沉管灌注桩施工工艺探析_卞正军

DOI:10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2003.11.016

第29卷第11期29No.11西建筑　　　　　　　　　　　　　Vol.　　　　　　　　　　　　　　　　　山2003年9月Sep.　2003SHANXI　ARCHITECTURE

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文章编号:1009-6825(2003)11-0023-02

沉管灌注桩施工工艺探析

卞正军　苏景兰

摘　要:分析目前沉管灌注桩施工质量缺陷产生的原因,介绍了新的沉管灌注桩施工工艺,并与目前传统沉管灌注桩的

施工工艺进行比较,得出新的沉管灌注桩的优点。关键词:沉管灌注桩,施工工艺,混凝土中图分类号:TU473.1+4

文献标识码:A

时,则采用跳打法或相隔一定的技术间歇时间后再打邻近的桩,

以减小土体对邻近桩的水平横向推力和隆起上拔力,或等邻近的桩混凝土达到一定的强度能够具有足够的抗力避免破坏。

这种解决断桩的措施由于相隔一定的技术间歇时间,延长了工期,加大了资本回收时间,采用跳打法增加了移动桩架的路径,施工繁琐,施工进度亦相应地减慢。

引言

沉管灌注桩是目前桩基础常用的一种,它包括锤击沉管灌注桩、振动沉管灌注桩、夯压成型沉管灌注桩和振动冲击沉管灌注桩等,尤其以锤击沉管灌注桩和振动沉管灌注桩最为常见。

它们的施工工艺是:使用锤击式桩锤或振动式桩锤将一定直径的钢管沉入土中,造成桩孔,然后放入钢筋笼,浇筑混凝土,最后拔出钢管,便形成所需要的灌注桩。

这种灌注桩施工简便,环境整洁,比较经济,但如果施工不当,易产生一些质量缺陷,如断桩、缩颈、隔层等,这些质量缺陷虽然可以采用传统的施工方法加以解决,但施工比较麻烦,影响进度,工艺繁琐,同时施工质量并不能完全保证,人为因素依然存在,如何解决这些问题,成为一些基础公司或建筑工程公司感到头痛的问题。

下面通过对这些施工质量缺陷产生的原因进行分析,提出改变施工工艺、解决质量缺陷的措施,即新沉管灌注桩施工工艺。

2.2　施工中保持管内混凝土略高于管底,使之具有足够的扩散

压力,拔管时,采取复打法或翻插的办法,并严格控制拔桩的速度来解决缩颈的问题,工艺相对复杂,人为因素较多,质量控制亦不完全稳定。

2.3　控制混凝土的坍落度、骨料粒径以及拔管速度,拔管时采

取密振慢拔来解决隔层的问题,亦存在施工人为因素较多,质量控制随机性大的缺点。

3　新沉管灌注桩的施工工艺及特点3.1　施工工艺

新沉管灌注桩即在传统的沉管灌注桩施工工艺的基础上,增设一PVC塑料内套筒,以锤击沉管灌注桩为例,其施工工艺如下:

1)桩机就位。2)用桩架吊起钢管,对准预先设在桩位处的预制钢筋混凝土桩尖,即套桩靴。3)缓缓放下钢桩管,套入桩尖压入土中。

4)桩管上端扣上桩帽,检查桩管与桩锤是否在同一直线上。5)锤击沉管至设计深度。6)在管内放入PVC塑料内套管(如桩较长,可以分段接长)。7)放入钢筋笼,用吊斗将混凝土灌入PVC塑料内套管。8)均匀拔管振动,直至钢桩管全部拔出。

1　传统沉管灌注桩施工质量缺陷产生的原因1.1　出现断桩的原因

常出现在地下1m～3m的不同软硬土层交接处。裂缝一般是水平或略带倾斜,贯通整个截面。

产生的原因主要有:

1)桩距过小,邻桩施打时对土体挤压产生的水平横向推力和隆起上拔力的作用。

2)软硬土层间传递水平力大小不同,对桩产生剪应力。3)桩身混凝土终凝不久,强度较小,承受外力的能力还较差,经受不住这些外力的作用。

1.2　产生缩颈的原因

产生的原因主要有:

1)在淤泥或软土层中沉管时,由于土受挤压产生孔隙水压,拔管后便挤向新浇灌的混凝土,造成缩颈。

2)拔管过快,管内混凝土存量过少,造成缩颈。3)混凝土和易性差,造成混凝土出管扩散性差,造成缩颈。

3.2　特点

新沉管灌注桩由于增设了一PVC塑料内套筒,并且留在地下,作为灌注桩的一部分,因此,它具有以下一些特点:

1)桩基混凝土浇筑后,钢桩管拔出,PVC塑料内套筒的筒壁同时承受混凝土的侧向压力和土体的作用力,相互抵消一部分力的作用,因此,PVC塑料内套筒要求的承载力不大,一般的PVC塑料即能满足要求,因此价格相对较低。

2)由于桩身的形成是在PVC塑料管内,因此,它的直径比钢桩筒的直径小2cm～3cm左右,对土体的挤压作用减弱,在施工时,对邻桩的作用力相对减小。

3)由于成桩后PVC塑料内套筒留在土体(下转第136页)

1.3　产生隔层的原因

产生的原因有:

1)钢管的管径较小,混凝土骨料粒径过大。2)和易性差,拔管速度过快。

2　传统沉管灌注桩施工质量缺陷解决的措施及缺点

大于3.5倍桩径),如不能满足2.1　控制桩的中心距不能太小(

收稿日期:2003-07-08

作者简介:卞正军(1968-),男,1990年毕业于盐城工学院工民建专业,讲师,盐城建筑工程学校,江苏盐城　224006

苏景兰(1967-),女,1989年毕业于南京建筑工程学院建筑工程专业,讲师,盐城建筑工程学校,江苏盐城　224006

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和血管系统失调。

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3.2　焊接生产中设备、装备及工具的安全技术

焊接生产过程中所使用的设备、装备及工具均有安全问题,一般在设备、装备及工具的使用说明书中都有介绍,在使用过程

中必须严格执行,切不可掉以轻心。尤其是易燃、易爆的设备,装置更应注意。

3　在焊接过程中的防护措施

3.1　减少焊接生产过程中粉尘、有害气体的产生

首先设法降低焊接材料的发尘量和烟尘毒性,如低氢型3.1.1　焊条内萤石和水玻璃都是强烈的发尘致毒物质,那么,应尽可能采用低尘、低毒低氢型焊条。焊接现场有害气体测量值如表3。

表3　焊接现场有害气体测量值

有害物质名称臭氧(O3)氧化氮(换算成NO)一氧化碳(CO)二氧化碳(CO2)氟化氢及氟化物(F)

现场测量值

mg/m30.13～0.260.1～1.114.2～15

-16.75～51.2

最高允许浓度

mg/m3

0.353090001

3.3　加强个人防护

3.3.1　穿戴好工作服、鞋、帽、手套、眼镜、口罩、面罩等,必要时

可采用送风盔式面罩及防护口罩。

在容器内焊接时,特别是氩弧焊、二氧化碳气体保护焊,3.3.2　或焊接有色金属时,除加强通风外,还应戴好通风帽。使用时应用经过处理的压缩空气供气,切不可用氧气,以免发生燃烧事故。

3.4　绿色焊接

绿色焊接就是注重环保的清洁焊接生产,在焊材方面的研究主要集中在无毒钎料的开发上,如无铅钎料和无镉钎料的开发研究。在焊接方法方面的研究就要集中在节能焊接设备及无弧光、无粉尘污染的焊接方法上。如节能和节约材料的焊接设备逆变电源的开发和推广。随着绿色焊接的发展,总有一天焊接时不再需要面罩、黑玻璃和通风吸尘设施。

3.1.2　从工艺上着手提高焊接机械化和自动化程度。对重复

性生产的产品,设计程控焊接自动线;优先选用安全性能良好的埋弧自动焊、电渣焊和摩擦电阻焊等工艺。

加强通风采用换气装置把新鲜气体输送至厂房或工作3.1.3　场地,并及时把有害物质和被污染的空气排出。通风可用自然风

也可用机械风,可全部通风也可局部通风。

Thenoxiousproductsinweldingprocessandprotectionmeasures

QIYan-qing

(ShanxiBranchofChinaAluminumCo.Ltd.,Hejin043300,China)

Abstract:Inthispapertheproductionandclassificationofnoxioussubstancesproducedinweldingprocessareanalyzed.Meanwhile,correspondingprotectionmeasuresareproposedforwelderstoavoidinfluencesofthosenoxiousproducts.Keywords:welding,noxioussubstance,protectionmeasure(上接第23页)　内,所以一旦成桩,既能承受邻桩施工打桩时产生的水平横向推力和隆起上拔力的作用,也能承受软硬土层间传递水平力产生的剪应力,具有一定的承受外力的能力,这些能力足以抵御施工所产生的外力。

4)成桩后混凝土凝结硬化,与PVC塑料内套筒形成复合混凝土受力桩,提高了桩基受压能力。

5)可以根据需要在PVC塑料内套筒的外壁形成毛刺,提高它与土体的摩擦力,适用于抗拔桩。

6)混凝土在PVC塑料内套筒中浇筑,拔管的速度、混凝土浇筑的充盈系数、管内混凝土的高度、骨料粒径、混凝土的坍落度等人为因素对桩自身质量的影响减小,混凝土浇筑时与管内壁的摩擦力减小,混凝土更容易下落,施工工艺变得简单,质量更容易保证,从理论上讲,可以完全杜绝断桩、缩颈以及隔层的质量事故,保证桩基础的良好受力,从而保证结构的安全性。

7)施工时保证一次定位,一次成桩。不需要来回移动桩架,采用跳打法或考虑打桩的顺序及桩架行走路线,减少对新打桩的影响而增加桩架的移动路径,从而缩短了工期,提高了工效。

8)一根桩完成施工后不需对钢桩管内壁进行清洗,减少了作

业工序,改善了劳动生产环境。

9)在传统工艺的基础上增加一PVC塑料内套筒的施工程序,

工艺变得更加简单,更加容易施工。

10)新沉管灌注桩由于增设了一PVC塑料内套筒,它的施工成本比传统的沉管灌注桩要略高一些。

4　结语

新沉管灌注桩在传统沉管灌注桩的基础上,通过增设一PVC塑料内套筒,解决施工中邻桩的施工产生的作用力和混凝土新近浇筑强度较低等问题以及一些施工中的人为因素对桩身质量的影响,虽然增加了施工费用,但是,由于采用这种工艺,可以缩短工期,提高进度,保证质量,对于那些工期短、要求高、对投资的时间效益要求比较迫切的工程以及采用EPC承包模式(即指一家总承包商或承包商联合体对整个工程的设计、材料设备采购、工程施工实行全面、全过程的交钥匙承包模式)、CM承包模式(即边设计边施工,组织快速路径的生产模式)、DDB模式(即项目前期决策策划和管理、设计、施工相结合的管理模式)、DBFM模式(即设计、施工、设施管理模式)和讲究综合效益的承包管理模式尤为适用。

Researchonconstructionofdrivncast-in-placepile

BianZheng-jun　SuJing-lan

(YanchengInstituteofArchitectureEngineering,Yancheng224006,China)

Abstract:Inthispaper,thereasonsofappearingconstructionqualityproblemsofdrivencast-in-placepilehadbeenanalysed,andthespecificmea-suresforsolveingtheseproblemshadbeenputforward,Thenewconstructiontechniquesofdrivencast-in-placepilehadbeenintraduced,Basedonthese,andnowthenewconstructiontechniquesofdrivencast-in-placepileisbetter,Suggesttousethenewone.Keywords:drivencast-in-placepile,constructiontechniques,anglesteelskeleton