水利工程施工中沉管夯擴灌注樁的施工工藝

周朝波　李中成

摘 要：灌注樁施工技術(shù)是目前大多數(shù)施工單位都會采用的一種地基施工技術(shù)，隨著建筑施工結(jié)構(gòu)對穩(wěn)定性要求日益提高，灌注樁施工技術(shù)也在不斷發(fā)展。沉管夯擴灌注樁技術(shù)就是由灌注樁技術(shù)演變而來，該種施工技術(shù)是將內(nèi)外管同時下入地基土層結(jié)構(gòu)之中，并通過對內(nèi)灌注混凝土樁柱的基部進行夯實作業(yè)，使其底端混凝土形成擴大的形狀，然后再進行上層混凝土澆筑并將內(nèi)外管拔出的施工方法。這種施工技術(shù)適用于粘度較低的地基基層或巖層，能夠有效提高地基樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的承載力和穩(wěn)定性，具有較為廣泛的應(yīng)用前景。文章以一項實際工程為例對沉管夯擴灌注樁施工技術(shù)進行了詳細(xì)介紹，以進一步擴大其施工應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞：沉管夯擴灌注樁；施工工藝；沉管；夯擴；樁身；砼量

1 工程概況

本項目工程基礎(chǔ)采用沉管夯擴灌注樁，樁徑為400mm、樁主筋為6Ф12，加密箍筋高度為2000mm、Φ6.5*100，其余為Φ6.5*200。加勁箍為Φ12*2000，樁身采用C25砼澆筑。本項目工程施工工期為30天，不包括試樁工期在內(nèi)。

2 沉管夯擴灌注樁施工準(zhǔn)備

2.1 機械的選擇及主要參數(shù)

根據(jù)本工程的地質(zhì)條件及施工圖對樁長的要求，為確保工程質(zhì)量，選擇較先進DJ-32型打樁孔進行工程樁施工并配備如下設(shè)備：DD-32C打樁錘1個、DN-25電焊機1臺、DN-350攪拌機1臺、推翻車3輛、直徑400外管60米、直徑277內(nèi)管60米；打樁機設(shè)備主要參數(shù)：樁架高度26米、成樁最大深度20米、配用柴油錘重3.2t、錘的沖擊能量29.4千焦、允許拔樁管力100t、拔樁管卷揚機型號JJM/2臺、吊錘前原形移動卷揚機型號C268K、左右移動卷揚機JJK-1、走管規(guī)格直徑325*8*10000mm、樁架重32t、動力電源100KW。

2.2 施工前準(zhǔn)備工作

（1）施工之前要安排施工設(shè)計人員對現(xiàn)場施工環(huán)境進行勘探和測量，包括對地基基層狀況的了解，進而根據(jù)施工現(xiàn)場的情況做出科學(xué)合理的施工設(shè)計方案。（2）施工設(shè)計中應(yīng)該明確灌注樁體的施工分布位置和具體打樁深度和面積，并在現(xiàn)場進行明確標(biāo)注。（3）施工原料在施工前要進行必要的性能測試，并進行局部施工實驗，以確定最佳的施工原料配比。（4）施工設(shè)備要準(zhǔn)備齊全，并進行預(yù)先的安裝調(diào)試，各項施工材料要準(zhǔn)備充足，并保證設(shè)備和材料的放置符合施工便利性要求。（5）施工人員要按照施工設(shè)計對現(xiàn)場進行測量勘探，并對打樁位置予以明確標(biāo)注，同時，還要進行先期的地基基層處理作業(yè)，排除地下障礙物對施工的干擾。

3 沉管夯擴灌注樁施工工藝分析

（1）在地表面樁位上安放C25干砼，可根據(jù)實際情況封底厚度可由0.1m增到0.2m；（2）將樁機外管垂直對準(zhǔn)事先預(yù)埋好的混凝土預(yù)制樁尖并調(diào)整好外管的垂直度，然后啟動振動錘將外管打入地基的設(shè)計深度；（3）將夯擴錘輕輕放入孔底并輕輕吊緊鋼絲繩，從加料口用紅漆在鋼絲繩處做好記號后將夯擴錘取出；（4）在外管中灌入高度為H的混凝土，振動拔管高度，吊起振動錘8-12m，采用自由落體式擊打混凝土面，直至管內(nèi)混凝土高度為0.4-0.5m，然后每擊打0.2-0.3m，則相應(yīng)將外管沉入相應(yīng)深度，還要通過已做的紅漆標(biāo)記觀測夯擴時混凝土面下降高度；（5）將夯擴錘從外管中取出；（6）從振動錘中心吊入鋼筋籠至設(shè)計要求深度；（7）一次性加滿樁身所需的混凝土，啟動振動錘50-60s后起拔外管，在擴大頭與樁身的交界處上下0.3m處，反插3-4次以加強擴大頭與樁身的接觸；（8）拔管的速度要均勻，一般軟弱土層和軟硬土層交界處宜控制在0.3-0.8m/min，每拔lm停拔振動10-15s；（9）外管拔出地面移位后，再打另一根樁。

4 沉管夯擴灌注樁施工要點分析

（1）施工人員要按照施工設(shè)計對灌注樁位置和深度進行標(biāo)識，有利于后期打樁施工的順利進行。（2）施工前要進行樁機位置調(diào)整，使其在水平位置保持平衡，在垂直位置要與灌注樁位置和內(nèi)外管保持在同一直線上。（3）要實現(xiàn)對于地基土層底部進行基本施工處理，包括對軟土地基進行初步夯實作業(yè)，對巖石層進行粉碎壓實作業(yè)。（4）對于灌注樁混凝土材料的選擇要以高強度材料為宜，尤其是用于底部夯實作業(yè)的混凝土材料要選用干硬性材料，并達到一定的管體施工高度。（5）在進行護筒沉入土層作業(yè)時，要使護筒方向始終保持垂直，并對其沉入土層高度加以標(biāo)識。（6）混凝土材料灌注時要均勻攪拌，并勻速的灌入到樁體內(nèi)部，待灌注完成后，要使用夯實設(shè)備對混凝土材料進行夯實作業(yè)，以保證在樁體底部形成擴大頭。（7）夯實作業(yè)后，混凝土材料勢必較原來有所壓縮，因此，要繼續(xù)填充混凝土原料直到達到樁體高度標(biāo)準(zhǔn)。（8）在樁體澆筑完成后，要進行內(nèi)外管拔管操作，一定要在拔管時同時對混凝土進行壓實處理。（9）樁體澆筑時，要嚴(yán)格控制澆筑速度，同時還要一邊澆筑一邊進行原料振搗，保證混凝土材料的均勻性。

5 沉管夯擴灌注樁施工工序質(zhì)量控制

5.1 沉管

在進行沉管操作時要注意以下施工要點：一是要按照施工設(shè)計對具體沉管位置和下沉深度予以清晰標(biāo)識，并始終使管體和打孔位置以及沉管設(shè)備處于同一垂直線上；二是對于樁機設(shè)備的位置要嚴(yán)格予以控制，在位置發(fā)生偏移時及時做出調(diào)整；三是在正式開始施工前要檢測設(shè)備的各項性能參數(shù)是否處于正常狀態(tài)，對于不符合施工要求的要加以修改；另外，在進行沉管施工時要確保沉管深度達到預(yù)定施工標(biāo)準(zhǔn)要求。

5.2 夯擴

控制夯擴質(zhì)量的重點：（1）嚴(yán)格控制砼拌合質(zhì)量及砼用量，砼用量控制在設(shè)計量的1.2倍；（2）控制每次拔管高度，每次拔管高度控制在0.5m；（3）控制內(nèi)夯擴重錘提升高度，視夯擴效果逐步提高重錘落距，逐步加大夯擴沖擊能量，嚴(yán)防將砼夯擴料夯死在樁管內(nèi)。

5.3 樁身

夯擴完成后，按設(shè)計標(biāo)高安放鋼筋籠，鋼筋籠質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)如表一所示。灌注樁身砼，連續(xù)將砼灌至高出地面約2m處，開啟振動錘在樁管底部1.5m范圍內(nèi)振動2min，開始拔管0.7m，反插0.35m。拔管速度底部控制1m-1.2m/min，在樁中上部控制0.8m-1m/min。在樁管底口距離鋼筋籠頂部約1m時，將提升鋼筋籠的卷揚機松開，嚴(yán)禁樁管反插，拔管速度控制0.5m/min。拔管過程還要注意樁管內(nèi)砼面下降情況，保證管內(nèi)砼面不低于地表。

5.4 砼澆筑要求、砼量控制

砼澆筑材料的選擇和施工對于整體工程質(zhì)量起到至關(guān)重要的作用，因此，要對原料進行科學(xué)選擇并嚴(yán)格控制其澆筑施工質(zhì)量。一是要對原料的性能進行檢驗，選擇輕度符合施工要求的材料，并按照標(biāo)準(zhǔn)配比進行原料的配置；二是要對原料進行充分?jǐn)嚢?，并控制澆筑速度，澆筑作業(yè)應(yīng)該連續(xù)進行。三是要使?jié)仓扼w高度達到施工標(biāo)準(zhǔn)。

6 結(jié)束語

上述施工實例表明，沉管夯擴灌注樁技術(shù)對于工程地基加固確實有十分明顯的功效，這種施工技術(shù)較傳統(tǒng)的灌注樁施工技術(shù)而言其施工技術(shù)層面又更進了一步，通過對樁頭的擴大和夯實，使樁體本身結(jié)構(gòu)的連接更加緊密堅固，也能達到較為理想的施工效果。

參考文獻

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