射水沉樁的質(zhì)量問題和處理

麻世彬+夏文善+陳威威

【摘 要】射水沉樁是利用高壓水沖樁尖土體而進行沉樁的作業(yè)，射水沉樁在施工過程中容易出現(xiàn)一些質(zhì)量問題，本文指出了射水沉樁法常見及處理方法。

【關(guān)鍵詞】射水沉樁；質(zhì)量問題；處理

Quality issues and deal with the water jet pile

Ma Shi-bin,Xia Wen-shan,Chen Wei-wei

(Shaoxing Sheng Yuan Environmental Construction Co., Ltd Shaoxing Zhejiang 312000)

【Abstract】Water jet pile pile tip is to use high-pressure water will conduct soil pile of work, shoot pile prone to some water quality problems in the construction process, the paper pointed out the water jetting pile and treatment of common law.

【Key words】Water jet pile;Quality problems; deal

射水沉樁法是利用高壓水沖樁尖土體，進行沉樁的作業(yè)。公路橋涵中經(jīng)常使用這種方法，射水施工方法的選擇應(yīng)視土質(zhì)情況而異，在砂夾卵石層或堅硬土層中，一般以射水為主，錘擊或振動為輔；在亞粘土或粘土中，為避免降低承載力，一般以錘擊或振動為主，以射水為輔，并應(yīng)適當控制射水時間和水量；下沉空心樁，一般用單管內(nèi)射水。本文指出了射水沉樁法常見質(zhì)量問題及處理方法。

1. 射水沉樁下沉緩慢或不下沉

1.1 現(xiàn)象。

（1）樁下沉緩慢或不下沉，在錘擊時樁身有顫動，樁錘有回彈現(xiàn)象；

（2）涌水量少，涌出泥砂量少，內(nèi)射水時，樁周不涌水，樁下沉緩慢或不下沉。

1.2 原因分析。

（1）樁尖遇到障礙物或堅硬土層；

（2）樁身周圍土的摩擦力過大；

（3）射水的水壓、水量不足，或曾用錘擊使樁尖強行穿過密實的土層，使樁身周圍的土被擠塞密實。

（4）射水管在樁內(nèi)斷裂或漏水。

（5）空氣被吸入進水管或泵殼內(nèi)，造成水泵設(shè)備能力不足。

1.3 預(yù)防措施。

（1）施工前查明地質(zhì)情況，根據(jù)土層的地質(zhì)軟硬程度來采取不同的射水沉樁方式。

（2）經(jīng)常檢修管路和機械設(shè)備。

（3）保持水源清潔和適當水位。

1.4 治理方法。

（1）適當延續(xù)錘擊，加強射水，但切忌猛烈錘擊。

（2）若樁的入土深度不深，可拔出檢查樁尖有無碰撞障礙物的痕跡，研究處理，必要時改變樁位。

（3）不宜猛擊，應(yīng)增加水壓和水量，必要時可增加外射水，或改用動能較大的樁錘。

（4）加大射水的水壓和水量，并延長射水時間，配合輕錘慢擊，必要時增加外射水使樁下沉。

（5）拔出射水管，檢查修理，開啟水泵的放氣閥放出空氣。

2. 射水沉樁急劇下沉

2.1 現(xiàn)象。

射水錘擊沉樁中，樁突然急劇下沉，或產(chǎn)生傾斜現(xiàn)象。

2.2 原因分析。

（1）樁穿過密實的土層進入軟的土層。

（2）射水時間過長，樁尖下被沖空。

（3）樁已斷裂彎折。

2.3 預(yù)防措施。

（1）選擇適當?shù)腻N擊方式。

（2）查明地質(zhì)狀況，提供不同的施工方式。

2.4 治理方法。

（1）可繼續(xù)下沉，若樁人土深度已接近設(shè)計深度，但對承載力的要求相差尚大，而軟弱的土層還較深時，應(yīng)改變設(shè)計，增加樁長或增加樁數(shù)。

（2）當發(fā)生偏斜時，應(yīng)立即停止下沉，分析情況，采取措施，進行補強或補樁。

3. 射水沉樁涌水停止

3.1 現(xiàn)象。 沉樁過程中，無正常涌水出現(xiàn)。

3.2 原因分析。

（1）樁尖撞擊在孤石或硬層上，將射水嘴堵塞或砸扁。

（2）停水后，射水嘴被涌入泥砂所堵塞，這可能是停水太急或接樁時停水時間過長所致。

（3）射水情況正常但不向上涌水，水可能從下臥透水層中流失。

（4）樁身彎折使內(nèi)射管或外射管扭曲。

3.3 預(yù)防措施。

（1）明確地質(zhì)狀況，分別采取不同方式進行沉樁。

（2）停水不宜太急，盡量避免接樁時停水時間過長。

（3）正確運行機械，防止樁身彎折。

3.4 治理方法。

（1）將射水管稍微提起，如仍不通，應(yīng)拔出修理。

（2）加大水量及水壓沖開泥砂。仍無效，可在樁內(nèi)另行插入射水管沖刷。

（3）下沉困難，可增加射水管沖刷下沉，將樁周圍未受擾動的土擾動，擾動后的土沉積后，增加樁身的摩擦力。

（4）樁身處理合格后，將射水管拔出，修理后再插回使用。

4. 沉管灌注樁中縮頸、夾泥斷樁

4.1 現(xiàn)象。 沉管灌注樁在淤泥中施工時，出現(xiàn)縮頸、夾泥斷樁現(xiàn)象，而夾泥斷樁是因為縮頸產(chǎn)生的。此現(xiàn)象一般發(fā)生在淤泥土層界面處、地基淺層5m范圍內(nèi)和深厚淤泥土層的中部。

4.2 原因分析。

4.2.1 在沉管時，管外壁將土體向管周圍擠壓，同時被擾動的土體中的靜孔隙水壓力迅速上升，形成超孔隙水壓力σ 盯和土壓力μ 共同對管壁產(chǎn)生了擠壓力pu= σ +μ 。

4.2.2 當鋼管拔出時，孔隙水壓力在土中不能很快消除，擠壓力全部作用于剛灌注的混凝土上，若混凝土的自重對土體作用的壓應(yīng)力σ upu ，樁不會產(chǎn)生縮頸，否則，就產(chǎn)生縮頸。影響 σ u和pu 的因素如下：

（1）土的結(jié)構(gòu)性。淤泥質(zhì)土的高孔隙性及粒狀鏈接結(jié)構(gòu)的特征，在土體受擠壓時對樁周土體的擾動范圍有直接影響，擾動范圍越大， 越大。

（2）土的滲透性。由于淤泥質(zhì)土的滲透性差，孔隙水壓力不易消散。孔隙水壓力增大了P pu值，同時將孔隙水中的泥漿水滲入混凝土中，影響σ u 的發(fā)揮，并使混凝土強度降低。

（3）混凝土在管中的灌注高度過低，易造成σ u＜ pu。但灌注高度過高，混凝土易發(fā)生離析。

（4）混凝土坍落度過稠， σ u增大，但易產(chǎn)生吸涌力；混凝土過稀，使土向混凝土擠入的機會增多，同時易造成混凝土強度達不到設(shè)計強度。

（5）相鄰樁距。樁身未達到終凝，若鄰樁施工的位置位于樁周擾動范疇內(nèi)，土體將產(chǎn)生新的擠壓應(yīng)力。

4.3 預(yù)防措施。

（1）當?shù)鼗恋哪Ａ縀<3MPa，不排水抗剪強度 τu<30KPa，孔隙比e>1.0，飽和度 Sr>85％，應(yīng)按淤泥質(zhì)土的施工技術(shù)進行操作。

（2）拔管速度應(yīng)更緩慢，以減輕孔隙水壓力的影響。用錘擊沉樁時，拔管應(yīng)輕錘密擊；用振動錘沉樁時，每次拔管前，均應(yīng)停拔10min。每次上拔高度控制在0.3～0.5m，拔管速率控制在0.5m／min以內(nèi)，反插深度控制在0.3m左右。在淤泥質(zhì)土層的上下界面處，特別注意放慢拔管速度，應(yīng)該密擊不反插。

（3）保持管內(nèi)混凝土的灌注高度在2～2.5m范圍內(nèi)，并保持拔管前較輕的錘擊力或振動力。

（4）混凝土坍落度控制在5～7cm，碎石粒徑應(yīng)小于4cm，細集料應(yīng)選中砂。

（5）仔細計算樁的混凝土灌入量和充盈系數(shù)，以免出現(xiàn)斷樁。充盈系數(shù)控制在1.2～1.3之間。

（6）嚴格按照跳樁的沉樁順序，跳樁的樁距控制值按有關(guān)規(guī)定。

（7）為避免樁端防水不嚴，而使土中水在超孔隙水壓下進入管內(nèi)，在沉管前先在管內(nèi)灌入lm高的混凝土。

（8）淤泥質(zhì)土層厚大于6m時，施工的控制指標應(yīng)相應(yīng)降低。

4.4 治理方法。

（1）施工時，注意觀察樁頂和地面有無隆起及水平位移情況，并及時研究，采取措施。如改變沉樁順序或增加樁距等。

（2）樁突然下沉困難或不能下沉?xí)r，可能是樁尖損壞或遇地下障礙物，應(yīng)及時將樁管拔出，進行研究處理后，重新插入進行施工。

（3）加強施工管理，密切注意樁身混凝土有無發(fā)生縮頸及斷樁等現(xiàn)象，若發(fā)現(xiàn)應(yīng)立即采取內(nèi)插法或復(fù)打法及時處理。

參考文獻

［1］ 李廣慧，橋梁工程，［M］. 鄭州：鄭州大學(xué)出版社，2011.

［2］ JGJ79-91 .建筑地基處理技術(shù)規(guī)范. 北京：中國建筑工業(yè)出版社 2000.

［3］ 卜建清，嚴戰(zhàn)友，道路橋梁工程施工，［M］ 重慶： 重慶大學(xué)出版社，2008.

［文章編號］1619-2737（2014）05-18-816

［作者簡介］ 麻世彬（1985.1-），女，籍貫：浙江溫州，研究方向：市政工程施工管理。

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