静压管桩施工工艺
静压预应力管桩施工工艺
一、 桩基工程
本工程采用静压先张法预应力管桩:PHC-A500(100)。
根据本工程的桩基类型、数量、工期及地质情况等条件,配置2台YZD320液压式静力压桩机进场施工。先张法预应力混凝土管桩的运输和压桩应在桩身混凝土龄期大于14天(混凝土达100%设计强度)后,且常压蒸汽养护后在常温下静停7天后方可进行。周围建筑物、地下管线或桩相对密集时打桩应采取必要措施加强保护并做好监测
记录
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。
(一)材料要求
(1)先张法预应力混凝土管桩(以下简称管桩)的规格、质量必须符合设计要求和施工规范的规定,并应有出厂合格证书,还应根据地质资料,初步确定桩段的级配
计划
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数量。
(2)管桩的混凝土强度等级达到100%方能压桩。
(3)管桩接桩时采用钢端板焊接法,使用的焊条牌号、性能必须符合设计要求和有关
标准
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的规定,并应有出厂合格证明。接头端板的宽度不得小于管桩的壁厚,接头的端面必须与桩身的轴线垂直。
(二)作业条件
(1)应具有工程地质资料、桩基施工平面图、桩基施工组织设计或施工
方案
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。
(2)打桩场地附近建(构)物有防振和防挤土要求时,已采取防振和防挤土措施。
(3)桩基的轴线桩和水准基点桩已设置完毕,并经过复查办理了签证手续。每根桩的桩位已经测定,用小木桩或短钢筋打好定位桩,并用白灰做出标志。
(4)已选择和确定打桩设备进出路线和打桩顺序。
(5)检查桩的质量,将需用的桩按平面布置图堆放在打桩机附近,不合格的桩另行堆放。
(6)检查打桩机设备及起重工具;铺设水电管网,进行设备架立组装和试打桩。在桩架上设置标尺或在桩的侧面画上标尺,以便能观测桩身入土深度。
(7)施工前先打试桩,以确定贯入度及桩长,并校验打桩设备和施工工艺及技术措施是否符合要求。
(三)主要施工机械设备
根据本工程情况,选择2台YZD320液压式静力压桩机作为压桩机械,二台交流电焊机作为接桩机械,另外配一辆12T汽吊吊运薄壁混凝土管桩。
(四)施工流向
打桩工程完成时,土方开挖可穿插进行。
(五)施工工艺
(1)预应力混凝土管桩静压施工工艺主要流程:
管桩运输、堆测量桩位 桩机就位 吊桩插桩
放
桩身对中调直
静压沉桩
校正垂直度 接 桩 焊接质量检测
再静压沉桩 压力记录
终止压接
切割桩头
桩机移位
(2)桩机就位
静力压桩机的安装必须按有关程序或说明书进行。压桩机的配重应平衡配置于平台上。压桩机就位时应对准桩位,启动平台支腿油缸,校正平台处于水平状态。启动门架支撑油缸,使门架作微倾15,,以便吊插管桩。
(3)起吊管桩
先拴好吊装用的钢丝绳及索具,然后应用索具捆绑住桩上部约50cm处,启动机器起吊管桩,使桩尖垂直对准桩位,缓缓放下插入土中,回复门架在桩顶扣好桩帽,可卸去索具。桩帽与桩周边应有5,10mm的间隙,桩帽与桩顶之间应有相适应的衬垫,一般采用硬木板,其厚度为10cm左右。
(4)稳桩与压桩
当桩尖插入桩位,扣好桩帽后,微微启动压桩油缸,当桩入土至50cm时,再次校正桩的垂直度和平台的水平度,保证桩的纵横双向垂直偏差不得超过0.5%(在不受施工影响范围内,成90,方向设置经纬仪各一台校准),然后启动压桩油缸,把桩徐徐压下,控制施压速度,一般不宜超过2m/min。
(5)压桩的顺序应根据场地的地形、地质、桩基的设计布置密集程度以及压桩机移动方便等因素决定。
建筑面积较大,桩数较多时,可将基桩分为数段,压桩在各段范围内分别进行。压桩应连续进行,同一根桩的中间间歇时间不宜超过半小时。压桩施工时,应由专人或开启自动记录设备做好施工记录,开始压桩时应记录桩每沉下1m油压表压力值,当下沉至设计标高或两倍于设计荷载时,应记录最后三次稳压时的贯入度。
(6)接桩
接桩采用钢端板焊接法,桩段顶端距地面1m左右就可接桩,接桩前先将下段桩顶清洗干净,加上定位板,然后把上段桩吊放在下段桩端板上,依靠定位板将上下桩段接直,接头处如有空隙,应采用楔形铁片全部填实焊牢,拼接处坡口
槽电焊应分层对称进行,焊接时应采取措施减小焊接变形,焊缝应连续饱满(满足三级焊缝),焊后清除焊渣,检查焊缝饱满程度。
接桩宜在桩尖穿过较硬的土层后进行,接桩时上下段桩的中心线偏差不宜大于5mm,节点弯曲矢高不得大于桩段的0.1%。接桩处的焊缝应自然冷却10-15min,接桩处入土前,应对外露铁件再次补刷防锈漆。
(7)送桩
设计要求送桩时,“送桩(工具)”的中心线应与桩身吻合一致方能送桩。若桩顶不平,可用麻袋或厚纸垫平。送桩深度一般不宜超过2m,送桩留下的桩孔应立即回填密实。
(8)稳压
当压桩力已达到两倍设计荷载或桩端已到达持力层时,应随即进行稳压。当桩长小于15m或粘性土为持力层时,宜取略大于2倍设计荷载作为最后稳压力,并稳压不少于5次,每次1min;当桩长大于15m或密实砂土为持力层时,宜取2倍设计荷载作为最后稳压力,并稳压不少于3次,每次1min。测定其最后各次稳压时的贯入度。以上如设计有具体要求时,则按设计要求执行。
(9)截桩
管桩一般不宜截桩,如遇特殊情况确要截桩时,可采用如下几种方法:
1)人工凿;
2)混凝土切割器;
3)液压紧箍式切断机;
4)液压千斤顶式截桩器;
5)钢锯,风镐。
人工凿截桩难度大,费时费力,不易保证质量,一般不宜采用。
(10)检查验收
压桩符合设计要求后,填好施工记录,如发现桩位与要求相差较大时,应会
同有关单位研究处理,然后移桩机到新桩位。
(四)质量标准
1、保证项目
(1)管桩的质量必须符合设计要求和施工规范的规定,关有出厂合格证。 (2)桩的贯入度必须符合设计要求,最后几次的贯入度不能依次递增。 (3)桩的接头节点处理必须符合设计要求和施工规范和规定。
(4)预应力混凝土管桩施工允许偏差(见下表)
预应力混凝土管桩施工允许偏差表
允许偏差 项 目 检验方法
(mm) 垂直基础梁的中心线方向 100 桩 有基础
中 沿基础梁的中心线方向 150
心 梁的桩 桩数为1-2根的单排桩 100 用经纬仪或拉线 位 和尺量检查 桩数为3-20根 D/2 置
偏 边缘桩 D/2 桩数多于20根 移 中间桩 D
用水准仪 按标高控制的打入桩桩顶高差 -50—100
和尺检查 (5)管桩外观质量和尺寸检查(见下表)
管桩外观质量和尺寸检查表
检查项目 检查工具与检查方法 测量工具分度值长 度 用钢卷尺测量,精确至1mm。 (mm1 ) 外 径 用卡尺或钢直尺在同一断面测定相互垂直的两直径,1 壁 厚 用钢直尺在同一断面相互垂直的两直径上测定四处取其平均值,精确至1mm。 0.5 桩端部倾斜 将直角靠尺的一边紧靠桩身,另一边与端板紧靠,测壁厚,取其平均值,精确至1mm。 0.5 桩身弯曲度 将拉线紧靠桩的两端部,用钢直尺其最大间隙处,精确至1mm。 测量其弯曲处的最0.5
大距,精确至1mm。
保护层厚度 用深度游标卡尺在管桩的中部同一圆周的二处不同0.02
漏浆长度 用钢卷尺测量,精确至部位,精确至0.1mm。 1mm。 1
漏浆深度 用深度游标卡尺测量,精确至0.1mm。 0.02
裂缝宽度 用20倍读数放大镜测量,精确至0.01mm。 0.01
(七)避免工程质量通病
A、桩身断裂
1、现象
桩在沉入过程中,桩身突然倾斜错位,当桩尖处土质条件没有特殊变化,而贯入度突然增大,施压油缸的油压显示突然下降引起机台抖动,这时可能是桩身断裂。
2、原因
(1)桩制作时,桩身弯曲超过规定,桩尖偏离桩的纵轴线较大,沉入过程中桩身发生倾斜或弯曲。
(2)桩入土后,遇到大块坚硬的障碍物,把桩尖挤向一侧。
(3)稳桩不垂直,压入地下一定深度后,再用走架方法校正,使桩身产生弯曲。
(4)两节桩或多节桩施工时,相接的两节桩不在同一轴线上,产生了曲折。
(5)制作桩的混凝土强度不够,桩在堆放、吊运过程中产生裂缝或断裂未被发现。
3、预防措施
(1)施工前应对桩位下的障碍物清理干净,必要时对每个桩位用钎探了解。对桩构件要进行检查,发现桩身弯曲超过规定(L/1000且?20mm)或桩尖不在桩纵轴线上的不宜使用。
(2)在稳桩过程中如发现桩不垂直应及时纠正,桩压入一定深度发生严重倾斜时。不宜采用移架方法来校正。接桩时要保证上下两节桩在同一轴线上,接头处应严格按照操作要求执行。
(3)桩在堆放、吊运过程中,应严格按照有关规定执行,发现桩开裂超过有关验收规定时不得使用。
B、沉桩达不到要求
1、现象
桩设计是以采用绝对标高为主控,压桩力为辅作为施工的最终控制,有时因各方面原因沉桩达不到设计的最终控制要求。
2、原因分析
(1)勘探点不够或勘探资料粗,对工程地质情况不明,尤其是对持力层起标伏标高不明,至使设计考虑持力层或选择桩长有误。
(2)勘探工作是以点带面,对局部硬夹层、软夹层不可能全部了解,尤其在复杂的工程地质条件下,还有地下障碍物,如大块石头等。压桩施工遇到这种情况,就会达不到设计要求的施工控制标准。
(3)由于地层结构的不稳定,同一层土的强度差异很大,桩沉入到该层时,进入持力层较深才能达到贯入度或容易穿越砂夹层,但群桩施工时,砂层越挤越密,最后会有沉不下的现象。
3、预防措施
(1)详细探明工程地质情况,必要时应作补勘,正确选择持力层或标高。
(2)根据工程地质条件,合理地选择施工方法及压桩顺序。
C、桩顶位移
1、现象
在沉桩进程中,相邻的桩产生横向位移或桩身上浮。
2、原因
(1)桩入土后,遇到大块坚硬障碍物,把桩尖挤向一侧。
(2)两节桩或多节桩施工时,相接的两桩不在同一轴线上,产生了曲折。
(3)桩数较多,土饱和密实,桩间距较小,在沉桩时土被挤到极限密实度而向上隆起,相邻的桩被浮起。
(4)在软土地基施工较密集的群桩时,由于沉桩引起的孔隙水压力把相邻的桩推向一侧或浮起。
3、预防措施
(1)施工前应对桩位下的障碍物清理干净,必要时对每个桩位用钎探了解。对桩构件要进行检查,发现桩身弯曲超过规定(L/1000且?200)或桩尖不在桩纵轴线上的不宜使用。
(2)在稳桩过程中,如发现桩不垂直应及时纠正,接桩时要保证上下两节桩在同一轴线上,接头处应严格按照操作要求执行。
(3)沉桩期间不得开挖基坑,需要沉桩完毕后相隔适当时间方可开挖,相隔时间应视具体地质情况、基坑开挖深度、面积、桩的密集程度及孔隙水压力消散情况来确定。
D、接桩处开裂
1、现象
接桩处经施工后,出现松脱开裂。
2、原因
(1)连接处表面没有清理干净,留有杂质、雨水、油迹等。
(2)采用焊接连接时,连接件不平,有较大的间隙,造成焊接不牢。
(3)焊接质量不好,焊接不连续,不饱满,焊缝中有夹渣等。
(4)两节桩不在同一直线上,在接桩处产生曲折,压入时接桩处局部产生集中应力而破坏连接。
3、预防措施
(1)接桩前,对连接部位上的杂质、油污、水份等必须清理干净,保证连接部件清洁。
(2)检查连接部件是否牢固、平整和符合设计要求,如有问题,必须进行修正才能使用。
(3)接桩时,两节桩应在同一轴线上,焊接预埋件应平整服贴,焊缝应饱满连续。