建筑施工手册系列之地基处理与桩基工程 7-2-4 打(沉)入式预制桩施工3536.docx
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2、)混混凝土预预制桩可可在工厂厂或施工工现场预预制.现现场预制制多采用用工具式式木模 板或钢钢模板,支在坚坚实平整整的地坪坪上,模模板应平平整牢靠靠,尺寸寸准确.用间隔隔重叠 法生产产,桩头头部分使使用钢模模堵头板板,并与与两侧模模板相互互垂直,桩与桩桩间用塑塑料薄 膜,油油毡,水水泥袋纸纸或刷废废机油,滑石粉粉隔离剂剂隔开,邻桩与与上层桩桩的混凝凝土须 重叠层层数一般般不宜超超过 待待邻桩或或下层桩桩的混凝凝土达到到设计强强度的 30%以后进进行, 四层.混凝土土空心管管桩采用用成套钢钢管模胎胎在工厂厂用离心心法制成成. (2)长长桩可分分节制作作,单节节长度应应满足桩桩架的有有效高度度,制作
3、作场地条条件, 运输与与装卸能能力等方方面的要要求, 并应避避免在桩桩尖接近近硬持力力层或桩桩尖处于于硬持力力 层中中接桩. (33)桩中中的钢筋筋应严格格保证位位置的正正确,桩桩尖应对对准纵轴轴线,钢钢筋骨架架主 筋筋连接宜宜采用对对焊或电电弧焊,主筋接接头配置置在同一一截面内内的数量量不得超超过 550%; 相邻邻两根主主筋接头头截面的的距离应应不大于于 355d(ddg 为为主筋直直径) 且不小小于 5500mmm. , gg 桩顶顶 1mm 范围围内不应应有接头头.桩顶顶钢筋网网的位置置要准确确,纵向向钢筋顶顶部保护护层不 应过厚厚,钢筋筋网格的的距离应应正确,以防锤锤击时打打碎桩头头
4、,同时时桩顶面面和接头头端面 应平整整,桩顶顶平面与与桩纵轴轴线倾斜斜不应大大于 33mm. (44)混凝凝土强度度等级应应不低于于 C330,粗粗骨料用用 540mmm 碎碎石或卵卵石,用用机 械械拌制混混凝土,坍落度度不大于于 6ccm,混混凝土浇浇筑应由由桩顶向向桩尖方方向连续续浇筑, 不得得中断,并应防防止另一一端的砂砂浆积聚聚过多,并用振振捣器仔仔细捣实实.接桩桩的接头头 处要要平整,使上下下桩能互互相贴合合对准.浇筑完完毕应护护盖洒水水养护不不少于 7d,如 用用蒸汽养养护,在在蒸养后后,尚应应适当自自然养护护,300d 方方可使用用. 3.起起吊,运运输和堆堆放 当当桩的混混凝土
5、达达到设计计强度标标准值的的 700%后方方可起吊吊, 吊吊点应系系于设计计规定 之处,如无吊吊环,可可按图 7-550 所所示位置置设置吊吊点起吊吊.在吊吊索与桩桩间应加加衬垫, 起吊吊应平稳稳提升,采取措措施保护护桩身质质量,防防止撞击击和受振振动. 图 77-500 预制制桩吊点点位置 (a)(b)一点吊吊法; , (c)二二点吊法法; (d)三三点吊法法; (e)四四点吊法法; (f)预预应力管管桩一点点吊法; (gg)预应应力管桩桩两点吊吊法 桩运输输时的强强度应达达到设计计强度标标准值的的 1000%. 长桩桩运输可可采用平平板拖车车, 平平台挂车车或汽车车后挂小小炮车运运输;短短
6、桩运输输亦可采采用载重重汽车,现场运运距较近近, 亦亦可采用用轻轨平平板车运运输. 装载时时桩支承承应按设设计吊钩钩位置或或接近设设计吊钩钩位置 叠放平平稳并垫垫实,支支撑或绑绑扎牢固固,以防防运输中中晃动或或滑动;长桩采采用挂车车或炮 车运输输时,桩桩不宜设设活动支支座,行行车应平平稳,并并掌握好好行驶速速度,防防止任何何碰撞 和冲击击.严禁禁在现场场以直接接拖拉桩桩体方式式代替装装车运输输. 堆堆放场地地应平整整坚实,排水良良好.桩桩应按规规格,桩桩号分层层叠置,支承点点应设 在吊点点或近旁旁处保持持在同一一横断平平面上,各层垫垫木应上上下对齐齐,并支支承平稳稳,堆 放层数数不宜超超过 4
7、4 层.运到打打桩位置置堆放,应布置置在打桩桩架附设设的起重重钩工作作半 径径范围内内,并考考虑到起起吊方向向.避免免转向. 7-22-4-2 打打(沉)桩方法法 1.施施工准备备 (11)整平平场地,清除桩桩基范围围内的高高空,地地面,地地下障碍碍物;架架空高压压线 距距打桩架架不得小小于 110m;修设桩桩机进出出,行走走道路,做好排排水措施施. (2)按按图纸布布置进行行测量放放线,定定出桩基基轴线,先定出出中心,再引出出两侧, 并将将桩的准准确位置置测设到到地面,每一个个桩位打打一个小小木桩;并测出出每个桩桩位的实实 际标标高,场场地外设设 23 个个水准点点,以便便随时检检查之用用.
8、 (3)检检查桩的的质量,将需用用的桩按按平面布布置图堆堆放在打打桩机附附近,不不合格 的桩不不能运至至打桩现现场. (4)检查打打桩机设设备及起起重工具具;铺设设水电管管网,进进行设备备架立组组装和试试 打桩桩.在桩桩架上设设置标尺尺或在桩桩的侧面面画上标标尺,以以便能观观测桩身身入土深深度. (5)打桩场场地建(构)筑筑物有防防震要求求时,应应采取必必要的防防护措施施. (6)学学习,熟熟悉桩基基施工图图纸,并并进行会会审;做做好技术术交底,特别是是地质 情况,设计要要求,操操作规程程和安全全措施的的交底. (77)准备备好桩基基工程沉沉桩记录录和隐蔽蔽工程验验收记录录表格,并安排排好记录
9、录和 监监理人员员等. 2.打打(沉)桩程序序 (11)根据据地基土土质情况况,桩基基平面布布置,桩桩的尺寸寸,密集集程度,深度,桩 移移动方便便以及施施工现场场实际情情况等因因素确定定,图 7-551(aa)(bb)(cc)(dd)为几几 , , , 种打打桩顺序序对土体体的挤密密情况.当基坑坑不大时时,打桩桩应逐排排打设或或从中间间开始分分 头向向周边或或两边进进行. 图 77-511 打桩桩顺序和和土体挤挤密情况况 (a)逐排单单向打设设; (b)两两侧向中中心打设设; (c)中中部向两两侧打设设; (d)分分段相对对打设; (ee)逐排排打设; (ff)自中中部向边边沿打设设; (g)
10、分分段打设设 1-打设方方向;22-土的的挤密情情况;33-沉降降量大;4-沉沉降量小小 对于密密集群桩桩, 自自中间向向两个方方向或向向四周对对称施打打, 当当一侧毗毗邻建筑筑物时, 由毗毗邻建筑筑物处向向另一方方向施打打.当基基坑较大大时,应应将基坑坑分为数数段,而而后在各各 段范范围内分分别进行行(图 7-551e,f,gg) ,但打桩桩应避免免自外向向内,或或从周边边向中间间 进行行,以避避免中间间土体被被挤密,桩难以以打入,或虽勉勉强打入入,但使使邻桩侧侧移或上上 冒. (2)对基础础标高不不一的桩桩,宜先先深后浅浅,对不不同规格格的桩,宜先大大后小, 先长长后短,可使土土层挤密密均
11、匀,以防止止位移或或偏斜;在粉质质粘土及及粘土地地区,应应 避免免按着一一个方向向进行,使土体体一边挤挤压,造造成入土土深度不不一,土土体挤密密程度不不 均,导致不不均匀沉沉降.若若桩距大大于或等等于 44 倍桩桩直径,则与打打桩顺序序无关. 3.吊桩定定位 打打桩前,按设计计要求进进行桩定定位放线线,确定定桩位,每根桩桩中心钉钉一小桩桩,并 设置油油漆标志志;桩的的吊立定定位,一一般利用用桩架附附设的起起重钩借借桩机上上卷扬机机吊桩 就位,或配一一台履带带式起重重机送桩桩就位,并用桩桩架上夹夹具或落落下桩锤锤借桩帽帽固定 位置. 4.打(沉沉)桩方方法 (1)打打桩方法法有锤击击法,振振动法
12、及及静力压压桩法等等,以锤锤击法应应用最普普遍. 打桩时时,应用用导板夹夹具,或或桩箍将将桩嵌固固在桩架架两导柱柱中,桩桩位置及及垂直度度经校 正后, 始可可将锤连连同桩帽帽压在桩桩顶, 开始沉沉桩. 桩锤, 桩帽帽与桩身身中心线线要一致致, 桩桩顶不平平,应用用厚纸板板垫平或或用环氧氧树脂砂砂浆补抹抹平整. (22)开始始沉桩应应起锤轻轻压并轻轻击数锤锤,观察察桩身,桩架,桩锤等等垂直一一致, 始可转转入正常常.桩插插入时的的垂直度度偏差不不得超过过 0.5%. (33)打桩桩应用适适合桩头头尺寸之之桩帽和和弹性垫垫层,以以缓和打打桩的冲冲击.桩桩帽 用用钢板制制成,并并用硬木木或绳垫垫承托
13、.落锤或或打桩机机垫木亦亦可用尼龙 6浇浇铸件 (规格格2600mm1700mm,重 110kgg) ,既经济济又耐用用,一个个尼龙桩桩垫可打打 6000 根根 桩而而不损坏坏.桩帽帽与桩周周围的间间隙应为为 510mmm.桩桩帽与桩桩接触表表面须平平整,桩桩 锤,桩帽与与桩身应应在同一一直线上上,以免免沉桩产产生偏移移.桩锤锤本身带带帽者,则只在在 桩顶顶护以绳绳垫,尼尼龙垫或或木块. (44)当桩桩顶标高高较低,须送桩桩入土时时,应用用钢制送送桩(图图 7-52)放于桩桩头 上上,锤击击送桩将将桩送入入土中. 振动动沉桩与与锤击沉沉桩法基基本相同同,是用用振动箱箱代替桩桩锤,将将桩头套套入
14、振动动箱 连连固的桩桩帽上或或用液压压夹桩器器夹紧, 便可可按照锤锤击法启启动振动动箱进行行沉桩至至设计 要求的的深度. 图 77-522 钢送送桩构造造 (a)钢轨送送桩; (a)钢板送送桩 11-钢轨轨;2-15mmm 厚厚钢板箍箍;3-硬木垫垫;4-连接螺螺栓 5.接接桩形式式和方法法 混凝凝土预制制长桩, 受运运输条件件和打 (沉) 桩架架高度限限制, 一般分分成数节节制作, 分节节打入, 在现现场接桩桩. 常常用接头头方式有有焊接, 法兰兰接及硫硫磺胶泥泥锚接等等几种 (图 7-553) .前两两种可用用于各类类土层;硫磺胶胶泥锚接接适用于于软土层层.焊接接接桩,钢板 宜用低低碳钢,
15、焊条宜宜用 EE43,焊接时时应先将将四角点点焊固定定,然后后对称焊焊接,并并确 保保焊缝质质量和设设计尺寸寸.法兰兰接桩,钢板和和螺栓亦亦宜用低低碳钢并并紧固牢牢靠;硫硫磺 胶胶泥锚接接桩,使使用的硫硫磺胶泥泥配合比比应通过过试验确确定,其其物理力力学性能能应符合合表 77-633 要求求,其施施工参考考配合比比见表 7-664.硫硫磺胶泥泥锚接方方法是将将熔化的的硫磺胶胶 泥注注满锚筋筋孔内并并溢出桩桩面,然然后迅速速将上段段桩对准准落下,胶泥冷冷硬后,即可继继 续施施打,比比前几种种接头形形式接桩桩简便快快速.锚锚接时应应注意以以下几点点: (1)锚锚筋应 刷清并并调直; (22)锚筋筋
16、孔内应应有完好好螺纹,无积水水,杂物物和油污污; (3)接接桩时接接 点的的平面和和锚筋孔孔内应灌灌满胶泥泥;灌筑筑时间不不得超过过 2mmin; (44)灌筑筑后停歇歇时 间间应满足足表 77-655 要求求; (5)胶胶泥试块块每班不不得少于于一组. 图 77-533 桩的的接头型型式 (a)(b)焊接接接合; , (c)管管式接合合; (d)管管桩螺栓栓接合; (ee)硫磺磺砂浆锚锚筋接合合 1-角钢与与主筋焊焊接;22-钢板板;3-焊缝;4-预预埋钢管管;5-浆锚孔孔; 66-预埋埋法兰;7-预预埋锚筋筋;d-锚栓直直径 硫磺胶胶泥的主主要物理理力学性性能指标标 项次 项目 物理力力学
17、性能能指标 表 77-633 1 物理 性能 1.热热变性:60以内强强度无明明显变化化;1220变液态态;14401145密度最最大且 和易性性最好;1700开始沸沸腾;超超过 1180开始焦焦化,且且遇明火火即燃烧烧 2.密度:2.22833.322t/mm3 33.吸水水率:00.122%00.244% 44.弹性性模量:51055kPaa 5.耐酸性性:常温温下能耐耐盐酸,硫酸,磷酸,40%以下的的硝酸,25%以下铬铬酸, 中等浓浓度乳酸酸和醋酸酸 1.抗拉强强度:44MPaa 2.抗压强强度:440MPPa 33.握裹裹强度:与螺纹纹钢筋为为 111MPaa;与螺螺纹孔混混凝土为为
18、4MMPa 4.疲疲劳强度度:对照照混凝土土的试验验方法,当疲劳劳应力比比值 pp 为 0.338 时时,疲劳劳修 正正系数0.88 2 力学 性能 硫磺胶胶泥的配配合比及及物理力力学性能能 硫磺 水泥 配合比比 (重重量比) 石墨墨粉 粉粉砂 石石英砂 聚硫胶胶 聚硫硫甲胶 密度(kg/m ) 吸水水率(%) 物物理力学学性能 弹性模模量(MMPa) 抗拉拉强度(MPaa) 抗抗压强度度(MPPa) 抗折强强度(MMPa) 3 表 77-644 44 11 40 1 22280023320 0.11200.244 51044 4 40 10 60 5 334.33 0.7 握裹强强度(MMP
19、a) 与螺纹纹钢筋 与螺纹纹孔混凝凝土 11 4 注:11.热变变性:在在 600以下不不影响强强度;热热稳定性性:922%; 2.疲疲劳强度度:取疲疲劳应力力 0.38 经 2200 万次损损失 220%. 硫磺胶胶泥灌筑筑后的停停歇时间间 项 次次 1 2 33 桩截截面 (mm) 40004000 45504500 50005000 010 打桩桩 6 10 13 压桩 4 66 / 1120 打桩桩 8 12 15 压桩 5 77 / 2130 打桩桩 100 144 188 表 77-655 3140 打桩桩 133 177 211 压桩桩 9 11 / 441550 打桩桩 177
20、 211 244 压桩桩 122 144 / 不同气气温下的的停歇时时间(mmin) 压桩桩 7 9 / 6.拔拔桩方法法 当已已打入的的桩由于于某种原原因需拔拔出时,长桩可可用拔桩桩机进行行.一般般桩可用用人 字字桅杆借借卷扬机机拔起或或钢丝绳绳捆紧桩桩头部,借横梁梁用液压压千斤顶顶抬起;采用汽汽锤 打打桩可直直接用蒸蒸汽锤拔拔桩,将将汽锤倒倒连在桩桩上,当当锤的动动程向上上,桩受受到一个个向 上上的力,即可将将桩拔出出. 77.打(沉)桩桩的质量量控制 (1)桩端(指桩的的全截面面)位于于一般土土层时,以控制制桩端设设计标高高为主, 贯入入度可作作参考. (22)桩端端达到坚坚硬,硬硬塑的
21、粘粘性土,中密以以上粉土土,砂土土,碎石石类土,风 化化岩时,以贯入入度控制制为主,桩端标标高可作作参考. (33)当贯贯入度已已达到,而桩端端标高未未达到时时,应继继续锤击击 3 阵,按按每阵 10 击的贯贯入度不不大于设设计规定定的数值值加以确确认. (4)振动法法沉桩是是以振动动箱代替替桩锤,其质量量控制是是以最后后 3 次振动动(加 压) ,每次次 100minn 或 5miin,测测出每分分钟的平平均贯入入度,以以不大于于设计规规定的数数值 为为合格,而摩擦擦桩则以以沉到设设计要求求的深度度为合格格. 88.打(沉)桩桩控制贯贯入度的的计算 打预制制钢筋混混凝土桩桩的设计计质量控控制
22、, 通常是是以贯入入度和设设计标高高两个指指标 来来检验,打桩贯贯入度的的检验,一般是是以桩最最后 110 击击的平均均贯入度度应该小小于或等等 于通通过荷载载试验 (或设设计规定定) 确确定的控控制数值值, 当当无试验验资料或或设计无无规定时时, 控控制贯入入度可以以按以下下动力公公式计算算: S= 式中 nAQQH QQ + 0 .2 qq mPP(mPP + nA) Q+q (7-14) S桩的控控制贯入入度(mmm) ; QQ锤重重力(NN) ; H锤击击高度(mm) ; q桩及桩桩帽重力力(N) ; A桩的横横截面(mm22) ; P桩的的安全(或设计计)承载载力(NN) ; m安全
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