细节:沉管灌注桩
沉管灌注桩,又称套管成孔灌注桩、打拔管灌注桩,施工时是使用振动式桩锤或锤击式桩锤将一定直径的钢管沉入土中形成桩孔,然后在钢管内吊放钢筋笼,边灌注混凝土边拔管而形成灌注桩桩体的一种成桩工艺。它包括锤击沉管灌注桩、振动沉管灌注桩、夯压成形沉管灌注桩等。
1.振动沉管灌注桩
根据工作原理其施工可分为振动沉管施工法和振动冲击施工法两种。振动沉管施工法,是在振动锤竖直方向往复振动作用下,桩管也以一定的频率和振幅产生竖向往复振动,减少桩管与周围土体间的摩阻力,当强迫振动频率与土体的自振频率相同时,土体结构因共振而破坏。与此同时,桩管受着加压作用而沉入土中。在达到设计要求深度后,边拔管、边振动、边灌注混凝土、边成桩。振动冲击施工法是利用振动冲击锤在冲击和振动的共同作用,桩尖对四周的土层进行挤压,改变土体结构排列,使周围土层挤密,桩管迅速沉入土中。在达到设计标高后,边拔管、边振动、边灌注混凝土、边成桩。
(1)施工顺序 振动沉管灌注桩施工工艺流程为:桩机就位→振动沉管→混凝土浇筑→边拔管边振动→安放钢筋笼或插筋。如图2-12所示。
(2)施工方法 振动沉管施工法一般有单打法、反插法、复打法等。应根据土质情况和荷载要求分别选用。单打法适用于含水量较小的土层,且宜采用预制桩尖;反插法及复打法适用于软弱饱和土层。
1)单打法,即一次拔管法。拔管时每提升0.5~1m,振动5~10s,再拔管0.5~1m,如此反复进行,直至全部拔出为止,一般情况下振动沉管灌注桩均采用此法。
2)复打法。在同一桩孔内进行两次单打,即按单打法制成桩后再在混凝土桩内成孔并灌注混凝土。采用此法可扩大桩径,大大提高桩的承载力。
图2-12 振动沉管灌注桩施工工艺流程
a)桩机就位 b)振动沉管 c)浇筑混凝土 d)边拔管、边振动、边浇筑混凝土 e)成桩
3)反插法。将套管每提升0.5m,再下沉0.3m,反插深度不宜大于活瓣桩尖长度的2/3,如此反复进行,直至拔离地面。此法也可扩大桩径,提高桩的承载力。
2.锤击沉管灌注桩
锤击沉管灌注桩是采用落锤、蒸汽锤或柴油锤将钢套管沉入土中成孔,然后灌注混凝土或钢筋混凝土,抽出钢管而成。锤击沉管灌注桩宜用于一般黏性土、淤泥质土、砂土和人工填土地基。与振动沉管灌注桩一样,锤击沉管灌注桩也可根据土质情况和荷载要求,分别选用单打法、复打法、反插法。
锤击沉管灌注桩施工工艺流程为:桩机就位→锤击沉管→首次浇注混凝土→边拔管边锤击→放钢筋笼浇注成桩。
3.夯压成形灌注桩
夯压成形灌注桩是利用静压或锤击法将内外钢管沉入土层中,由内夯管夯扩端部混凝土,使桩端形成扩大头,再灌注桩身混凝土,用内夯管和桩锤顶压在管内混凝土面形成桩身混凝土。夯压桩桩身直径一般为400~500mm,扩大头直径一般可达450~700mm,桩长可达20m。适用于中低压缩性黏土、粉土、砂土、碎石土、强风化岩等土层。