旋挖引孔植入预应力管桩施工工法介绍1.定义:旋挖引孔植桩工法就是按照设计要求的桩长,预先采用旋挖钻孔设备钻孔至设计标高(旋挖成孔直径大于管桩直径100mm~300mm),在钻孔内注入水泥土、混泥土或其他固桩液,再采用压桩设备将预制桩压入的施工方法,可以形成复合管桩。
复合管桩立面示意图
复合管桩横断面示意图2.适用地层适应于桩端持力层为硬质石灰岩、砂岩、泥岩及海相地层等3.工艺原理采用旋挖钻机钻孔至硬质岩层设计高程,孔径比管桩直径大200mm,成孔后浇筑细石混凝土,混凝土初凝前,将钢板封底的PHC管桩同心植入混凝土中至设计高程,随着PHC管桩的不断贯入,孔内混凝土沿管桩与孔壁的空隙不断上升填充。
混古景建材 凝土凝固后,PHC管桩与桩周混凝土结合成劲性复合桩,解决PHC管桩难以贯入硬质岩层的难题,使预应力管桩真正成为嵌岩桩,充分发挥桩身混凝土强度高和基岩承载力大的优势,且管桩与孔壁间填充混凝土,桩侧阻力得以完全发挥,单桩承载力得到大幅提高。
4.工艺流程
工艺流程图5 施工过程控制要点5.1前期准备桩位测设按从整体到局部的原则进行定位放样,在旋挖机开孔前采用全站仪复核已标记的桩位,确保误差控制在10mm内钻机安置考虑钻孔 施工中方便孔口出土清运,规划行车路线时,使便道与钻孔位置保持一定距离,以免影响孔壁稳定。
5.2埋设护筒每个桩位定出十字控制桩后,进行护筒埋设工作护筒内径应大于钻头直径200mm,长1古景建材 .0~1.5m,护筒顶部高出地面300mm,周围用黏土夯实,护筒中心与桩位中心的偏差≤500mm5.3旋挖机钻进成孔。
钻孔作业前需调垂钻杆,钻头中心采用定位器对准桩,钻头中心与桩位中心偏差≤20mm 施工中通过钻机本身的三向垂直控制系统反复检查成孔垂直度,确保成 孔桩垂直度≤1%桩长钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度以提高钻进效率。
钻孔至硬质岩层设计高程,成孔后,检查孔深、孔径、孔壁垂直度、沉淀厚度等,必须满足规范要求5.4浇筑混凝土混凝土导管底口距孔底0.3~0.5m,并位于钻孔中央细石混凝土数量经精确计算后进行浇筑,以管桩顶高程与混凝土上浮高程一致为准,再采用锤击桩机植入PHC桩。
PHC管古景建材 桩的植入必须在混凝土初凝前完成混凝土设计坍落度宜为 140~180mm,并添加高效减水剂、缓凝剂,且应具有良好的和易性5.5吊桩和打桩控制复核桩位准确无误后开始吊桩,起吊过程中防止桩体晃动或碰撞其他物体,对准桩位将桩落下,调整桩身垂直度轻轻放下桩锤,管桩施打过程中,桩锤、桩帽和桩身的中心线应重合,将桩打入2~3m,保证第1节桩垂直度控制在0.5%内,并采用水准尺或其他测量仪器校正,必要时,宜拔出重插。
管桩施打过程中,桩锤、桩帽和桩身的中心线应重合当桩身倾斜>0.8%时,应找出原因并设法纠正;当桩尖进入硬土层后,严禁移动桩架强行回扳进行纠偏桩数>30根的群桩基础应从中心位置向外施打,承台边缘的桩古景建材 待承台内其他桩打完并重新测定 桩位后再插桩施打。
按桩总数10%的数量设置观测点,定时检测桩的上浮量及桩顶偏位值打桩过程以最终10击贯入度作为参考桩端进入设计标高,且贯入度达2cm/10击(D62锤为5cm/10击)的要求时停止沉桩遇下列情况应暂停打桩:贯入度突变;地面明显隆起、邻桩上浮或位移过大;桩身突然倾斜、跑位;桩身回弹曲线不规则。
桩数>30根的群桩基础应设观测点,定时检测桩的上浮量及桩顶偏位值5.6接长送桩接桩采用二氧化碳气体保护焊及钢端板焊法选用合理的桩节组合,尽量减少接桩次数,任一单桩的接头数量宜≤3个当需接长管桩时,入土桩段的桩头宜高出地面0.5~1.0m。
接桩采用焊接接头时,接桩古景建材 钢零部件应涂≥2mm厚的防腐蚀耐磨涂层腐蚀环境下应用的管桩、桩身混凝土应掺加钢筋阻锈剂、矿物掺和料下节桩的桩头宜设导向箍,接桩时摘去桩帽,上下节桩段应对中并保持顺直,要求端头2个钢法兰的整个面接触焊接,错位偏差宜≤2mm。
连接槽大样如下图所示
连接槽大样桩头应与管桩围焊封闭,如图a所示施焊时宜先在坡口周围对称点焊 4~6点,待上、下桩节固定后拆除导向箍再分层焊接2个焊工同时对称焊接,焊缝需连续饱满、厚度满足焊接规范要求焊好后的桩接头自然冷却后应可继续施打或施压,冷却时间宜≥8min,严禁用水冷却或焊好后即压,防止焊缝接口变脆被打裂。
桩端为遇水易软化的岩 (土)层时终桩后立即往桩孔中浇筑≥3m高的古景建材 C30微膨胀细石混凝土进行封底, 如图b所示
桩头大样6.优点与灌注桩相比,桩底沉渣少,成桩质量有保障,可解决灌注桩常见的塌孔、缩颈等引起质量通病。单桩竖向承载力高,每KN工程造价相对较低,具有较好的经济性和质量保证。7.静载试验
复合管桩现场静载
静载试验三类桩型Q-s曲线
8.静载试验分析在单位荷载作用下,静压管桩沉降量最大,旋挖灌注桩次之,旋挖复合管桩最小静压管桩桩侧土体对管桩相对位移限制能力较弱,因此桩-土相对位移较大,其每沉降1毫米每平方米桩身材料承受荷载值也最小而旋挖复合管桩相同变形条件下荷载值都远高于另外两种桩型,说明在PHC管桩桩身材料能提供较大承载能力的同时,桩周砂浆的挤密作用,能有古景建材 效提高桩侧摩阻力,最终使单桩变形减小,承载力显著提高。
单位荷载作用下X3#桩比X1#和X2#桩变形小,说明PHC管桩桩身强度提高和桩周土模量的提高能有效减小桩顶沉降。