长螺旋钻管内泵压混凝土灌注桩单桩承载力的影响因素及解决方法
2021-04-17张扬
张 扬
(中交第三航务工程局有限公司厦门分公司,福建厦门 361006)
1 工程概况
迎宾大道沿线及周边分布大片水塘,水塘内水深约100~150 cm,需筑坝、抽水、清淤、换填后,再进行CFG桩作业。迎宾大道沿线杂填土以黏性土为主,含有中粗砂、碎石、块石、建筑垃圾、生活垃圾等硬杂物,硬杂质含量约占30%~40%,该层厚度0.50~8.40 m,潜水埋深0.4~4.5 m,影响CFG桩作业。CFG桩桩径为600 mm,间距2.0~2.5 m,按等边三角形布置,桩体进入持力层深度为0.5 m,桩身用C15混凝土。单桩承载力至少达170 kN,基于各桩体所组成的复合地基的承载力标准值视桩间距而定,2.0 m时为150 kPa,2.5 m时为130 kPa,桩顶采用现浇C20钢筋混凝土托板,桩位基准线与道路中心线重合。
2 单桩承载力分析
按如下方法展开计算,确定单桩承载力极限值:

式中:Qs——极限摩阻(kPa);R——单桩承载力设计值(kN);qp——强风化花岗岩阻力(kPa);Qp——极限端阻(kPa);li——土层厚度(m);d——桩直径(m)qsi——阻力(kPa);。
Qmax=603 kN,实际成桩Qmin=987 kN。相较于设计值而言,单桩承载力有63%的增幅。说明相比普通泥浆护壁桩的施工方法,所采取的全新方法可有效改善土层的性质,Qs、Qp值均有大幅度提高,综合应用效果较好。
3 长螺旋钻管内泵压混凝土灌注桩提高承载力的因素分析
(1)以较快的速度钻进,缓解孔内渗流现象,减少积水量。
(2)长螺旋具备较强的自进力,同时在运行期间伴有回转离心力,通过外力的作用达到挤压土体的效果。
(3)泵送施工条件较佳,得益于混凝土的流动性,能够有效向孔壁处渗透,扩宽作用范围。
(4)钻头稳定可靠,孔底无明显的沉渣现象。
(5)钻孔应力释放小,考虑Ф600、Ф400桩,分别对各自的极限承载力展开计算,Q600=1 434 kN;……
