冲孔桩施工影响充盈系数的因素分析与对策 .docx

工程建筑学相关资料ENGINEERING ARCHITECTURE RELATED INFORMATION 工程建筑学相关资料 ENGINEERING ARCHITECTURE RELATED INFORMATION PAGE PAGE 1 冲孔桩施工影响充盈系数的因素分析与对策  摘要：通过分析深圳地铁土建某标段冲孔灌注桩施工时影响充盈系数的因素，探讨降低充盈系数的对策，提出了采取重锤轻打、轻锤重打、调整施工工艺、优化施工方案等技术措施，为在施工中有效地控制充盈系数，保证成桩质量，创造良好的经济效益提供参考。 关键词：冲孔桩 充盈系数 因素 分析 对策 　　　　1 工程概况 　　　　深圳地铁土建某标段工程，共有Φ1000冲孔灌注桩3605根，Φ1200冲孔灌注桩6根，Φ300PHC桩260根，设计要求桩端桩入中风化花岗岩持力层1m或微风化花岗岩持力层0.5m，单桩承载力为4500KN。材料：水下混凝土强度等级C30；钢筋笼主筋为Φ16HPB235筋，箍筋为φ8HPB335筋。地下水对混凝土具有强腐蚀性，对混凝土结构中的钢筋具有强腐蚀性，需进行防腐蚀处理。 　　　　本工程场地地质情况复杂。原状土质依次为：人工堆积层、海积层、淤泥层、粘土层、砂层、砾砂层、残积层、花岗岩。工程区域内不良地质主要表现为：场地普遍分布有填土、填石，土质不均，局部夹有碎石、块石，桩孔边上的石块，或突出到桩孔中造成缩颈，或掉至孔中造成塌孔；部分地段分布有海沉积及海冲积的软土，具有空隙比大，压缩性高，抗剪强度低等特点，局触变性、流动性和不均匀性，属于不稳定土体，桩基施工中易产生坍孔和缩颈现象；场地普遍存在海冲积和饱和砂层，富水性大，结构松散，透水性强，属较不稳定土体，易发生涌砂、坍塌等现象。场地地面高程-1.51～7.9m。这些对灌注桩充盈系数的掌控来说是一大难题。 　　　　2 影响因素分析 　　　　在冲孔灌注桩施工中，施工初期发现混凝土的充盈系数K偏大，平均为1.25。充盈系数K：定义为实际灌注砼方量和设计（理论）砼方量之比，现行施工规范要求桩身分孔段充盈系数不小于1而定额规定又限制充盈系数不超过1.25。大家知道，冲孔灌注桩施工中，控制充盈系数可以节约灌注材料，从而提高经济效益。另外，有的文献还用实测数据表明K值过大的桩单桩承载力往往更低，这样充盈系数偏大，既浪费混凝土，质量也可能存在隐患。为此，项目部召开了专题会、成立了控制充盈系数专项小组，进行技术攻关。通过对现场冲孔灌注桩数据统计和分析，发现问题主要出在上部回填土石层。由于新近回填土石稳定性差，在较大冲击能作用下孔壁不稳，出现不同程度的扩径、塌孔现象。 　　　　2.1 统计数据 　　　　2.1.1 根据2008年04月08日至04月30日对典型施工206根冲孔灌注桩进行统计分析，结果如下：①平均充盈系数达到1.25，最大1.61；②有极少数桩充盈系数偏低，存在一定的质量隐患。 　　　　2.1.2 对各桩机组进行数据统计：冲孔灌注桩施工班组有A、B、C三个组，4月份施工206根冲孔灌注桩砼充盈系数如下： 　　　　2.2 分析、确认主要原因 显然，桩孔在冲孔施工过程中产生的扩径、坍塌等缺陷，是导致充盈系数增大的直接原固，但这些缺陷是工程地质因素和技术因素(设备与工艺)综合作用的结果，为确定主因，我们从工程地质条件，施工设备与工具，施工工艺，对可能存在的原因进行分析验证。现把要因分析验证如下： 　　　　3 制定对策及措施 　　　　根据因果图表，仔细分析，找出了问题的主要原因。 　　　　3.1 实施过程： 　　　　从2008年5月份开始，我们对照原因，分析情况，制定对策及措施，并逐步进行了全面的实施，过程如下： 　　　　实施一： 　　　　首先从桩机本身出发，结合土层地质情况，实时调整控制桩锤的大小，使之冲成合格的桩径。根据现场数据和土质情况，我们分析总结得到三点：①桩孔要穿过人工堆积层、海积层、淤泥层、粘土层、砂层、砾砂层、残积层、花岗岩层；②不同区域的各土层深度各不相同；③在冲成孔的过程中，如要保证孔径的一致性，不同的土层应使用不同直径的桩锤，才能冲成符合标准的桩孔。 　　　　实施二： 　　　　①冲孔过程中注意控制桩锤的落锤高度。事实上，前期施工中，工人高冲程冲孔，易发生塌方坍孔，进而导致了充盈系数增大。 　　　　②经过分析和现场验证，得出在浅层填土层施工，为保证桩孔的稳定防止坍孔，应低锤密击；在填石填土层进行冲孔，会给其下尚未完全固结的淤泥质土层带来很大的上履压力而产生大的塌方和挤压流动，故应低锤疏击；进入软硬不均地层，采取低锤密击，保持孔底平整；进入基岩后，应低锤冲击或间断冲击；遇到孤石时，可用高低冲程交替冲击