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岩土研究院

振动沉管成桩施工中常见的几个问题

373 2022-04-15 09:08:19

1.施工扰动土的强度降低

振动沉管成桩工艺与土的性质具有密切关系。就挤密性而言,可将地基土分为三大类;其一为挤密性好的土,如松散填土、粉土、砂土等;其二为可挤密性土,如塑性指数不大的松散的粉质粘土和非饱和粘性土;其三为不可挤密土。如塑性指数高的饱和软粘土和淤泥质土。

需要着重指出的是,土的密实度对土的挤密性影响很大。众所周知,密实的砂土或粉土会振松;松散的砂土或粉土可振密。因此讨论土的挤密性时,一定要考虑加固前土的密实度。

如盘锦地区某工程,为粉质粘土,天然地基承载力为200kPa。勘察部门误认为只有120kPa,设计要求 180kPa。采用挤密碎石桩加固方案,选用振动沉管打桩机施工,施工后地表隆起30-50cm,做复合地基静载试验,发现承载力只有 150kPa。为考察加固效果,在拟建场地之外补做了 6 台天然地基静载试验,证实天然地基承载力为205kPa(6 台试验平均值)。也就是说采用振动沉管成桩工艺,对密实度较高的土,振动使土的结构强度破坏、密度减小,承载力反而下降了25%。

2.缩颈和断桩

在饱和软土中成桩,桩机的振动力较小,当采用连打作业时,新打桩对已打桩的作用主要表现为挤压,即使得已打桩被挤扁成椭圆形或不规则形,严重的产生缩颈和断桩。

在上部有较硬的土层或中间夹有硬土层中成桩,桩机的振动力较大,对已打桩的影响主要为振动破坏。采用隔桩跳打工艺,若已打桩结硬强度又不太高,在中间补打新桩时,已打桩有时被振裂,且裂缝一般与水平成0~30°角。

3.桩体强度不均匀

桩机卷扬系统提升沉管线速度太快时,为控制平均速度。一般采用提升一段距离,停下留振一段时间,非留振时,速度太快可能导致缩颈断桩。拔管太慢或留振时间过长,使得桩的端部桩体水泥含量较少,桩顶浮浆过多,而且混合料也容易产生离析,造成桩身强度不均匀。4.桩料与土的混合

当采用活瓣桩靴成桩时、可能出现的问题是桩靴开口打开的宽度不够,混合料下落不充分,造成桩端与土接触不密实或桩端一段桩径较小。

若采用反插办法,由于桩管垂直度很难保证,反插容易使土与桩体材料混合,导致桩身掺土等缺陷。

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