试桩双套管施工技能使用

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摘 要     以武汉中心桩基项目为实例，介绍试桩双套管施工技能使用状况。为真实反响实验桩施工结果，试桩接纳双套管断绝开挖面标高以上桩身与土体打仗，以间接测试无效桩长范畴内的桩基承载力。同时，为避免混凝土和桩侧注浆的浆液沿内、外衣管清闲上泛，需对外衣筒底举行封堵。

要害词    试桩 双套筒 返浆 封堵 载荷实验

    比年来，随着都会建立步调的不停推进，都会地标式超高层修建物愈来愈多，底子凯发施工技能一日千里[yī rì qiān lǐ]。试桩接纳双套管施工技能，可以真实反响在桩身无效桩长局部的承载力情况，代替以往试桩经过增加空孔局部混凝土侧摩阻力的实际盘算办法，并经过载荷实验的后果，正确模仿桩底子在布局实际荷载下的受力变形曲线。

1、凯发概略

武汉中心项目位于武汉王家墩中间商务区中心区东北角，地块北面地下为104号路（下穿段），地上为开辟用地，东接中心区广场，南临205号路，西接305号路，总修建面积约为323000m²。项目主楼高为八十八层，修建高度438m，巨型柱—中心筒—伸臂桁架布局系统，裙楼为三层，框架布局，地下室为四层，底子埋深为-18.30m～-27.50m，底子选型接纳后压浆钻孔贯注桩。

主楼钻孔贯注桩直径为Ø1000mm，单桩竖向抗压承载力特性值为10500～13500KN，桩端持力层为（6-4）层泥岩和风化层，接纳双控步伐，以桩底标高为主，进入持力层深度控制为辅，Ø1000mm凯发桩进入6-4层泥岩和风化层不小于1.0m，桩身混凝土设计品级为C50；

    裙楼Ø800mm钻孔贯注桩，单桩竖向抗压承载力特性值为3900KN，单桩抗拔承载力特性值为1200KN，桩端持力层为（5）层含圆砾中砂，接纳双控步伐，以桩底标高为主，进入持力层深度控制为辅，桩端进入持力层≥1200㎜，混凝土设计品级为C35。

2、试桩双套管设计要求

    依据设计单元要求，凯发桩在开工前必需举行试桩载荷实验，Ø1000mm试桩合计五组，Ø800mm试桩合计两组，Ø650mm试桩合计六组。此中，Ø1000mm、Ø800mm为抗压试桩，其试桩接纳双套管施工工艺（双套管设计参数见表1）。项目部依据后期试成孔施工履历，确定旋挖钻进方法为主塔楼凯发桩次要施工工艺，盘旋钻进方法为裙楼凯发桩次要施工工艺。

    主楼Ø1000mm五组试桩将接纳锚桩提加反力，每组试桩设一根抗压试桩和四根锚桩，最大加载值为27000kN；裙楼地区举行两组桩径Ø800mm桩，静载抗压实验最大加载值为7800kN，最大抗拔加载值为2400kN。项目部依据试桩双套管设计参数、试桩设计条件以及场区特定状况，对双套管施工大样举行设计，作为现场引导施工以及质量验收的根据。双套管施工大样见图1。

2、双套控制作加工历程

2.1 材质查验

因钢布局制造工艺精度要求高，双套管加工制造宜选用在专业厂家一次性制造成型后，依据凯发必要会合运抵现场举行安置。双套控制作母材选型接纳Q235型平凡碳素布局钢，在对其厚度、规格尺寸、容许偏向、表面质量等要求举行确认后，赞同接纳半主动切割机及卷板方法对钢板举行加工制造。

2.2 下料

套管用钢板在利用前以管中径盘算周长，下料时加2mm的横缝焊吸收缩余量，长度偏向按每道环缝加2mm的焊吸收缩余量，并接纳半主动切割机切割，严禁手工切割。依据双套管设计板材厚度，钢板均接纳单坡口的情势，外坡口和内坡口两种情势均可，出于焊接方面的思索，一样平常开外坡口，外部清根后焊接（如板材厚度大于16mm，可接纳双坡口方法或依据设计要求开设坡口）。接纳切割机将坡口切割终了后，要反省板材的对角线偏差值能否在划定的容许范畴内，如偏向过大,则要求举行修补。坡口的容许偏向要求如下表2。

项 目	容许偏差
钝边	±2mm
角度	±0.5。
间隙	±2mm
坡口面沟槽	≤1mm

注：坡口的加工办法可以接纳磁力切割机沿管壁切割，接纳半主动切割机在钢板上切割,接纳坡口机切割钢板坡口。

2.3卷管

由于双套管成形尺寸较长，内、外衣管必需分批、分段的经过用CDW11HNC-50×2500型卷板机举行预弯和卷管。依据凯发实践状况，分段卷管长度为1.5m，卷好后再举行焊接。由于必要屡次往复卷制，则接纳靠模重复举行查验，以到达卷管的精度。卷制成型后，举行点焊，点焊地区必需扫除失氧化铁等杂质，点焊高度禁绝凌驾坡口的2/3深度。点焊长度应为80～100mm。点焊的质料必需与正式焊接时用的焊接质料相分歧。卷板接口处的错边量必需小于板厚的10%，且不大于2mm.如大于2mm，则要求举行再次卷制处置.在卷制的历程中要严厉控制错边量，以避免最初成型时呈现错边量超差的征象。在上述历程完毕后，方可从卷板机上卸下卷制成形的钢管。
2.4焊接

焊接办法接纳二氧化碳气体掩护焊，焊接前，依据板材的厚度、施焊的地位以及服从选择焊丝，相似本凯发双套管板厚，其焊丝直径可选用1.6mm左右的焊接，其焊接电流控制在200A以下，焊接送丝的速率、焊接电流值巨细以及电弧电压控制必需颠末无效盘算后，经过纯熟焊工举行操纵，以确保焊接质量及结果。

焊丝在利用前应扫除油污，铁锈，掩护气体的纯度应切合焊接工艺评定的要求。焊前必需按施工图和工艺文件反省坡口尺寸，根部间隙，同时必需扫除焊接区的无害物。焊接时，焊工应恪守焊接工艺规程，不得自在施焊，不得在焊道外的母材上引弧。当焊缝呈现裂纹时，焊工不得私自处置，应查出缘故原由，订定出修补工艺前方可处置。焊缝统一部位的返修次数，不宜凌驾两次，当凌驾两次时，应按专门订定的返修工艺举行返修。

2.5探伤查验

单节钢管卷制及焊接完成后要举行探伤查验。焊缝质量品级及缺陷分级应切合《钢布局凯发施工质量验收标准》的划定要求。同时要求部分探伤的焊缝有不容许的缺陷时，应在该缺陷两头的延伸部位增长探伤长度，增长的长度不该小于该焊缝长度的10%，且不该小于200mm；当仍有不容许的缺陷时，应对该焊缝100%探伤反省。

2.6矫圆

由于焊接历程中大概会形成部分失圆，故焊接终了后要举行圆度查验，分歧格者要讲行矫圆。矫圆办法是将需矫圆者放入卷板机内重新矫圆，或接纳矫圆器举行矫圆。矫圆器可以依据实践管径自制，接纳丝杆顶弯。

3、双套管组装及环缝处置
3.1环缝处置

双套管每节加工终了后，应依据构件要求的长度举行组装，先将两节组装一小节，焊接环缝。环缝接纳焊接中心来举行，卷好的钢管必需安排在焊接滚轮架上举行，滚轮架接纳无级变速，以顺应差别的板厚、坡口，管径所需的焊接速率。组装必需包管接口的错边量。一样平常状况下，组装布置在滚轮架上举行，以调治接口的错边量，接口的间隙控制在2～3mm，然后点焊。环缝焊接时一样平常先焊接内坡口，在内部清根，如接纳主动焊接时，在内部用一段曲率同等外径的槽钢来包容焊剂，以便构成焊剂垫。

3.2套管组装

    起首将钢套管分节加工，再依据施工图要求举行组装。内层管分节长度7.5m,外层管分节长度6m。

本凯发接纳在内管外壁上焊接钢板，钢板长度80mm，宽度为30mm，纵向间距为3m，肋上再加支持钢垫，沿支持肋匀称散布6个。依据设计要求，表里套管间净间隙为43mm，支持勒与外衣管的间隙为3mm，经盘算支持肋的高度为35 mm。

4、双套管安置及牢固

 支垫垫焊接终了后，用桁车将内套管全体送入外衣管内。送入后，在表里套管上每隔5m钻进φ22的牢固孔，每一截面沿圆周散布3个，再用100mm长φ25的螺栓锚定。表里套管牢固后，再在外衣管每隔5m焊接起吊环。

5、双套管间隙封堵

   双套管间隙封堵是最要害的关键之一，封堵质料必需强度低，在加载历程开端时，可以轻松零落，紧张的是有防水作用，经多方推敲，项目部决议接纳聚苯乙烯泡沫胶。由于混凝土贯注后从套管顶部返浆，浆体从孔口流入泥浆池循环时，势必会从双套管顶部之间的漏洞流入，故必需对管顶端与管底端都接纳封堵手腕，即双套管顶、底端1m范畴均举行封堵。别的，思索到混凝土顶升压力，以及封堵强度无任何强度，孔内返浆势必会渗透或穿透封堵质料，故要求封堵质料由原来设计的50cm增长至100cm，而且在内套管间隔顶、底端100cm处设置一道环形的钢卡环，与内套管焊接，钢卡环与外衣筒之间的漏洞间隔不得大于3mm，确保钢卡环可以将随返浆压力而挪动的泡沫胶举行隔绝，且可包管泡沫胶进一步密实，制止其挪动后毁坏，形成大面积渗漏，返浆举行套筒漏洞，双套筒生效。

    封堵是双套控制作终了后最初一道工序，接纳喷枪方法注入漏洞之中，拟在距外衣端部1m范畴内涵外衣管侧壁开孔，再举行重复充填，充填终了后，再用钢板焊接封口。

6、试桩双套管施工

    试桩施工前必需正确盘算空孔深度,即确保双套管埋设深度及开孔钻进深度，在施工历程中，我部对旋挖钻机开孔钻头举行准确器量，接纳Ø1400mm、Ø1200mm钻头辨别对Ø1000mm、Ø800mm试桩举行钻进，钻进深度较实际盘算深度深约50cm。钻孔终了后，取出开孔钻护筒，接纳吊车对双套管举行起吊。由于双套管设计长度较长，关于起吊点设计、起吊方法选择以及起吊设置装备摆设的要求必需举行响应盘算复核。关于起吊吊点，项目部在举行双套控制作时便经过盘算复核将吊点焊接于外衣管外壁，吊装时接纳两台25T吊车同步起吊，一台起吊顶部吊点，另一台托住底部吊点，同步指挥，同步起吊，整个起吊历程在专业吊装工的指挥下举行。

    思索到孔口返浆工序，双套管必需在顶部举行割口，割口处漏洞必需接纳油毡类质料举行填实，制止浆液渗透。

7、试桩双套管载荷实验检测

    试桩双套管安置终了后，项目部立刻举行响应的桩基施工事情，在试桩施工终了后，举行桩帽施工，桩帽接纳钢制护筒制造成型，接纳手工电弧焊将桩帽端部与内套管焊接，在试桩、桩帽混凝土强度满意载荷实验条件后，检测单元对五组Ø1000mm试桩、两组Ø800mm试桩举行载荷实验事情。载荷实验时，将制造时用于牢固的100mm长φ25的螺栓取出，将表里套管的约束消弭。试桩的沉降变形经过对称部署于桩头的四块百分表举行丈量，百分表架设于桩帽上，与内套管相连，一切百分表均用磁性表座牢固于底子梁上，同时确保底子梁具有肯定刚度，外衣管用水准仪测定原始标高数据，在试桩载荷受力之后，用于观察外衣管沉降数据，以确信表里套管能否无效分散，到达设计所要求的目的。

         经终极检测，五组Ø1000mm试桩、两组Ø800mm试桩载荷实验满意设计要求，桩顶最大沉降量为29.68mm，最小沉降量为20.54mm，同时，经水准仪器观察，外衣管顶标高沉降与初期测试值简直无差异，标明表里套管已乐成分散，在撤除空孔局部钢筋混凝土自重的状况下，该数据已真实模仿出基桩在设计桩顶标高处实践受力状况。

8、次要结论

        （1）试桩双套管的乐成运用，次要取决于各个关键的衔接共同，在原质料加工阶段必需严厉依照设计尺寸举行下料、加工、整合，制造质量必需切合《钢布局凯发施工质量验收标准》的划定要求，关于最为要害的双套管之间的间隙封堵关键必需充实思索，仔细构造实行，在安置阶段必需颠末精细的复核盘算及危害评价，以确保一次性安置成型。

        （2）联合现在武汉市建委果要求，试桩载荷实验时的桩顶标高必需与凯发桩桩顶标高分歧，即少数试桩静载实验必需在坑底以下完成，会形成工夫过长，本钱价钱过大。经过试桩双套管的运用，可以真实模仿出基桩在设计桩顶标高阶段的实践受力状况，异样可到达实验的基本目标，同时可以在肯定水平上浪费工夫、低落危害、浪费本钱。

   （3）在现行桩底子设计实践操纵中，通常要求试桩的承载力检测后果到达凯发桩所需承载力的1.1倍，以此确定凯发桩的承载力，这种方法稍微守旧，经过试桩双套管的运用，可间接依照设计要求的承载力举行载荷实验。

       （4）由于双套管的作用是消弭天然空中至凯发桩桩顶标高之间桩身与土体之间的桩侧摩阻力对试桩承载力的影响，在举行设计试桩时，接纳试桩双套督工艺，可以真实模仿出至桩顶标高后的凯发桩实践受力状况，关于设计单元思索桩身极限承载力取值，桩长、桩数的布设等均能更为靠近真真相况，增加取值守旧，资源糜费的危害，在确保布局宁静的条件下，可进一步低落凯发造价，浪费本钱，公道使用资源。