PHC管桩、钻孔压灌桩在填海区域静载试验

2015-08-24 302 0

  引言
 
  目前,对于填海造地工程基础型式的选择越来越多,不仅局限于过去多采用钻孔灌注桩的型式了,为了更直观准确地针对填海区域工程场地,我们选用了四块场地,进行了PHC管桩和长螺旋钻孔压灌桩的施工对比,试验的目的是为了获取PHC管桩和长螺旋钻孔压灌桩处理方案的施工可行性、承载能力和持力层的选择,为基础的优化设计及大面积施工提供依据。
 
  1场区岩土工程条件
 
  通过野外钻探揭露,地层主要为素填土、淤泥质粉土、粉质黏土、中砂、粗砂、全风化混合岩,强风化混合岩组成,现对各地层自上而下依次描述如下:
 
  素填土①:黄褐色,饱和,松散,主要由回填山皮土组成,层厚0.8~4.3m,层顶高程2.16~4.35m。该层在场地范围内普遍存在。
 
  淤泥质粉土②:灰黑~灰色,稍密,饱和,干强度低,无光泽,层厚0.7~9.9m。
 
  粉质黏土③:黄褐色,可塑,有光泽,无摇震反应,干强度中等,韧性中等,局部含少量砂。
 
  中砂③-1:黄褐色,饱和,中密,成分以长、英质为主,级配较好。
 
  粗砂④:黄褐色,饱和,中密状态,成分长石、石英为主,级配较好。层厚0.4~10.3m,。
 
  粉质黏土④-1:黄褐色,可塑,干强度中,韧性中,无摇震反应,局部含少量砂。
 
  全风化混合岩⑤:黄褐色,成分以长石、石英为主,结构不清,蚀变较强,节理裂隙极发育,岩石极破碎,呈砂状、土状。
 
  强风化混合岩⑥:黄褐色,成分以长石、石英为主,粗粒变晶结构,块状构造,节理裂隙发育,岩石破碎,岩心呈块状用手可掰断。
 
  2工程概况
 
  本次工程采用预应力管桩(PHC400AB-95)和长螺旋钻孔压灌桩两种桩型,分别施工试验。
 
  1、2区位置分别采用12根预应力管桩(PHC400AB-95),其中,压桩2根,锚桩10根;3、4区位置分别采用12根长螺旋钻孔压灌桩,其中,压桩2根,锚桩10根。
 
  3工程施工难点及质量控制重点
 
  3.1PHC管桩施工难点及质量控制重点
 
  1)垂直度是管桩施工中控制的重要指标,因此在管桩打入前均使用两台经纬仪90度交叉控制其垂直度,同时加强施工过程监测;
 
  2)本工程PHC管桩试桩区,施工时当桩底持力层为第6层“强风化混合岩”后有效桩长为7.5m~8.5m,在保证桩头不被打爆的基础上,适当的增大了桩底进入持力层的深度,最后收锤时10击贯入度满足规范要求,本次施工观察连续三阵的贯入度,若每阵贯入度的平均值≤20mm,再进行三阵观察,满足10击贯入度≤20mm收锤。
 
  3.2长螺旋压灌桩桩施工难点及质量控制重点
 
  (1)粉质粘土层较厚,钻进时要根据钻机的性能和地层情况采用合理钻进参数;
 
  (2)成孔后及时压注混凝土,防止塌孔;
 
  (3)在泵送混凝土时要控制好混凝土的坍落度,这样才能保证钢筋笼顺利下入孔内;
 
  (4)钢筋笼在吊装时要保证笼子不能弯曲,确保笼子顺利下入孔内;
 
  (5)提钻和泵送混凝土的操作手要相互配合好,否则会直接影响桩的质量,如混浆、断桩或桩底混凝土疏松等。当钻至设计深度后,停钻上提30cm-50cm立即泵送混凝土,待混凝土泵送10s-30s后再上提钻杆,由此来确保桩底混凝土的密实度;
 
  (6)混凝土的和易性直接影响混凝土泵送,和易性不好的情况下容易发生堵管,造成断桩;混凝土罐车在运输和在现场等待过程中必须不停转动料罐,保证混凝土不离析,地泵在等料过程中,后部料斗内的搅拌齿轮必须不停的搅拌,防止混凝土泌水、离析和硬化;
 
  (7)施工反出渣土较多,需要边施工边清理,如果大范围施工,需要有渣土堆放场地。
 
  4结语
 
  通过对单桩竖向静载试验汇总表、Q-S曲线、S-lgt曲线分析得如下结论:
 
  试验一区、试验二区桩型规格为PHC-400AB(95)的四根预应力管桩,单桩竖向抗压承载力特征值为1500kN,单桩竖向抗压承载力特征值建议采用1500kN;试验三区桩径为600mm的两根螺旋钻孔压灌桩,单桩竖向抗压承载力特征值为1500kN,单桩竖向抗压承载力特征值建议采用1500kN;试验四区桩径为600mm的两根螺旋钻孔压灌桩,单桩竖向抗压承载力特征值为1790kN,单桩竖向抗压承载力特征值建议采用1600kN。四个试验区低应变桩基完整性检测的48根试桩,均属Ⅰ类桩,桩身质量完整。
 
  通过试桩检测结果表明,填海地区采用预应力管桩和螺旋钻孔灌注桩是可行的,但需注意地下水、土中氯离子、硫酸根离子等对钢筋及混凝土腐蚀问题,施工中应针对具体填料块径大小采用不同的桩型,选用工艺最合理、经济最适宜的基础型式。
 
  参考文献
 
  1.李海涛,吴权,吕春峰.不同竖向荷载下PHC管桩水平承载性能研究[J].工程勘察.2011(11)
 
  2.劳伟康,周治国,周立运.水平推力桩在大位移情况下m值的确定[J].岩土力学.2008(01)

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