简述振动沉管灌注桩的施工工艺和质量控制

简述振动沉管灌注桩的施工工艺和质量控制
摘要：本文对振动沉管灌注桩施工中施工工艺和质量控制做出了简述，并对常见问题产生的原因和解决方法进行了介绍。

关键词：沉管灌注桩施工工艺质量控制
近些年来，人们环境保护意识的不断增强，泥浆护壁灌注桩产生的泥浆给人们生活、生产环境带来的污染日益引起各界人士的关注。

振动沉管灌注桩相对于锤击沉管灌注桩而言，其设备既可沉管、又可不借用拔管机而自身拔管，沉桩速度快，适用性强，功效高，施工操作既简易又安全。

影响施工质量的五大要素(施工人员素质、施工机械设备、施工用材料及半成品，施工方法和施工环境)中，最不稳定因素就是人的因素，这一点需要通过工艺和工序上的质量控制来避免。

本文将振动沉管灌注桩工程中常见的问题及处理办法介绍如下。

1 振动沉管灌注桩的工艺流程
轴线定位→放桩点→桩机就位→沉管→上料→拔出桩管→成桩→移动桩机到下一桩位
2 各工序中易发生的问题和相应的质量控制方法
2.1桩位偏移：施工过程中发生的桩位偏移，往往给基础梁的施工带来极大的不便，同时将导致施工单位或多或少的经济损失。

2.1.1产生桩位偏移的原因
2.1.1.1在施工时，机前施工人员未找准施放的桩点，或稳放桩尖时未校核或对准施放的桩点；
2.1.1.2在刚完成翻槽处理或回填处理的场地施工振动沉管灌注桩时，往往会发生施放的桩点被整排推挤的现象(因振动沉管灌注桩沉管时本身对土体有挤密作用)，从而引起桩位偏移；
2.1.1.3施工场地内翻槽、回填工作不认真，人为留下砼大块或其他障碍物，给沉管时留下隐患，使得沉管过程中桩尖被挤而偏离桩位；
2.1.1.4为加快进度和提高日成桩量，有时混凝土罐车直接就位于桩管的入料口进行混凝土浇注，罐车的反复碾压使得施放的桩点偏离原施放桩位而导致桩位偏移。

2.1.2预防桩位偏移的措施及解决办法
2.1.2.1技术负责人须在施工前强调各机组施工人员的岗位责任制制度和各岗位的重要性，做好技术质量交底。

机前负责稳放桩尖的施工人员，在找准和校核桩位后，宜用桃锨刨出Φ8钢筋的50%(因施放桩点时一般采用200mm～300mm 长的Φ8钢筋施放核订设桩位)，用Φ8钢筋在桩位处旋转出一个陀螺状(▽)的小坑，再稳放桩尖并使其与桩管紧密结合；
2.1.2.2即时用施放桩位时留设的控制桩点复测所施放的桩位，发现桩位偏移须及时纠正。

2.1.2.3在翻槽、回填工作不认真的场地施工时，可采用空管先插入2m～3m 透一遍的办法再行沉管，若此法仍不能起到符合要求的效果，就必须用人工甚至施工机械将障碍物处理完毕后方可再行施工；
2.1.2.4加快进度必须在保证质量的前提条件下进行，在不适宜重载车辆进入作业面必须换用翻斗车等小型的混凝土运输设备。

2.2桩身缩径：桩身缩径是指桩身中部分位置桩径不能满足设计及规范要求，又称缩颈或瓶颈现象。

2.2.1导致缩径的原因
2.2.1.1在软弱土层中拔管速度过快，混凝土来不及下落和有效扩散，被软泥填充挤压而导致缩径；
2.2.1.2桩间距过小，施工时在前一根柱刚施工完毕后，直接对邻桩进行施工，从而造成刚施工完桩的桩身混凝土初凝之前受到挤压而产生缩径；
2.2.1.3混凝土质量不稳定，混凝土坍落度过小或和易性太差时，拔管时对混疑土产生摩擦力或管内混凝土量过少，混凝土出管时扩散性很差，而造成缩径。

2.2.2预防缩径的措施及解决办法
2.2.2.1施工人员(特别是技术负责人和质量员及机组作业人员)需熟悉地质勘察报告，施工时根据不同地层的地质情况采用恰当拔管速度，特别是软硬土层交界处、钢筋笼底部与下部素混凝土交接处都应适当反插，确保桩身的桩径符合设计及桩基工程验收规范的要求；
2.2.2.2桩间距较小时(1≤
3.5d，l为桩间距，d为桩径)，在工期允许的情况下，宜采取跳打法进行施工．否则应采取翻插法(即桩管每拔0.5m～1.0m，再缓慢下插0.3m～0.5m，如此反复进行至成桩)进行施工，以保证近距离桩成桩后桩身的桩径符合设计及规范要求，避免缩径现象发生；
2.2.2.3振动沉管灌注桩施工时须加强混凝土的质量管理和控制，对混凝土的
坍落度等指标进行检测，不符合要求的混凝土严禁向桩管的入料口灌入，确保施工中拔管时管内混凝土能很好地扩散到桩身之中。

2.3堵管拒落：指在将桩管沉到设计桩底标高、灌注完混凝土，振动拔管时．混凝土不从桩管的底部流出，而需将桩管上拔一定高度后，混凝土才流出，从而导致桩身下部无混凝土或混凝土严重不密实。

2.3.1产生拒落的原因
2.3.1.1在地下水位较高的施工场地，封底的混凝土过于干稠，或后续混凝土间隔时间太长，在桩管底部形成混凝土柱“塞子”堵住管口，使得混凝土无法正常流出；
2.3.1.2所购买的混凝土预制桩尖质量较差，强度不够，沉管时，桩尖被“吞”入桩管内，阻塞住混凝土，使得混凝土无法正常流出。

2.3.2预防堵管的措施及解决办法
2.3.2.1严格控制加入封底混凝土的时间，一般取桩管沉入l/2桩长时开始加入，且不能妨碍钢筋笼的准确下设，同时，混凝土的坍落度宜取规范规定的较大值，且必须保证混凝土浇注的连续性；
2.3.2.2严把施工用材料和半成品的质量关。

所购置的混凝土桩尖须具备出厂合格证和质量证明书，进入施工场地后，须严格检查预制桩尖的规格和强度，可用“看、量、砸、试”等手段进行抽检，严禁不合格的桩尖进入施工作业面内，从材料关上预防“堵管”现象的发生。

2.4断桩：断桩指桩身混凝土不连续或不完整，桩身局部分离，易发生于具有明显软硬差异的土层(如淤泥质土与粉质粘土)交接部位。

2.4.1导致断桩的原因
2.4.1.1在流态的淤泥质土层中，孔壁难以自立，浇注混凝土过程中，连续性不好，加之拔管速度过快，就容易形成混凝土坍塌，导致淤泥质土层与位于其上的较好土层交接处被淤泥质土充填而导致断桩；
2.4.1.2相邻桩中心距过近，在邻桩施工后，桩身混凝土初凝，但强度未达到设计强度的50%时，已成型的桩受到振动沉管时的土体挤压而导致桩身断裂。

2.4.2预防断桩的措施与处理办法
2.4.2.1在实际施工的时候，必须依据地质勘察报告提供的地质情况，对不同的土层采用不同的拔管速度，特别是在软硬土层交接处，除了慢拔外还应采用适当地反插措施。

同时，必须保证混凝土浇筑的连续性和稳定性；
2.4.2.2当桩中心间距过小（1≤
3.5d，1为桩间距，d为桩径）采取跳打法施工时，必须待施工完的桩的桩身混凝土强度达到设计强度的70%后方可进行临桩的施工。

否则，可对间距相对较小的桩改变施工方法，将单打法改为反插法，以此，人为增大整个桩的桩身直径，并在桩身混凝土达到初凝之前便对邻桩进行施工。

使用振动沉管灌注桩的桩基过程中，往往还会发现基槽开挖后，桩身内的钢筋笼不居中（即桩顶断面不成圆形），钢筋笼放设的位置不准确，忽高忽低等质量上的弊病。

总之，振动沉管灌注桩虽然有其自身的诸多优点，但在实际施工时，必须辅之较为全面的质量保证体系。

项目部必须有自己明确的质量目标，建立健全工程项目质量控制体系，以确保工程能按时按质按量完成。