浅谈使用闭口桩靴的PHC管桩施工问题

浅谈使用闭口桩靴的PHC管桩施工问题
摘 要:以马来西亚某船坞工程为例,介绍了使用闭口桩靴的PHC管桩施工过程中的土体隆起和挤桩问题的控制方法和预防措施,为类似工程提供参考。
预应力混凝土管桩关键词闭口桩靴;PHC管桩;土体隆起;挤桩
1、前言
近几年随着工程建设规模的扩大,对于地基承载力的要求也逐渐增高。PHC管桩即高强预应力混凝土管桩,由于具有承载力高、施工速度快、造价低、适应性强、管桩工业化生产、制取方便、施工环境整洁等优点而得到广泛应用,但在使用闭口桩靴的PHC管桩的施工过程中,容易发生土体隆起、挤桩等现象,影响桩基工程的进度和质量。本文通过使用闭口桩靴的PHC管桩工程实例,对该类管桩施工过程中出现的问题进行分析,并提出处理措施和预防监控措施。
7-aca2、工程概况
马来西亚某船坞项目共完成PHC管桩沉桩3142根,施工采用柴油锤锤击法,柴油锤桩机为DHP80,包括船坞底板、廊道、变电房和变电房四个位置。其中船坞底板总面积约26560m²,包括2470根Φ600PHC管桩,全部PHC管桩设计均使用闭口桩靴,该型桩靴设计主要是参考当地习惯做法。设计意图是通过使用闭口桩靴,可以有效穿透覆盖层,到达中风化岩层。闭口桩靴设计图如下图2-1所示。
图2-1 闭口桩靴设计图
根据勘探资料,地质情况自上而下简述如下:
1)回填层
该层为人工回填料区域,主要由回填砂,建筑垃圾等组成,土层厚度约 1.0~3.0m。
涂布白板纸2)冲积层
该层由黏土/淤泥、砂质黏土和粉质粘土组成。土层厚度变化较大(1.5m~20.5m),平均为 6m。标贯击数在 2~38 之间,渗透系数1.09×10-5~3.19×10-7m/s 不等。
3)风化岩层
该层为中至强风化层,顶标高起伏较大(-2.0~-28m),渗透系数约 1.00×10-6m/s, PHC桩尖均需到达该层顶面。该层顶面分布有一层厚度约 2~4m 的全风化岩或砾石砂,标贯击数均大于50。
从初步的土方开挖来看,项目坞口区表层为道渣,该层厚度不大,约20~30cm。其下主要为黏土,靠近坞室侧砂质粉土较多,局部区域有夹砂层,3号坞从坞口到坞尾地层变化较大。目前开挖至+2.5m,开挖所示土体与钻孔相符,以棕或黄黏土为主。音频延时器
图2-2 坞口开挖暴露出的土体为粘性土
3、使用闭口桩靴的PHC管桩施工问题分析
根据现场施工记录,船坞底板占地面积约26560㎡,总桩数2470根,桩径600mm,总入土桩长约为32294.57m,则打入地下的PHC管桩总体积约5070m³。如果不考虑土质压缩,平
均分摊到整个船坞底板上,则底板土面平均要抬高约19cm。由于桩靴为闭口桩靴,桩体位置土体打桩后将全部挤向周围,引起土体隆起、已打桩位移、倾斜、甚至上浮。
3.1土体隆起
坞室坞口侧中间底板管桩间距1.5m,管桩直径600mm,管桩净间距0.9m。已在靠近坞口深基坑的中板和中边板插桩23根,从插桩效果看,插入单排桩土体隆起不明显,插入临近的第二排桩后土体隆起明显,经过测量,隆起约20cm。
图3.1-1 土体隆起情况
图3.1-2 土体隆起情况
钢筋剥肋滚丝机土体隆起主要原因是使用闭口桩靴造成的挤土效应。PHC预应力管桩在沉桩过程中,管桩内部空间因采用闭口式桩靴而完全封闭,造成土体原有空间逐渐被桩自身体积所占用,破坏了土体自然沉积时的平衡状态,土体受挤压应力随着桩的不断锤入而逐渐上升,从而造成与桩体积相等的土体受压,发生蠕变,挤压到桩底,挤压到桩周,产生土体水平位移,随着沉桩区域由远及近,土体水平位移不断增加,位移率也随之增加。随着周围土层和下部土层的进一步密压,使土体水平位移受到限制,而表层土上覆压力较小,从表面释放出
挤压应力,表现为土体隆起。此外,超静孔隙水压力在压桩过程中升高,对土体造成破坏,未被破坏的土体也会因孔隙水压力的不断扩散消散而发生蠕变,从而引起土体的垂直隆起,使土体向水平方向发生位移,由此造成的不良现象,如土体隆起等。
土体隆起产生的竖向分力或土体液化产生的浮力还可能导致已沉至设计要求的桩体上浮,对桩基承载力产生破坏性影响,还可能会造成结构受力后整体下沉。锌溴电池
3.2挤桩
由于使用闭口桩靴,桩体范围内土体只能挤向四周,这将引起已插的第一节桩甚至打至设计高度的桩体位移或倾斜。目前尚未开挖,挤桩的影响和范围尚不能量化分析。

本文发布于:2024-09-23 20:18:41,感谢您对本站的认可!

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