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施工灰土挤密桩时,在成孔或拔管过程中,对桩孔(或桩顶)上部土层有一定的松动作用,因此施工前应根据选用的成孔设备和施工方法,在基底标高以上预留一定厚度的土层,待成孔和桩孔回填夯实结束后,将其挖除或按设计规定进行处理。
拟处理地基土的含水量对成孔施工与桩间土的挤密至关重要。工程实践表明,当天然土的含水量小于12%时,土呈坚硬状态、成孔挤密困难,且设备容易损坏;当天然土的含水量等于或大于24%,饱和度大于65%时,桩孔可能缩颈,桩孔周围的土容易隆起,挤密效果差;当天然土的含水量接近优(或塑限)含水量时,成孔施工速度快,桩间土的挤密效果好。因此,在成孔过程中,应掌握好拟处理地基土的含水量。
优含水量是成孔挤密施工的理想含水量,而现场土质往往并非恰好是优含水量,如只允许在优含水量状态下进行成孔施工,小于优含水量的土便需要加水增湿,大于优含水量的土则要采取晾干等措施,这样施工很麻烦,而且不易掌握准确和加水均匀。因此,当拟处理地基土的含水量低于12%时,宜按公式(7.5.3)计算的加水量进行增湿。对含水量介于12%~24%的土,只要成孔施工顺利、桩孔不出现缩颈,桩间土的挤密效果符合设计要求,不一定要采取增湿或晾干措施。
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柱锤冲扩桩桩径设计应考虑下列因素:
1)柱锤直径:现已经形成系列,常用直径为300mm~500mm,如ф377公称锤,就是377mm直径的柱锤。
2)冲孔直径:它是冲孔达到设计深度时,地基被冲击成孔的直径,对于可塑状态黏性土其成孔直径往往比锤直径要大。
3)桩径:它是桩身填料夯实后的平均直径,比冲孔直径大,如ф377柱锤夯实后形成的桩径可达600mm~800mm。因此,桩径不是一个常数,当土层松软时,桩径就大,当土层较密时,桩径就小。
设计时一般先根据经验假设桩径,假设时应考虑柱锤规格、土质情况及复合地基的设计要求,一般常用d=500mm~800mm,经试成桩后再确定设计桩径。
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地基处理深度的确定应考虑:1)软弱土层厚度;2)可液化土层厚度;3)地基变形等因素。限于设备条件,柱锤冲扩桩法适用于10m以内的地基处理,因此当软弱土层较厚时应进行地基变形和下卧层地基承载力验算。
柱锤冲扩桩法是从地下向地表进行加固,由于地表侧向约束小,加之成桩过程中桩间土隆起造成桩顶及槽底土质松动,因此为保证地基处理效果及扩散基底压力,对低于槽底的松散桩头及松软桩间土应予以清除,换填砂石垫层,采用振动压路机或其他设备压实。
桩体材料推荐采用以拆房为主组成的碎砖三合土,主要是为了降低工程造价,减少杂土丢弃对环境的污染。有条件时也可以采用级配砂石、矿渣、灰土、水泥混合土等。当采用其他材料缺少足够的工程经验时,应经试验确定其适用性和配合比等有关参数。
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节护壁宜高出地平面300mm,以防地表水、弃土、杂物等掉入孔内。
当孔深挖至5m以下时,应在井底3m左右护壁凸缘上设置半圆形的安全护罩,出渣时,孔内作业人员应位于护盖下。
施工过程中严格按方案及设计要求控制,每节段不超过1m。开挖后及时支护,每节护壁均应在当日连续施工完毕。
开挖过程中遇到井壁渗水时应及时排水,当水量不大时,用吊桶运出,当遇大量渗水时,在孔底一侧挖集水坑,用潜水泵将水排出,并立即浇筑混凝土护壁。
挖出的土方应及时运离孔口,不得堆放在孔口周边5m 的范围内。
深度大于10米的桩孔应有送风装置,每次开工前5分钟送风;如经检测孔内有有毒有害气体,通风15-30分钟后,重新进体检测,直至气体浓度符合安全作业要求为止,作业时应继续保证通风良好。
在施工中,应不断向孔内送风,输风量大于每秒25L,送风管尽量少弯曲,以保证送风通畅,并经常检查胶管是否漏气,一旦发现破损应随时修补堵漏。
孔内照明应使用防水带罩灯泡,电压为12V及以下电压,电缆为防水绝缘电缆。
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