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振动沉管灌注桩是利用震动沉桩机将桩管沉人 土中，然后灌注混凝土而成 在砂类土和软土地基中 均可采用，且不受地下水位，与其它桩型相比，它 具有造价低、工效快、节约钢材和可大量采用就地材 料而广泛应用于中小型工业与民用建筑中。近年来， 振动沉管灌注桩在基础工程中的应用得到了迅速发 展 然而，由于诸多原因，桩的施工质量事故率仍较 高 如潮阳市某贸易城工程，设计桩径￣１．８０ｍｍ，桩长 约１５ｉｎ，单桩设计承载力５００ｋＮ。整个工程总桩数５１２ 根，测试方法采用垂直静荷载加无损小应变动测，实 测结果单桩承载力介于２２５～３５０ｋＮ之间，且动测结 果显示桩身不同程度存在缺陷 又如广州市某综合楼 工程设计桩径￣３７５ｍｍ，桩长１ １．５ｍ，单桩承载力 ３５０ｋＮ，测试单桩承载力仅为２１０ｋＮ 上述二项工程测 试结果仅达到设计能力的４０％～６０％，不能满足承 载力要求，须采用补桩、变单独承台为联合承台等加 固措施，才能满足与上部结构共同工作的要求，造成 许多经济损失和不良影响。笔者根据多年的工作实践 经验，把振动沉管灌注桩施工中常见的五种通病：瓶 颈桩、吊脚桩、断裂桩、蜂窝桩、夹泥桩逐一进行分析，。 错 一 并提出相应预防措施。 ｌ 瓶颈桩 瓶颈桩（也称缩颈桩）是灌注桩较具代表性的质 量问题。缩颈一般发生在地下水位以下，地表杂填土 层与饱和的淤泥质软粘土层处容易发生。由于套管在 该土层产生的振荡作用，使混凝土不能须利地灌入而 被淤泥质土填充进来，桩在该处形成缩颈。当拨管速 度太快，灌注的混凝土受沉管扰动的饱和淤泥挤压， 当压力大于混凝土的自重时，产生径向变形，形成不 ：３０ 建设机械技术与管理２０ ，４ 同程度的颈缩．也有因拨管速度快，又没有及时观察 每拨高１Ｉｎ，混凝土的充盈系数是否大于１．１而出现 颈缩。预防措施：施工中必须根据试桩成孔中的观测 记录，特别在地下水位下上层滞水层饱和淤泥的部 位，要采取“密击慢拨”工艺，控制拨管速度每分钟不 大于０．８ｍ，同时，加大管内混凝土的自重压力。按广 东省《建筑地基基础施工及验收规范》ｆＤＢＪ１５— ２Ｏ１—１９９１）（以下简称地基规范）第４．２．４条规定，拨 管过程中，应设专人用测锤或浮标检查桩管内混凝土 面下降高度ｈ值是否达到拨管高度Ｈ值的充盈系数 的要求。例如：管内径ｄ＝３８０ｍｍ，外径Ｄ＝４２０ｒａｍ，可 用下式测算： ｈ×（１Ｔｄ ／４）≥Ｈ×（１Ｔ ／４） 而Ｄ ／Ｄ ×＝４２０ ／３８０ ×≈１．２２Ｈ 则ｈ≥１．２２Ｈ 从以上计算结果可以看出，则每拨管高Ｈ＝１ｍ， 管内的混凝土下落高度ｈ值要大于１．２２ｍ。地基规范 第４．２．５条规定，灌注桩的充盈系数（实际灌注混凝 土体积与按设计桩身直径计算体积之比）不得小于 １．１，一般土质为１．１以上；软土为１．２～１．３以上 如 管内下落混凝土达不到以上数值时，说明该段桩的混 凝土中有空洞和缩颈现象。 ２ 断裂桩 断裂桩（也称分离桩）是指桩身局部分离，甚至有 一部分没有混凝土，或桩身的某一部位混凝土坍塌， 在坍塌处设有混凝土。断裂桩水平裂痕常见呈水平状 或略有倾斜，一般贯通全截面，位于硬土层交接处。潮 阳市某厂房工程测得断裂桩达５０％左右，其原因是 桩距过小，当混凝土强度低时，在邻桩沉管过程中土 维普资讯 http://www.cqvip.com
受挤压产生水平推力，对饱和土来说，孔隙水压迅速 增大，并且沿着桩身及四周的裂隙冒出地面，土向上 隆起产生上举力，使桩断裂。预防措施：开工前应制订 打桩方案，明确桩架行进路线，采取跳打法施工 跳打 时，必须等相邻成形桩达到设计强度６０％以上方可 进行。地基规范第３．５．４条规定，在软土地区设桩密 而隔断的。地基规范第４．１．１２条规定，素混凝土的粗 骨料最大粒径不得大于ｆＯｒｕｍ，钢筋混凝土桩身粗骨 料不宜大于钢筋间最小净距的１／３．坍落度６０～ ８０ｒａｍ。预防措施：现场施工中要控制混凝土中的石子 最大粒径不超过上述规定。设计混凝土配合比时要考 虑掺外加剂，如减水剂、润滑剂、早强剂的影响，可掺 １０％～１５％粉煤灰，以增加管内混凝土的润滑性与和 易性 集场地内施工．为防止由于打桩速度失控，造成桩身 上浮、倾斜、裂断等情况，除可合理控制拨管速度，克 服混凝土不流出套管外，桩周土快速回缩，形成断桩 的措施外，也可在施工区域内采取砂井排水，以减轻 土体的降起和挤压，防止断桩和桩倾斜的发生。此外， 当桩身混凝土强度未达到６０％以上，应避免振动和 外力的干扰。 ５ 夹泥桩 夹泥桩分为桩尖夹泥和桩身夹泥二种情况。夹泥 是当桩管沉至硬土层或粘性较大的土层进行抽管，桩 靴活瓣没有张开，或每当提管０．５ｍ的高度或拨管速 度太快，将桩管进行反插，但当地下水位高或碰到饱 和的粘土层和淤泥层时，因反复反插或拨管速度太快 导致桩尖和桩身混进泥土的情况。这种情况将严重影 响桩身混凝土完整性和桩的端承力。根据地基规范第 ４．３．５条规定：桩管灌满混凝土后，先振动再开始拨 管，每次拨管高度０．５～ｌｍ，反插深度０．３～０．５ｍ。在 拨管过程中，拨管速度应控制不大于０．５ｍ／ｒａｉｎ。预防 措施：当桩管提升穿过泥夹层时，应放慢拨管速度，并 ３ 吊脚桩 吊脚桩（也称悬空桩）是指桩端混凝土没有牢固 支承在下卧层基土上，或在桩尖混进地下水和水泥浆 等形成软弱底层，从而减少了桩的端承力。造成吊脚 桩的主要原因是沉管桩尖活瓣进人硬土层，受土压实 或被粘性土粘牢；拨管时活瓣没有张开，管内的混凝 土拒落；有时桩端混人泥浆等造成桩端无混凝土而吊 空。预防措施：审查地质钻探报告，熟悉各层土质情 况，地基规范４．１．１４规定，打桩施工前，每一单位工 减少拨管高度和反插深度，在高流量淤泥中不得采用 反插法。此外，拨管应用浮标测量，随时观察桩身混凝 土灌人量，发现灌注桩径小于设计桩径，可考虑为发 生夹泥桩，应立即采取措施。 综上所述，工程基础桩，看不见摸不着，但它承担 着上部建筑物的整个重量，当某一根桩达不到设计标 准要求，就会造成建筑物不均匀沉降，轻则使建筑物 产生裂纹渗漏，重则造成倒塌事故，须引起参建各方 的注意。 参考文献 程宜选定１～２根桩作打桩工艺测试（也称试打桩）， 以便观察成孔中有没有缩颈、坍孔、回淤等情况及具 体部位，并制订好保证桩施工质量的技术措施。施工 时应做到先振动再拨管，每拨高０．５ｍ时，要检查浮 标，探测管内混凝土确已流出后，方可继续拨高 ０．５ｍ，再反插一次，确保桩端的混凝土更密实。 ４ 蜂窝桩 蜂窝桩（也称孔洞桩）是灌注桩经常遇到的问 题。它的形状很不规则，影响深度不一，有时空洞深度 ６０ ７０ｍｍ，它的危害是降低桩的承载力，严重的甚至 无法补救，只能报废。这是由于在粘土地基有一 层或数层较薄的含水土层，灌注的混凝土级配不合 理，粗骨料过大，和易性差，无法注人造成 在没有钢 筋笼的部位，更容易造成混凝土空洞 也有因混凝土 缺少压力，扩散性小，又被扰动的泥水挤压混凝土中 １ 《建筑地基基础施工及验收规程》ｆＤＢＪｌ５—２０ｌ—ｌ９９１） ２ 《地基及基础》华南理工大学、浙江大学等四院枝编，中国 建筑工业出版社 ３ 《建筑工程质量通病防治手册》彭圣浩主编，中国建筑工业 出版社 （收稿日期．２００２—０３—２６） 建设机械投术与管理２ｏ０２，４ ３１