地基处理概述及沉管灌注桩施工技术与质量控制幻灯片.ppt

6.3.2 施工中易出现的质量问题 1） 缩径 沉管灌注桩的施工过程中有几根桩出现了缩径现象，缩径现象经常发生在地表以下2～3m处，分析其主要原因： （1）在饱和淤泥或淤泥质软土层中沉桩管时土受强制扰动挤压，产生孔隙水压，桩管拔出后，土挤向新灌注的混凝土桩中，使桩身局部直径缩小； （2）在流塑淤泥质土中 ，由于套管的振荡作用 ，使混凝土不能顺利灌入，被淤泥质土填充进来，造成缩径； （3）桩间距过小 ，邻近桩施工时 ，挤压已成桩使其缩径； （4） 拔管速度过快，又未及时观察每拔高 1m 混凝土的充盈系数是否大于1.1，桩管内形成真空吸力，对混凝土产生拉力，造成缩径； （5）拔管时管内混凝土量过少 ； （6）混凝土坍落度较小 ，和易性较差， 拔管时管壁对混凝土产生摩擦力造成缩径。 2）断桩、桩身夹泥 施工过程中有几根桩出现了断桩和桩身夹泥现象。断桩表现为水平裂缝，裂缝略有倾斜并贯通全截面，断桩一般位于软硬土层交接处，分析其原因： （1）桩的间距小 ，刚灌注的成桩混凝土强度低 ，在邻桩沉管过程中，由于振动对于两层土的波速不一样，产生剪切力把新灌筑的桩剪断； （2）混凝土粗骨料粒径过大 ，灌注混凝土时在管内发生 “架桥“现象，形成断桩； （3）采用反插施工工艺时 ， 反插深度太大 ，反插时活瓣向外张开，把孔壁围垢泥挤进桩身，造成桩身夹泥； （4）在饱和的淤泥质土中施工 ， 拔管速度过快 ，而混凝土坍落度太小，混凝土未流出管外土即涌入桩身，造成断桩或桩身夹泥。 3）桩尖虚脱 在沉管过程中，由于桩尖封闭不严，桩周围土层或地下水受高压作用挤入桩管内，积于桩尖处，阻碍混凝土与桩尖土层直接结合，造成桩尖虚脱。 这是由于混凝土的加工质量不稳定，有时坍落度过小，粗骨料的粒径过大，下沉时发生堵塞或因空气不能全部排除而被压缩，阻碍混凝土下沉导致桩尖处混凝土与土层不能直接结合。 4） 混凝土泥浆“涌泉”现象 当混凝土灌注桩施工至地面时，常有混凝土泥浆冒出，即本文所称的“涌泉“现象。 工程施工中11根桩均存在“涌泉”情况，冒浆量在1～20L不等。 分析“涌泉”现象的原因： （1）振动灌注桩管入土后 ，对土产生挤压作用， 在扰动和挤压的双重作用下，桩周围的土在一定范围内出现重塑区，土的粘聚力瞬间遭到破坏，产生了很强的超孔隙水压力，沉管灌注完成后，很强的超孔隙水压力部分随拔起的桩管，从桩侧向上消散，而出现“涌泉“现象。 （2）有时成桩后 ，开槽时会出现桩顶冒水。这种情况一般发生在饱和软土层中。 沉管时往往有地下水进入桩管内，并且灌注速度快时，使大量水涌入桩体混凝土中。 混凝土强度上升时，水沿着孔隙上溢，产生冒水现象，容易引起桩体空洞或蜂窝等缺陷。究其原因是桩体有贯通的孔隙。由于桩体外地下水压大，桩体内压小，产生压力差，使桩体内的水产生向上渗流，发生冒水现象。 6.3.3 桩身质量检测方法 本工程对沉管灌注桩成桩质量的检测运用动测法和静载试验。对于成桩无质量问题的桩，其动测波形和静载试验所得Q-S曲线见图1、图2所示。 图1显示桩底波形衰减快，说明桩底与桩底持力层结合良好，桩间不存在反射波，说明桩身质量良好。 图2表明，桩的总沉降量不大，没有位移的明显增大阶段，承载力满足设计要求。 当沉管灌注桩出现质量问题时，其动测波形将发生变化，图3中动测波形在桩身间出现微幅反射，显示桩身在此处发生轻微径缩现象。 桩身间出现的动测波形反射幅度越大，说明桩身在此处发生的径缩现象越严重。 图4和图5为桩身水平断裂桩的动测曲线和静载Q-S曲线。 根据图4所示动测波形显示： 反辐射处的桩身存在严重缺陷。 图5所示Q-S曲线中，该桩在第一级荷载作用下，沉降明显加大，而在后几级荷载下，沉降又明显减小，说明该桩缺陷为水平裂缝。 水平断裂大都在桩身钢筋笼的下端，其存在会明显影响桩的水平承载能力，必须进行工程处理。 6.3.4 问题桩的处理措施 1）预防桩身缩径、断桩、桩身夹泥的措施 （1） 保持正常的拔管速度 ， 严格控制拔管速度是桩身质量以至工程桩质量得到保证的关键。 （2）采用跳打法加大桩的施工间距 ，以减少邻近桩施工的相互影响。 （3）拔管时 ，管内混凝土应随时保持 2m左右高度，也应高于地下水位1～1.5m，或不低于地面。 （4） 混凝土要采用合适的坍落度：8～10cm （配筋时） ，6～8cm（素混凝土）。 （5）密锤慢拔 ，即边拔管边密锤施打，在灌入混凝土后 ，应先振动5～10s，再开始拔管，边振动边拔管，每拔0.5～1m，停拔振动5～10s，如此反复直到桩管全部拔出，拔