射水沉樁的質(zhì)量問(wèn)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(jìn)行沉樁的作業(yè)，射水沉樁在施工過(guò)程中容易出現(xiàn)一些質(zhì)量問(wèn)題，本文指出了射水沉樁法常見(jiàn)及處理方法。

【關(guān)鍵詞】射水沉樁；質(zhì)量問(wèn)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(jìn)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(jiān)硬土層中，一般以射水為主，錘擊或振動(dòng)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(dòng)為主，以射水為輔，并應(yīng)適當(dāng)控制射水時(shí)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(jiàn)質(zhì)量問(wèn)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(shí)樁身有顫動(dòng)，樁錘有回彈現(xiàn)象；

（2）涌水量少，涌出泥砂量少，內(nèi)射水時(shí)，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(jiān)硬土層；

（2）樁身周?chē)恋哪Σ亮^(guò)大；

（3）射水的水壓、水量不足，或曾用錘擊使樁尖強(qiáng)行穿過(guò)密實(shí)的土層，使樁身周?chē)耐帘粩D塞密實(shí)。

（4）射水管在樁內(nèi)斷裂或漏水。

（5）空氣被吸入進(jìn)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(lái)采取不同的射水沉樁方式。

（2）經(jīng)常檢修管路和機(jī)械設(shè)備。

（3）保持水源清潔和適當(dāng)水位。

1.4 治理方法。

（1）適當(dāng)延續(xù)錘擊，加強(qiáng)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(wú)碰撞障礙物的痕跡，研究處理，必要時(shí)改變樁位。

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

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

（5）拔出射水管，檢查修理，開(kāi)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(guò)密實(shí)的土層進(jìn)入軟的土層。

（2）射水時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，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(dāng)?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(jì)深度，但對(duì)承載力的要求相差尚大，而軟弱的土層還較深時(shí)，應(yīng)改變?cè)O(shè)計(jì)，增加樁長(zhǎng)或增加樁數(shù)。

（2）當(dāng)發(fā)生偏斜時(shí)，應(yīng)立即停止下沉，分析情況，采取措施，進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)或補(bǔ)樁。

3. 射水沉樁涌水停止

3.1 現(xiàn)象。 沉樁過(guò)程中，無(wú)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(shí)停水時(shí)間過(guò)長(zhǎng)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(jìn)行沉樁。

（2）停水不宜太急，盡量避免接樁時(shí)停水時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。

（3）正確運(yùn)行機(jī)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(kāi)泥砂。仍無(wú)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?chē)词軘_動(dòng)的土擾動(dòng)，擾動(dòng)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(shí)，出現(xiàn)縮頸、夾泥斷樁現(xiàn)象，而夾泥斷樁是因?yàn)榭s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(shí)，管外壁將土體向管周?chē)鷶D壓，同時(shí)被擾動(dòng)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(duì)管壁產(chǎn)生了擠壓力pu= σ +μ 。

4.2.2 當(dāng)鋼管拔出時(shí)，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(duì)土體作用的壓應(yīng)力σ upu ，樁不會(huì)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(shí)對(duì)樁周土體的擾動(dòng)范圍有直接影響，擾動(dòng)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?？紫端畨毫υ龃罅薖 pu值，同時(shí)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(qiáng)度降低。

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

（4）混凝土坍落度過(guò)稠， σ u增大，但易產(chǎn)生吸涌力；混凝土過(guò)稀，使土向混凝土擠入的機(jī)會(huì)增多，同時(shí)易造成混凝土強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

（5）相鄰樁距。樁身未達(dá)到終凝，若鄰樁施工的位置位于樁周擾動(dòng)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(dāng)?shù)鼗恋哪Ａ縀<3MPa，不排水抗剪強(qiáng)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(jìn)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(shí)，拔管應(yīng)輕錘密擊；用振動(dòng)錘沉樁時(shí)，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(dòng)力。

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

（5）仔細(xì)計(jì)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(yán)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(yán)，而使土中水在超孔隙水壓下進(jìn)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(shí)，施工的控制指標(biāo)應(yīng)相應(yīng)降低。

4.4 治理方法。

（1）施工時(shí)，注意觀察樁頂和地面有無(wú)隆起及水平位移情況，并及時(shí)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(shí)將樁管拔出，進(jìn)行研究處理后，重新插入進(jìn)行施工。

（3）加強(qiáng)施工管理，密切注意樁身混凝土有無(wú)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(shí)處理。

參考文獻(xiàn)

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［3］ 卜建清，嚴(yán)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(hào)］1619-2737（2014）05-18-816

［作者簡(jiǎn)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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