黑龙江打桩技术在不同地质条件下的应用需根据地质特点选择合适的桩型、成桩方法及施工工艺,以下是详细介绍:
软土地基
特点:软土具有含水量高、孔隙比大、压缩性高、强度低、透水性差等特点。在软土地基上进行打桩,容易出现桩身倾斜、偏移,甚至桩周土隆起等问题。
桩型选择:常采用预应力混凝土管桩、灌注桩等。预应力混凝土管桩具有质量稳定、施工速度快等优点;灌注桩则可根据地质情况调整桩径和桩长,适应性较强。
成桩方法及施工工艺
静压法:对于预应力混凝土管桩,常采用静压法施工。通过静压力将桩压入软土中,能有效控制桩身的垂直度和入土深度,减少对周围土体的扰动,避免桩周土隆起,适用于对周边环境要求较高的工程。
泥浆护壁成孔灌注桩:采用泥浆护壁成孔工艺,能防止孔壁坍塌。在钻进过程中,泥浆在孔壁形成一层泥皮,起到护壁作用。同时,通过控制泥浆的性能指标,如比重、粘度等,适应不同的软土特性。
砂土及粉土地基
特点:砂土和粉土的颗粒相对较大,透水性较好,但在振动等作用下容易发生液化现象,影响桩的承载能力和稳定性。
桩型选择:可选用预制桩或灌注桩。预制桩的刚性较大,能较好地穿透砂层;灌注桩可通过调整桩端持力层,提高桩的承载能力。
成桩方法及施工工艺
锤击法:对于预制桩,锤击法是一种常用的施工方法。利用桩锤的冲击力将桩打入砂土或粉土地基中。在锤击过程中,桩身对周围砂土产生挤密作用,可提高砂土的密实度,增强桩的侧摩阻力。但需控制锤击能量和桩的入土速度,避免因过大的冲击力导致桩身损坏或砂土过度挤密产生过大的孔隙水压力。
干作业成孔灌注桩:在地下水位以上的砂土或粉土地层中,可采用干作业成孔灌注桩。如螺旋钻孔灌注桩,通过螺旋钻机钻进成孔,然后放置钢筋笼、浇筑混凝土。这种方法施工速度快,且避免了泥浆护壁带来的一些问题,如泥浆污染和孔底沉渣难以清理等。
岩石地基
特点:岩石地基的强度高、压缩性小,但成桩难度较大,需要特殊的施工设备和工艺来穿透坚硬的岩石层。
桩型选择:一般采用嵌岩灌注桩,以充分利用岩石的高强度,提供较高的承载能力。
成桩方法及施工工艺
冲击成孔灌注桩:利用冲击钻的冲击作用破碎岩石成孔。冲击钻头在孔内反复冲击,将岩石破碎成碎块,然后通过掏渣筒将碎渣掏出孔外。这种方法适用于各种硬度的岩石地层,但施工速度相对较慢,且对施工设备的磨损较大。
旋挖成孔灌注桩:对于较软的岩石或风化岩层,可采用旋挖钻机成孔。旋挖钻机通过钻头的旋转切削岩石,具有成孔速度快、孔壁质量好等优点。在钻进过程中,可根据岩石的硬度选择不同类型的钻头,如截齿钻头、牙轮钻头等。
在实际工程中,地质条件往往较为复杂,可能是多种地层的组合。因此,在打桩前需要详细勘察地质情况,综合考虑各种因素,制定合理的打桩方案,确保工程质量和安全。