載體樁施工方案 (全面)

載體樁施工方案載體樁施工前言載體樁施工設(shè)備載體樁施工工藝影響載體樁工程質(zhì)量的關(guān)鍵工序載體樁施工的幾個(gè)問題深厚雜填土載體樁工程實(shí)例

1前言

隨著載體樁技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，積累了豐富的施工經(jīng)驗(yàn)，本文結(jié)合工程實(shí)例介紹載體樁施工的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，為類似工程提供參考。

載體樁是北京波森特巖土工程有限公司的專利技術(shù)，是利用柱錘沖擊成孔，反壓護(hù)筒護(hù)壁，在設(shè)計(jì)深度處通過夯填填充料形成由干硬性混凝土、夯實(shí)填充料和擠密土體組成的載體，載體和上部鋼筋混凝土樁身組成載體樁。載體和樁身及其結(jié)合部位都應(yīng)保證施工質(zhì)量，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都直接影響載體樁的承載性能。2載體樁施工設(shè)備

載體樁施工采用北京波森特巖土工程有限公司的專利設(shè)備，由液壓步履式底盤、門式架、柱錘、鋼護(hù)筒、主副卷?xiàng)詈团潆娤浣M成。鋼護(hù)筒直徑一般為325-580mm，柱錘重量一般1.5-5.0噸，錘徑與鋼護(hù)筒相匹配。3載體樁施工工藝樁位測放—樁機(jī)就位—錘擊跟管成孔—夯填填充料—夯填干硬性混凝土—灌注少量高流態(tài)混凝土—放置鋼筋籠—灌注混凝土—拔出護(hù)筒—振搗，共十個(gè)步驟。每個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行。4影響載體樁工程質(zhì)量的關(guān)鍵工序、質(zhì)量通病和對(duì)策

4.1影響載體樁工程質(zhì)量的關(guān)鍵工序

樁位測放：看似簡單，卻經(jīng)常出現(xiàn)問題，樁位出現(xiàn)偏差后一般采取補(bǔ)樁或加大承臺(tái)梁措施，其費(fèi)用往往由施工單位承擔(dān)。應(yīng)采取測量復(fù)核、白灰點(diǎn)定位、挖定位樁孔等措施。

夯填填充料：應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的三擊貫入度，三擊貫入度要依次漸小或持平，避免出現(xiàn)假三擊。

夯填干硬性混凝土：錘出護(hù)筒要少，一般1-2cm或持平，避免從護(hù)筒底端進(jìn)水、進(jìn)泥。

灌注少量高流態(tài)混凝土：夯填干硬性混凝土后立即灌注少量混凝土，要求混凝土的和易性要好，主要是為了縮短護(hù)筒底端暴露的時(shí)間和保證結(jié)合部位的混凝土質(zhì)量。

放置鋼筋籠：提倡控制護(hù)筒標(biāo)高，確定好長度的鋼筋籠放入即可，一般不用鋼絲繩吊起控制鋼筋籠。

拔出護(hù)筒：不帶震動(dòng)頭的樁機(jī)施工時(shí)，因下部混凝土無法振搗，提拔護(hù)筒的速率要保持在1m/min以下。

振搗混凝土：淺部混凝土因上覆壓力小，需要振搗，應(yīng)盡量向深部插入振搗棒。

4.2載體樁施工的質(zhì)量通病如下表載體樁施工的質(zhì)量通病分析表質(zhì)量通病樁位偏差鋼筋籠不居中鋼筋籠下沉樁頂標(biāo)高下沉樁頂混凝土不密實(shí)底部結(jié)合不好直接后果改變承臺(tái)設(shè)計(jì)不予驗(yàn)收鋼筋錨固長度不夠接樁接樁檢測不通過

影響承載力導(dǎo)致原因測量誤差

對(duì)位不準(zhǔn)

表層土軟無保護(hù)層裝置標(biāo)高誤差

護(hù)筒下沉計(jì)算錯(cuò)誤

混凝土不足無振搗

混凝土和易性差

保護(hù)樁長不足灌混凝土前提護(hù)筒

底部回彈預(yù)防措施注意測量校核

制作定位圈

挖定位孔加保護(hù)層裝置

從孔口撥正控制護(hù)筒標(biāo)高和鋼筋籠長度加大混凝土量必須振搗

檢查混凝土質(zhì)量

確保保護(hù)樁長

超灌嚴(yán)禁灌混凝土前提護(hù)筒

夯干灰后先灌少量流態(tài)混凝土檢查方法尺量檢查開挖檢查水準(zhǔn)儀觀測開挖檢查開挖

監(jiān)督低應(yīng)變檢測4.3不同地層時(shí)載體樁施工的對(duì)策如下表不同地層時(shí)載體樁施工的對(duì)策分析表地質(zhì)情況常遇問題對(duì)策工程實(shí)例穿過砂層難穿過薄時(shí)錘擊跟管、加振動(dòng)頭順義四季花城、金漢綠港硬塑粘性土護(hù)筒難下

擠土螺旋鉆引孔、錘擊跟管預(yù)成孔薊縣

邯鄲文豐

長沙一般粘性土護(hù)筒難下

擠土被加固土回彈引起底部結(jié)合不好螺旋鉆引孔、跳打、適當(dāng)加大每次填磚量

減少擾動(dòng)次數(shù)

加水泥

灌注前錘靜壓減少回彈

調(diào)整樁長金漢綠港

延慶日上雜填土護(hù)筒難下

有大塊螺旋鉆引孔、大塊挖除、改變樁長北辰萬通

保定長城地下水遇透水層封水難磚塞、塑料布、粘土袋、水泥、調(diào)整樁長霸州

天津楊村

井陘5載體樁施工的幾個(gè)問題

5.1載體樁的封水問題應(yīng)該指出，載體樁在水下一般能容易的施工，在大能量夯擊下地基土瞬間被擾動(dòng)，原滲透途徑被切斷，地下水對(duì)載體的施工不會(huì)造成不良影響，但當(dāng)被加固土為砂土、卵石時(shí)，滲透系數(shù)較大，需要采取封水措施，使地下水短時(shí)間內(nèi)不進(jìn)入載體，以實(shí)現(xiàn)連續(xù)夯擊。工程實(shí)踐表明，目前有以下幾種有效的封水方法。一是磚塞夯擊法，即在成孔過程中護(hù)筒內(nèi)進(jìn)水前，填入碎磚至護(hù)筒底部，用錘輕擊，在護(hù)筒底部形成0.5m高的磚塞，然后用錘夯擊磚塞，靠磚塞和護(hù)筒壁的摩擦將護(hù)筒沉到設(shè)計(jì)深度，然后提高重錘，大落距將磚塞擊出護(hù)筒，再填入填充料施工載體。潤澤莊苑載體樁工程，雜填土厚3-6m，樁端為中砂，水位4.5m，樁長4-9m，樁徑400mm，常規(guī)工藝施工，接近中砂層后，護(hù)筒充滿水，無法繼續(xù)夯擊，后改為在4m深度制作磚塞，用磚塞帶動(dòng)護(hù)筒的辦法封水成功。二是塑料彩布法，該方法是預(yù)先鉆、挖或沖擊成孔，成孔后在護(hù)筒底扎塑料彩布，柱錘放到與護(hù)筒底齊平，錘與護(hù)筒同時(shí)下沉到自重下不再下沉?xí)r，夯填磚，在護(hù)筒內(nèi)形成磚塞，夯至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，夯出磚塞，夯填填充料，注意錘出護(hù)筒不要超過10cm。例如，井陘礦務(wù)局某辦公樓挖孔樁接近樁底時(shí)遇水，孔底為卵石層，水量很大，挖孔樁受阻，后采用塑料彩布法成功封水，載體樁施工成功。第三種方法是粘土袋封水，天津天獅某項(xiàng)目，水位地下2m，樁長18m，樁端為細(xì)中砂，單樁承載力特征值900kN，用帶震動(dòng)頭的夯擴(kuò)樁機(jī)帶樁尖達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，填入粘土袋，邊夯邊加入粘土袋，錘始終不出護(hù)筒，在護(hù)筒底部形成粘土球，填粘土袋6袋后，封水成功，然后填碎磚施工載體。5.2相鄰樁的相互影響載體樁屬于擠土樁，一方面指錘擊跟管過程排擠樁側(cè)土，另一方面是指夯填填充料時(shí)擠密周圍地基土，這種擠土效應(yīng)易對(duì)鄰樁造成危害。對(duì)于粘性土，大面積載體樁施工易引起鄰樁向上位移，使鄰樁的承載力不足。河南平頂山煤倉，被加固土層和載體持力層均為粘土，硬塑狀態(tài)。樁長5.0m,樁徑400mm,填充料為0.5m3煤矸石，單樁承載力特征值為1000kN，樁間距1.8m，滿堂放射狀布置，施工方式為間隔跳打，間隔時(shí)間不少于3天，施工中觀測到鄰樁混凝土面上浮3-4cm。靜載荷試驗(yàn)加載到1000kN突降3cm，然后穩(wěn)定，穩(wěn)定后沉降量為10mm左右。分析原因極限側(cè)摩阻不會(huì)達(dá)到1000kN，可排除載體頂部脫開的可能，硬塑狀態(tài)的粘土可加固性差，載體施工時(shí)粘土發(fā)生位移，影響到鄰樁載體，使載體發(fā)生向上的位移，從而影響到承載力。載體樁施工時(shí)，夯擊會(huì)引起振動(dòng)，對(duì)于松散、稍密狀態(tài)的飽和粉土、砂土易引起液化，而影響樁身質(zhì)量。如內(nèi)蒙的巴以卓爾某工程，地質(zhì)情況為粉土、粉質(zhì)粘土互層，粉土呈稍密狀態(tài)，水位埋深0.4m。樁長8.0m,樁徑400mm,單樁承載力特征值為600kN，樁間距1.8mx1.8m，滿堂布置，施工方式為間隔跳打。未見地面隆起，單樁靜載荷試驗(yàn)600kN破壞，開挖檢查1.5m和2.7m樁身呈啞鈴形，且不對(duì)稱、不光滑。分析原因，粉土在低幅、低頻振動(dòng)作用下發(fā)生液化，液化后孔隙水的排出將未凝固的混凝土中的砂漿帶走，進(jìn)入樁間土，甚至石子也發(fā)生漂移，削弱了樁身截面，剩余的截面不足300mm，這種液化削弱效應(yīng)引起足夠重視。順義某工程地下水位埋深4m，局部3-5m存在稍密狀態(tài)的粉細(xì)砂，剪力墻下布單排樁，按順序施工，低應(yīng)變檢測結(jié)果表明，在4m左右樁身有縮徑，恰是粉細(xì)砂所在位置，其原因就是砂土振動(dòng)作用下發(fā)生液化。5.3樁身與載體的結(jié)合部位處理樁身一般是在護(hù)筒內(nèi)連續(xù)灌注，載體只要封水成功后，瞬間進(jìn)水進(jìn)泥的可能性很小，但在載體施工過程中，護(hù)筒根部周圍充滿擾動(dòng)的地基土，孔隙水壓力很高，泥或水沿護(hù)筒底端易進(jìn)入護(hù)筒，所以干硬性混凝土夯完后立即灌注少量和易性較好的混凝土可縮短底端暴露的時(shí)間。且要注意在灌注混凝土之前一定不能提拔護(hù)筒。河北某高級(jí)中學(xué)教學(xué)樓，設(shè)計(jì)樁徑400mm和500mm,樁長5m，共352根樁，載體持力層為角礫層，上部土層為沖洪積褐紅色的粉質(zhì)粘土，單樁承載力特征值分別為600kN、1200kN。工期30天，靜載荷試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)部分樁達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，只達(dá)到500kN左右，經(jīng)對(duì)承載力不足的樁的開挖檢查發(fā)現(xiàn)，樁身底部與載體間發(fā)現(xiàn)夾土，厚度約70mm。分析其原因是褐紅色的粉質(zhì)粘土粘性強(qiáng)，成孔時(shí)下沉護(hù)筒困難，操作手擔(dān)心護(hù)筒上拔困難，在夯完干硬性混凝土后，提升了護(hù)筒，結(jié)果護(hù)筒根部周圍地基土進(jìn)入樁身底部，形成“爛根”。后來先用低應(yīng)變檢測找出“爛根”樁，通過錘擊樁頂，使結(jié)合部位閉合，再做靜載荷試驗(yàn)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，教學(xué)樓投入使用后沉降觀測表明，最大沉降不超過10mm。順義某工程11棟樓采用載體樁，共1975根樁，樁徑450mm和530mm，樁長8-12m,單樁承載力為1000-1700KN，以粉質(zhì)粘土為被加固土層。施工后，通過低應(yīng)變和靜載荷試驗(yàn)查明，底部結(jié)合有問題，分析原因粉質(zhì)粘土可加固性較差，孔隙水壓力消散很慢，施工載體時(shí)錘出護(hù)筒多，造成高壓的泥進(jìn)入護(hù)筒，造成結(jié)合部位缺陷，從而影響到樁的承載力。后采取補(bǔ)樁的辦法進(jìn)行了處理，目前主體已完工，沉降觀測最大沉降量為5mm。深厚雜填土載體樁工程實(shí)例表工程名稱樁長（m）工程量（根）載體持力層穿過的雜填土的厚度（m）樁徑（mm）單樁承載力特征值（kN）晉元莊住宅小區(qū)5~1810000卵石層5~17450/5501000/2000石景山TSM南區(qū)4~246600卵石層4~22450/5001000/1500道豐科技園5~151500卵石層5~13400/5001000/1200萬科熙園4~181800卵石層4~16400/6001550/2000朝陽新城5~98000砂層5~84006507結(jié)語

7.1載體樁每一道工序都細(xì)心施工，載體樁的質(zhì)量是可以保