[混凝土夯扩桩推广运用及施工控制要点] 混凝土施工要点

摘要:本文首先阐释了混凝土夯扩桩的概念及运用,接下来介绍了它的施工优点,然后详细地阐述了混凝土夯扩桩在实际施工过程中的控制要点,以便为了今后的工程施工提供一些参考。  

关键字:混凝土夯扩桩,推广应用,施工控制要点  

1混凝土夯扩桩的概念及运用  

钢筋混凝土夯扩桩是采用了打桩锤把内外桩管同时沉入到土层当中,凭借锤击内桩管夯扩端部的混凝土,进而使得桩端形成一个扩大头,再灌注桩身的混凝土;
在拔除外桩管的时候,把内桩管与桩锤压顶于管内的混凝土表面上,使得桩身密实之后成型。夯扩桩属于是一种具有代表性的把桩端承载作为主要,桩侧的摩擦阻力作为辅的一种类型的灌注桩,所以要求施工的地基土在一定的深度范围内应该有一定厚度的可塑至处于硬塑状态的粘性土和粉土、砂土与碎石土的主要持力层作为是一种被加固层。锤击夯扩沉管灌注桩是采用了内击锤或者内夯管和沉管的两者之间的相互共同作用,在沉管已经达到设计的持力层深度后,在沉管内灌入混凝土然后进行相应的夯扩,在夯扩当中能量的巨大作用之下进而使得灌入管内部的混凝土逐渐形成了扩大的端部分。夯扩桩凭借桩端扩大头的支承作为主要,桩周的摩擦力作为辅要的,按照这一特点,为了使得这种桩型的优点能够得以充分的发挥,一定要使得它的扩大头放置在特性比较好并且强度比较高的土质层当中。夯扩桩桩周围的摩擦力和普通的沉管灌注桩大体一致,然而对于那种压缩性比较小的土质来说的话,夯扩的效果比较差;除此之外,施工有关机械的千差万别、夯击能量的不断变化、夯扩相应参数的各种不同等诸多因素,对于桩的实际承载力影响都比较大。夯扩桩通常情况下采用的是凭借干混凝土进行封底的无桩靴的沉管方式,具备桩长和桩径能够调节、施工准备的周期比较短以及造价比较低等等优点。特别是在地基比较复杂、桩端部持力层的位置以及承载力变化比较大的地基当中,夯扩桩更加具有优越性。在夯扩桩发展的初期阶段,运用锤击打入方式的桩基的实际施工,它的长度不应该超过十五米。随着施工桩机的不断更新与大力应用,大大地减少了拔管阻力,现在夯扩桩的施工长度已经达到了三十米。  

2混凝土夯扩灌注的优点  

2.1技术的上的先进性  

在桩端形成了蘑菇状扩大头,从而显著地提高了桩端的承载能力。冲击钻孔时孔中的土体并未从孔中取出而是压挤到了周围的土体中,对地基起到了挤密作用。在施工中发现在进行两根以上小桩距群桩施工时,在贯入度控制相同的情况下,后施工的桩长往往要比前施工的桩短0.3 -0.8米 ,这就有效的证明这一点。桩体表面粗糙,其凹凸分布较为均匀,深度一般为0.3 -0.9cm ,桩体与周围土体相互咬合,增加了之间的磨擦力,实现了端承桩与磨擦桩的效结合,充分利用了地基的综合承载力。  

2.2施工质量上的可靠性  

因该桩为现浇混凝土桩,因此避免了成品桩在运输及施工过程中可能对桩体产生损坏的不足,在实践中基本不会出现断桩的情况。桩体混凝土一般采用C30普通混凝土,该型术地的施工工艺决定了拔管后实际桩径都会大于导管内径 3cm 左右,即大于设计桩径,这就提供了一种可靠性储备。管底封水层及扩大头混凝土与导管壁构成了一封闭的止水体系,同时在施工中导管内的少量地下水已经飞濺出,这样使得位于地下水位以下的混凝土灌注转变成了“无水”状态下的混凝土灌注,更容易保证施工质量。桩体周围经挤密的土体使桩体表面受到了外力的约束,降低了桩体受竖向作用力出现压碎的概率,  

2.3经济上的节约性  

该桩型为现场制做,减少了运输成本及运输过程中的消耗损失,同时桩长可根据桩顶设计标高精确控制,避免了成品桩施工中的截桩损失。  

2.4施工工期短  

该桩所需材料本地供应充分,施工准备时间短,施工时除需小型运输机械配合外,各道工序全部由桩机自身一气呵成,8米以内的桩,一根桩的成桩时间一般不超过60分钟。抢进度时还可以利用施工噪音较小,对居民影响小的优点适当延长作业时间。  

3 夯扩桩施工控制要点  

混凝土夯扩灌注桩通常和桩承台、底梁结合使用,近年在陕西省汉中地区已经开始使用。本人对其施工实际运用情况进行了长达二年时间的跟踪,发现该桩型具有施工成本低、施工污染小、施工速度快、施工质量可靠等特点,很值得在民用建筑上推广运用。同时我在工程实践中也总结出了一些质量控制要点,希望能为该桩的推广运用起到促进作用。对于夯扩桩进行的施工除了要严格地按照施工技术的有关规范进行施工外,还应该从设计角度重点进行控制以下这几个环节:灌料的高度由于是扩大头大小的主要物质基础;对于双管同时下沉值,应该严格控制它的施工误差在0.1米之内;冲击动锤锤重、锤落距以及最后的贯入度。受到各种因素的影响,夯扩桩在施工的过程当中经常会遇到很多不可预见的问题,它的具体表现以及处理办法如下:  

3.1桩端扩大头施工质量控制  

该项桩最大的特点体现在“夯扩”上,就是夯扩在桩端形成蘑菇状扩大头,以增加桩端水平面积,提高其承载能力。在实际施工中扩大头的大小是以桩端土承载力和最小混凝土用量二个标准进行控制的,即连续三击沉降不大于10cm,且扩大头混凝土用量不少于0.5m3。  

3.2小间距桩的施工质量控制  

设计规范要求桩距不得小于3倍桩径,我们在进行三根3倍间距群桩连续施工时,当第二根桩冲孔至地面下2.6米时,第一根桩的桩顶混凝土出现了明显向上涌起的情况,这说明第二根桩冲孔时挤压了第一根桩侧的土体,使尚未达到一定强度的第一根桩出现了缩径的情况。经多次观察当群桩间距大于4.5倍桩径时就可避免出现上述情况,因此在设计时要控制好桩间最小距离。遇此情况在施工时可采用跳打的措施进行质量控制,即第一根桩完成施工后对距此桩距离大于4.5倍桩径的桩先进行施工,当第一根桩达到一定强度(建议混凝土强度大于80%)后,再对距此桩距离小于4.5倍桩径的临桩施工。  

3.3冲孔与压管的技术控制要点  

进行夯扩桩冲孔时必须处理好与压管的紧密衔接关系,在冲孔时桩锤对桩底的土体是挤密作用,但对桩孔周围尚未及时通过压管护壁的土体却起到了振动松动的不良作用,因此配合冲孔进尺及时压管是其施工质量控制的关键,一般将导管底部高度控制在孔底以上20mm以内。  

3.4拔管与混凝土夯筑的技术控制要点  

完成桩体混凝土灌筑后就要拔出导管,在拔管时管壁与桩体混凝土之间的摩擦力对混凝土有负面的松动作用,在操作时要高度重视。一是要控制好拔管速度,二是要按“拔5压3”的方式循序进行,即导管每上拔50cm后要向下压30cm,如此循环进行,以确保导管底端混凝土的密实性。  

3.5断桩与桩身缩颈产生的原因  

拔管速度过快或者内夯管没有密实压在混凝土表面上;
桩的间距过于小;
混凝土的塌落度不好。处理的办法:要控制好拔管的速度、内夯管没有匀速进行下压;
调整桩的间距或者跳打;
要控制好预制混凝土的塌落度。桩的间距过于小;在混凝土初凝之后,在桩的附近堆放了重物或者有车辆行走;混凝土的塌落度过于小,以致形成了脱空。处理的办法:跳打:跳打一定要等到相邻的桩已经达到了设计强度的百分之七十以上再进行;要注意保护施工现场;增大混凝土的塌落度。  

3.6夯扩困难与钢筋笼的上浮产生的原因  

混凝土当中粗骨料的粒径过于大;
钢筋笼的箍筋间距过于密集;
钢筋笼的制作质量不好。处理的办法:要控制好粗骨料的粒径不能超过四十毫米;
对于钢筋笼要调整箍筋的间距,要控制好制作的质量。进入持力层的深度过深;投料的高度过于大,拔管的高度过于小。处理的办法:合理调整进入到持力层的有效深度;减少投料的高度、增大拔管的高度或者增加夯扩的次数。  

结束语:  

从以上论述中可以看出混凝土夯扩灌注桩具有技术上可行、经济上节约、施工质量稳定,施工准备时间短、环境污染小的优点,很值得推广。同时只要按实践中总结的经验做好关键工序的质量控制工作,该类型桩必将会为越来越多的同行所接受,在民用建筑行业发挥更大的作用。夯扩桩具备施工简便、技术可靠以及工期短等诸多优点,和一般的灌注桩相比的话,桩长和桩数都有大幅度的下降,从而降低了工程的造价。现在已经广泛地应用在了现场的工程施工当中,并且已经取得了很好的经济效益。  

参考文献:  

[1]中华人民共和国行业标准.复合载体夯扩桩设计规程(JGJ/T 135-2001)[S].  

[2] JGJ94-94,建筑桩基技术规范[S].  

[3] 史佩栋,等.实用桩基工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社.