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岩土研究院

夯压成型灌注桩的施工

350 2022-06-13 14:40:34

夯压成型灌注桩又称夯扩桩,它是在普通锤击沉管灌注桩基础上发展起来的一种新型桩,由于其扩底作用,增大的桩端支承面积,能够充分发挥桩端持力层的承载潜力,具有较好的技术经济指标,因此应用日益广泛。


1.夯扩桩施工的机械设备夯扩桩可采用静压或锤击沉桩设备,主要由锤击式桩架、或 1.8t 导杆式柴油打桩机、静力压桩机、桩帽、两台卷扬机组成。压桩时,开动卷扬机,通过桩架顶梁逐步将压梁两侧的压桩滑轮组钢索收紧,并通过压梁将整个压桩机的自 重和 配重施加在桩 顶上,把桩逐渐压人土中。锤击沉管机械设备,可参见锤击沉管灌注桩的施工机械设备。


桩管由外管和内管组成,外管直径为 325mm(或 377mm)的 无 缝 钢 管,内 管 直 径 为219mm,管壁厚 10mm,长比外管短100mm,内夯管底端可采用闭口平底或闭口锥底,其构造如图3-20。


2.夯扩桩的施工程序 夯扩桩是由打桩锤或静力压桩机将内、外钢管同步沉入土中,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。其施工工艺如图3-21所示。


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夯扩桩的施工程序可总结为∶定桩位、放置桩管塞→桩架就位→沉管→灌注第一批混凝土→形成扩大头→灌注第二批混凝土形成桩身混凝土→拔管。


3.施工要点


(1)管塞 按照基础平面图测放出各桩的中心位置,并用套板和撒石灰标出桩位。 在桩位垫一层 150 ~200mm 与灌注桩同强度等级的干硬性混凝土、无水混凝土,经夯击形成阻水、阻泥管塞,当不出现由内外管间隙涌水、漏泥时,也可不采用上述封底措施。


(2)沉管、形成扩大头 将内外桩管套叠同步打人设计深度,拔出内夯管并在外管内注第一批混凝土,高度为H,混凝土量一般为0.1~0.3m;将内夯管放回桩管中并压在混凝土面上,将外桩管拔起 h 高度,一般为0.6~1.0m,用桩锤通过内夯管将已灌入的混凝土挤出外管,,将内外管同时再打至设计要求的深度,迫使混凝土向下部和四周挤压,形成扩大的端部。按设计要求可重复以上施 L.程厅,进行二次夯扩。


另外,也可用下列两种方法形成桩端扩大头;

1)沉管由外桩管和内击锤组成、沉管在外冲击力及自重下,沉人设计位置,灌江混凝土,用内击锤夯击管内的混凝土,形成扩大头。

2)采用单管,将其沉人设计深度后,向管内注人一定高度的混凝土后向上提管,此时桩尖活瓣在混凝土的压力下张开,混凝土落入孔底,再对桩管加压,由于桩尖受自重及外侧阻力关闭,压迫孔底混凝土向下及四周挤压,形成扩大头。


(3)灌注桩身混凝土 形成桩端扩大头后,拔出内夯管,在外管同灌注第二批混凝土,一次浇注桩身所需要的高度。当桩的长度较大或需配置钢筋笼时,桩身混凝土宜分段灌注。


(4)拔管 拔管时,内夯管和桩锤应施压于外管中的混凝土顶面,边压边拔、


(5)桩顶夯扩头直径 桩端夯头平均直径可按下列公式估算∶


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4.施工特点及适用范围


乳夯扩桩以桩端扩大头支撑为主,桩周摩擦力为辅,承载力较高。在桩管内增加了一根与外桩管长度基本相同的内夯管,以代替预制桩靴与外管同步打人设计深度,并作为传力杆将锤击作用传至桩端夯扩成扩大头,并增大了地基的密实度,同时利用内管及桩锤自重将外管内混凝土桩身压密实,水泥浆被压人桩侧土壤并将其挤密,使桩的承载力大幅度提高。


而且施工设备简单,操作方便,可消除一般灌注桩容易出现的缩颈、裂缝、回淤等通病,保证工程质量;技术可靠,工艺合理,单桩承载力可达1100kN,工程造价比普通混注桩降低 30%一40%。


这种灌注桩适用于一般粘性土、淤泥、淤泥质土、黄土、硬粘性土;亦可用于有地下水的情况;如土层较差,没有理想的桩端持力层时,可采用二次或二次夯扩。