆上提体积量; (3) 钻至孔底后不要提钻过高, 以免孔壁塌落造成孔底虚方量。 (4) 灌注时适量控制初灌量; (5) 灌注过程中应保证混凝土始终包裹钻头1m以上, 以保证混凝土不与钻头脱离的速度提钻; (6) 灌注后期应注意泵压及泵速, 保证桩头处不回落泥浆杂物; (7) 灌注至桩顶时, 应加大超灌量保证混凝土灌至高桩顶500mm左右。 (8) 适当增大水泥用量, 尤其是桩顶部位的混凝土水泥用量。
4 超流态混凝土灌注桩在软土地基上施工工艺流程
超流态混凝土灌注桩在软土地基上的施工工艺流程:准备工作 (测量放线, 设备试车) →桩基定位 (检查孔位偏差) →钻孔机就位 (检查硂配合比及搅拌质量) →钻至设计深度→边提钻杆边注混凝土 (孔底注浆) →放置钢筋笼→成桩→桩头处理。
5 超流态混凝土灌注桩在上海某基坑围护工程的应用
(1) 工程概况。本工程位于上海市, 包括多栋高层写字楼及商业裙房, 下设两层地下室, 施工前相对标高-0.55m。开挖深度为11.3m, 基坑周长约705m, 面积约25943m2;地下水位埋深0.5m, 承压水水头埋深3-12m。拟建场地中有两处暗浜, 浜深3.1-5.0m左右。地层土质依次为:杂填土、粉质粘土、灰色淤泥质粉质粘土、灰色淤泥质粘土、灰色粉质粘土、暗绿~草黄色粉质粘土、灰绿~草黄色粘质粉土、草黄~灰色砂质粉土。基坑围护结构采用超流态混凝土灌注桩结合五轴水泥土搅拌桩止水帷幕+两道砼支撑。混凝土强度等级为C30, 钢筋等级为HRB335, 桩径采用φ850、φ900、φ950、φ1000, φ20主筋, φ8@200箍筋。桩身箍筋采用螺旋箍, 每1.2mφ12~14焊接加强箍筋。
(2) 通过严格按照上述施工流程及质量控制技术, 并做好各项应急预案, 针对其在上海软土地区应用中可能出现的充盈系数过大、钢筋笼沉入过程中的垂直度较难控制等问题, 提出了针对性的质量控制要点:①长螺旋取土钻杆直径可针对工程要求适当缩小1~3cm, 目的是在成桩及灌注过程中桩径不至于变大太多。具体尺寸可根据现场试成桩来确定;②超流态混凝土的泵送应采用超声波监控手段;③钢筋笼沉入过程应首先利用自重, 在自重无法满足沉入要求时采用振动沉入, 振动深入时应避免振动力过大导致的混凝土液面下降过快;④如遇混凝土液面下降, 则应及时进行混凝土补充灌入;⑤整节钢筋笼的起吊和沉入应做好垂直度控制, 在起吊钢管中应焊接钢筋笼限位装置, 沉入时应保证钢筋笼与桩边的位置。
(3) 实践证明, 超流态混凝土灌注桩稳定性好, 不仅解决了地下水位高及孔壁易塌问题, 有效地提高了桩的承载力, 并且完全的保证了工程质量, 并且施工速度快、造价低、施工工艺简单, 桩体密实、无断桩、无缩颈, 取得了很好的社会效益和经济效益。
6 结论
(1) 超流态混凝土灌注桩适用范围广, 不受地下水位限制, 操作简便, 混凝土灌注速度快, 成桩质量好, 对周围环境影响小。 (2) 软土地基工程性质差, 地下水位高。超流态混凝土灌注桩稳定性好, 能够不受地下水位的影响。 (3) 在软土地区应用时, 应采取更为严格的措施, 防止地基基底扰动和孔壁变形、塌落对成桩质量的影响。
参考文献
[1]超流态混凝土灌注桩基础技术规程[S]. (DB23/T360-2003) .
[2]叶宪辉.超流态混凝土灌注桩灌注环节质量控制[J].西部探矿工程, 2006 (2) :48-49.
[3]混凝土泵送施工技术规程[S] (JGJ/T10-95) .
超流态混凝土 篇7
王府站镇九年制学校位于吉林省松原市前郭县王府站镇中心, 距离松原市中心约30 km, 场地绝对标高197.5~198.8 m。该学校是2008年汶川地震后, 吉林省启动校舍安全工程排查, 前郭县政府决定合并三所中小学并异地新建的校舍工程。教学楼由小学部、初中部和教学辅助用房三部分组成, 平面呈工字型布置。小学部教学楼为4层, 其余部分3层, 采用现浇混凝土框架结构。教学楼总长82.3 m, 宽67.4 m, 平面设三道变形缝, 将复杂平面分割成四个规则的结构单元 (见图1) 。本工程按重点设防类设计, 框架抗震等级一级。框架柱截面受控于小震下的抗侧移刚度, 轴压比均不超过0.5。
2 工程场地地层分布
工程场地在区域地质上处于松辽盆地腹地东部斜坡带的前缘, 构成基底的地层以白垩系地层为主, 顶板在地表下50 m左右, 为一套巨厚层湖相沉积物。工程场地地形相对较平坦, 勘探孔所揭示的深度范围内地基土共分8层, 自上而下依次为: (1) 杂填土、耕土, 层厚0.8~1.2 m; (2) 粉土, 厚度1.2~1.9 m; (3) 细砂, 上部褐黄色, 下部灰褐色, 干, 稍密-中密状态, 主要成分为石英、长石, 磨圆度中等, 分选一般, 厚度变化较大, 层厚2.7~6.7 m; (4) 粉质黏土, 褐黄色, 可塑状态, 无摇振反应, 干强度较低, 韧性较低, 含沙量较大, 层厚0.4~2.4 m; (5) 细砂, 灰褐色, 稍湿, 中密状态, 层厚2.2~5.8 m; (6) 粉土, 灰褐色, 稍密状态摇震反应中等、无光泽、干强度较低、韧性较低, 含粉质黏土, 层厚0.4~2.8 m; (7) 细砂, 灰褐色, 饱和, 密实状态, 主要成分为石英, 长石, 含少量粉质黏土, 级配良好, 分选性一般, 层厚0.5~2.2 m; (8) 黏土, 蓝灰色, 可塑偏硬状态, 含铁质结核, 无摇振反应, 切面有光泽, 低压缩性, 干强度中等、韧性中等, 该层未穿透, 揭露最大厚度为7.1 m。
3 常用桩型的技术经济分析
从地方经验来看, 因地层承载力不高, 松原地区的基础很少采用天然地基, 多数采用桩基础。当地常用的桩基础形式中, 灌注桩有沉管灌注桩、钻孔压灌超流态混凝土桩、夯扩桩;预制桩有高强预应力混凝土管桩, 近年还引入了高强预应力混凝土方桩。从施工的可行性来看, 沉管灌注桩可使饱和的砂土液化, 故沉管相对容易, 但深度难以控制, 砂土液化后沉管端部阻力很小, 加之施工时难以保证桩身浇筑质量, 使用相对较少。夯扩桩由于砂层透水性高, 桩端难以封住地下水而承载力不稳定, 使用也受限制。高强混凝土预应力管桩经济性好, 但在砂土地基中的应用有很多困难, 采用静力压桩则随着工程桩对砂层的挤密, 后续桩难以穿越厚实的中密砂层而容易导致桩长过短, 且桩端砂层在达到终压力后存在应力松弛现象, 导致桩端沉降偏大。若采用锤击沉桩, 则随着锤击次数的增加, 砂土振密效应显著, 导致后续沉桩越来越困难, 也不可取。
钻孔压灌超流态混凝土桩在类似场地中应用广泛, 该桩型利用长螺旋钻机钻孔至设计深度后, 在提钻的同时, 通过高压混凝土输送泵、钻杆芯管、钻头喷嘴向孔底压灌制备好的超流态混凝土, 通过计量控制钻杆的提升, 边提升边泵送混凝土至略高于设计标高, 再将钢筋笼吊起, 压入或振入到设计标高。该桩型混凝土搅拌质量好, 桩身混凝土压力灌注, 无缩颈夹泥等缺陷, 桩身质量容易得到保证;机械化程度高, 单桩承载力在砂层中因混凝土外溢等原因提高了桩侧阻力, 桩尖部分注入高压水泥浆处理桩尖虚土, 使端承力得到提高, 在对砂层作为持力层的情况时, 还可采用注浆机械搅拌扩底, 故桩的承载力较高;无需泥浆护壁与套管跟进, 施工无振动、无噪音。该桩型在引入松原地区后得到广泛应用。
本工程地勘报告首选的基础形式是钻孔压灌超流态混凝土桩, 未提供天然地基承载力。设计也根据地勘报告, 选用该桩型。预估桩长13 m, 以第5层———细砂层作为桩端持力层, 桩径350 mm, 单桩竖向承载力特征值Ra=420 k N。
4 钻孔压灌超流态混凝土桩在项目中遇到的问题
工程试桩时钻孔顺利, 很快达到设计要求的深度及持力层, 压灌超流态混凝土也很顺利, 提钻后压入钢筋笼时遇到问题。钢筋笼压入5 m左右即无法继续深入, 即使采用振动插筋器也无法实现钢筋笼的就位。重新在原孔位复钻后再次灌入混凝土, 提钻后钢筋笼顺利压入桩身。当时认为钢筋笼不能压入属于个别现象, 但后续的桩基施工陷入困境, 所有的工程桩均无法一次将钢筋笼就位, 均需复钻再灌注混凝土才能压入钢筋笼。
工程参与各方分析可能是超流态混凝土配合比不好, 导致混凝土和易性和保水性差, 使灌入桩身的混凝土离析, 孔底部石子密集而无法压入钢筋笼。施工方多次调整混凝土配合比后仍无法从根本上解决问题。后来发现钻孔时钻杆带起的砂土比较干, 复钻时带起的超流态混凝土也比较干, 缺少水泥浆。查地勘资料显示地下水位距离地表10~15 m。由于砂层较干, 使灌入的超流态混凝土快速失去水泥浆而形成干硬性石子组成的松散颗粒物, 导致钢筋笼无法压入, 此种情况在复钻复灌混凝土后缓解。设计方认为, 在这种情况下, 即使钢筋笼能压入, 也无法保证桩身混凝土的强度。至此成桩困难的原因找到, 工程参与各方均认为该桩型不能继续使用, 需调整基础形式。
5 独立基础可行性分析
由于其他桩型用于本场地都具有一定的局限性, 考虑本工程基底荷载并不大, 故设计提出采用天然地基上的柱下独立基础方案。
松原地区抗震设防烈度为8度 (0.20 g) , 关于砂土液化问题也是需要认真考虑的, 采用桩基能避免砂土液化对基础的不利影响。天然地基需判别液化可能性。因地下水位深度 (dw) 12 m大于8度砂土液化特征深度 (d0) 8 m与基础埋深 (db) 2 m之和, 满足GB50011《建筑抗震设计规范》中初步判别不液化的要求, 故场地砂土判别为不液化。通过标贯试验和静探试验值推算, 地勘最终取定粉土层承载力特征值为fak=150 k Pa。设计考虑基础埋深1.8 m, 进行宽度深度修正后, 能够满足基础设计需要。对比天然地基上的独立柱基和桩基两种基础形式的经济性, 独立基础造价能节省基础造价50% (典型柱下基础见图2) , 且省去了桩基施工的工期以及桩基检测的费用, 具有明显的优越性。该工程于2010年投入使用, 未发现地基不均匀沉降现象, 地基基础状况良好。
6 结语
钻孔压灌超流态混凝土桩适用性广泛, 但针对地下水位低的干燥缺水砂土地基的应用要十分谨慎, 不仅可能成桩困难, 还有可能导致桩身混凝土质量缺陷。在排除场地液化可能性的前提下, 松原地区的砂层能满足多层结构基础承载力的需要, 可以采用天然地基, 以节省造价和工期。
摘要：结合工程实例, 介绍了钻孔压灌超流态混凝土桩的技术及经济特点, 分析了该桩实例中成桩困难的原因, 并介绍了解决方案。提出了该桩型可能不适合干燥的砂土地层, 在排除液化可能性的前提下, 可以采用粉细砂层作为多层建筑的天然地基。
关键词：钻孔压灌超流态混凝土桩,砂土液化,方案
参考文献
[1]DB23/T360-2010钻孔压灌超流态混凝土桩基础技术规程[S].