欢迎来到『东合南岩土』官方网站!

岩土研究院

灌注桩挡墙有什么特点?有哪些型式的灌注桩?

364 2021-12-07 10:18:12

灌注桩挡墙是数根灌注桩组成的排桩挡墙,其顶部再浇筑钢筋混凝土冠梁,使排桩桩头连成一体。灌注桩挡墙在我国应用很广,是支护结构中应用最多的一种。

灌注桩挡墙有很多优点,概括起来大致有以下几点;

(1)灌注桩挡墙多是混凝土配筋体,属于非重力式挡墙,挡墙的刚度较大、抗弯能力强,变形相对较小。适宜于较深基坑的支护,尤其是在城市建筑物密集地区施工6~10m 深的基坑时应用较多。

(2)灌注桩挡墙属于非挤土或少量挤土挡墙,施工时基本无噪音,无振动,无地面隆起或侧移,也无浓烟排放,因而对环境影响小,对周围建筑物、路面及地下设施危害亦小。

(3)可根据荷载大小与性质以及荷载沿深度的传递特征、土质的变化情况设计桩径和配筋。如设计成变截面桩或沿深度变截面配筋等。

(4)适宜于各种土质,可穿过各种软、硬夹层,也可将桩端置于坚实土层或嵌土基岩。

(5)长期以来针对不同的地质条件和环境条件,研制了各种适用机具和施工方法,各地几乎均有成熟的施工技术和经验,能够保证各类桩的成桩质量、施工安全和提高工效。

灌注桩挡墙自身也存在一定缺陷,主要反映在;

(1)灌注桩挡墙的墙体抗渗性较差。由于受施工条件的限制,目前相邻桩体之间难以做到相切,如钻孔灌注桩桩体之间一般均留有100~150mm间隙,挡水效果差,尤其是在高水位地区,墙体的渗漏水会造成周围地层水位下降和水土流失,使周围地层沉降,危及相邻的建筑物、路面和地下设施的安全。

(2)由多根单桩排列组成的灌注桩挡墙其整体性不及壁式的地下连续墙。为此,在桩顶设置钢筋混凝土冠梁,使桩头连成一体;中间的各层围檩宜选用刚度大、整体性好,能与桩体牢固连接的材料和构造型式。

(3)桩身质量不易控制。桩墙施工中现场作业内容较多,影响桩的质量的人为因素也较多,质量不够稳定,时常出现桩身夹泥、缩径、断桩以及桩位偏移等质量事故。

(4)钻孔灌注桩施工时,若采用泥浆护壁,废弃的泥浆应按环境保护的有关规定处理。

如果按成孔方法分类,灌注桩可分为钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩、沉管灌注桩、夯扩灌注桩以及冲抓成孔灌注桩等。

钻孔灌注桩可采用干式作业成孔或湿式作业成孔,成孔后吊放钢筋笼,然后浇灌混凝土而成,是目前灌注桩挡墙最常用的施工方法。

干式作业成孔法是采用螺旋钻机成孔,利用钻机的螺旋钻头切削土壤,被切下的土块随钻头旋转,并沿螺旋叶片被推出孔外。这类钻机结构简单、使用可靠,作业效率高,无振动、无噪音,适用于地下水位以上的匀质粘土、粉土、中密砂土、填土及风化岩层。图72所示为步履式螺旋钻机示意图。湿式作业成孔法是在泥浆护壁的条件下进行钻孔,钻削下来的土屑由循环的泥浆排出孔外。钻孔所用设备多用工程水文地质回转钻机或潜水钻机。工程水文地质回转钻机具有××设备性能可靠,噪音和振动小,效率高,质量好的特点,该钻机配以笼式钻头,可多档调速或液压无级调速,以泵吸或气举的反循环或正循环方式进行钻进。适用于地下水位以下的粘性土、粉土、砂砾土以及软硬岩层等各种地质条件。潜水钻机是将电机、变速机构加以密封,与底部的钻头连接在一起组成钻具,潜入孔内作业,以正循环或反循环方式将泥浆送入孔内,再将钻削下来的土屑由循环的泥浆带出孔外。潜水钻机具有体积小,重量轻,机动灵活,成孔速度较快等特点,适用于地下水位高的淤泥质土、粘性土、砂质土等,换用合适的钻头亦可钻入岩层,图73 所示为潜水钻机工作示意图。

人工控孔灌注桩的成孔方法是在并壁护圈<混凝土护圈、钢套管护圈或钢支撑和波纹细板护圈)的保护下,工人直接下到桩孔内去挖土,边开控、边抽水,直至挖至桩底。人工挖孔灌注桩施工具有无噪音、无振动,质量易于控制,可用肉眼验证土质,多人同时施工若干根桩等优点,但也有人工消耗量大,开挖效率低并存在一定的危险性等缺点。在设备不足、土质复杂等情况下,有一些地区常采用此法施工灌注桩。但在地下水位较高,尤其是有承压水的砂土层、滞水层、

image.png

image.png

厚度较大的高压缩性淤泥层和流塑淤泥质土层中施工时,必须有可靠的技术措施和安全措施。

沉管灌注桩施工是使锤击式桩锤或振动式桩锤将一定直径的钢管沉入土中,造成桩孔,然后放入钢筋笼,浇筑混凝土,随浇随拔出钢管,最后形成所需要的灌注桩。沉管灌注桩的最大特点是由钢管护壁、无需泥浆,且在适应的地层中成桩速度很快,但钢管沉入土中会产生挤土现象,对周围环境有一定危害。此法适用于地下水位以上的粘性土、粉土、淤泥质土、砂土及填土。

夯扩灌注桩是在锤击沉管桩的机械设备与施工方法的基础上加以改进,增加了一根内夯管,按照一定的施工工艺,采用夯扩的方式,将桩端现浇混凝土扩大成大头形的一种桩型。通过增大桩端截面积和挤密地基土,提高桩的承载力;通过内夯管的夯击还使桩身混凝土更加密实,使桩身混凝土质量易于保证。夯扩灌注桩主要用做工程桩,一般不用做围护桩。

冲抓成孔灌注桩是在泥浆护壁的条件下,利用特制的冲抓锤或冲抓斗的重量冲击破碎孔底岩土,并由冲抓锤瓣直接抓取岩土并提出孔外,卸土∶挖至设计深度后,吊放钢筋笼,水下导管法浇灌混凝土。此法中泥浆只起护壁的作用,在土质较好的情况下也可用水头护壁,而完全不用泥浆。冲抓成孔灌注桩的特点是设备和机具简单,工艺操作易于掌握,对地层的适用性强,效率高。适用于腐植土、淤泥、坚密性粘土、流砂、松散及软硬相差较大的岩层等;孔径一般为700~1200mm,孔深一般在20m 以内,最深可达40m。图74所示为双绳冲抓锥施工布 置图。

image.png