浅谈钢筋混凝土预制桩的施工工艺

2012-06-04 01:30王振王立国
城市建设理论研究 2012年13期
关键词:标高土体施工现场

王振王立国

中图分类号:U663.9+3 文献标识码: A 文章编号:

摘要:近年来,随着我国经济的长足发展和建筑施工技术水平的不断提高,高层建筑大量出现,与之相应的深基础也迅猛发展起来,桩基础是深基础里有代表性的一种,尤其适用于软弱地基上的高层建筑,本文结合实际情况阐述一下钢筋混凝土预制桩的施工工艺

关键词: 钢筋混凝土预制桩施工工艺

Abstract: in recent years, along with our country economy rapid development and the construction technology level rise ceaselessly, the large number of high-rise building, and the corresponding deep foundation is also developing rapidly, the pile foundation is deep foundation in a representative, especially for soft foundation in high-rise buildings, this article unifies the actual situation explain the precast reinforced concrete pile construction technology

Key words: precast reinforced concrete pile construction technology

钢筋混凝土预制桩(简称预制桩)是运用比较多的一种桩型,具有制作方便、质量可靠、材料强度高、耐腐蚀性强、承载力高、价格低等特点,但桩在施工时,对土的挤密压紧作用较严重,穿过厚沙层或硬土层较困难,桩截面有限且截桩困难。:预制桩常用的截面形式有混凝土方形实心截面、圆柱体空心截面以及预应力混凝土管形截面。预制混凝土实心桩大多做成方形截面,边长通常为250~500mm。单根桩的最大长度根据打桩架的高度而定,一般在27m以内。如需打30m以上的桩,或者受运输条件所限,则将桩分为几段,在打桩过程中逐段接长。较短的桩多在预制厂生产,较长的桩一般在现场附近或打桩现场就地预制。

1.桩的预制

预制桩在制作时,桩内应设纵向钢筋或预应力筋(或丝)和横向钢筋(或箍),以便承受桩在运输、起吊和下沉时产生的弯曲应力和冲击力。预制时应保证钢筋位置正确,纵向主筋长度不够时,应采用对焊。同一钢筋的两个接头距离应大于30倍主筋直径,但不小于500mm,主筋接头在同一截面内的数量不应超过50%。

桩身混凝土强度不应小于C30,混凝土的粗骨料应用粒径为5~40mm碎石或碎卵石,桩混凝土应用搅拌机拌制、机械振捣,由桩顶向桩尖连续浇筑,一次完成。养护时间不得少于7d。

现场预制桩多采用叠浇法间隔制作,预制场地应平整、坚实,不得产生不均匀沉降。桩与桩之间应涂刷隔离剂,以保证桩起吊时不互相粘结。桩的叠浇层数,应根据地面允许荷载和施工条件确定,但不宜超过四层。上层桩或邻桩的浇筑,须在下层桩或邻桩的混凝土达到设计强度等级的30%后方可进行。

预制桩的质量,除要满足规范的允许偏差外,还应符合以下条件:桩的表面应平整、密实,掉角的深度不应超过10mm,局部蜂窝和掉角的缺损总面积不得超过该桩全部表面积的0.5%,且不得过分集中;混凝土的收缩裂缝,其深度不得大于20mm,宽度不得大于0.25mm,横向裂缝长度不得超过边长的一半;桩顶和桩尖处不允许有蜂窝、麻面、裂缝和掉角。

2.桩的起吊

预制桩达到设计强度等级的70%后方可起吊,达到设计强度的100%后才可以运输和沉桩。如要提前起吊和沉桩,必须采取必要的措施并经验算合格后方可进行。起吊时应用吊索按设计规定的吊点位置进行吊运。如无吊环且设计又未作规定时,吊点的位置应满足起吊弯矩最小的原则。

3.桩的运输

打桩前,需将桩从预制厂(场)运至施工现场堆放或直接运至桩架前。一般情况下,应根据打桩顺序和速度随打随运,可以避免二次搬运。运到施工现场的桩或在施工现场预制的桩,应有质量合格证,并按规定进行检查编号。如要长距离运输,可采用平板拖车、轻轨平台运输车等。长桩搬运时,桩下要设置活动支座。经过搬运的桩,还应进行质量复查。

4.桩的堆放

桩堆放时,场地必须平整、坚实,桩按规格、桩号分类分层叠置,堆放层数不宜超过四层,支承点应设在吊点处,各垫木应在同一垂直线上,最下层垫木适当加宽。

5.沉桩

5.1锤击法沉桩也称打桩,是利用桩锤下落到桩顶产生的冲击能而使桩沉入土中。在沉桩施工前,必须做好地基勘测与环境调查工作、编制预制桩沉桩的施工组织设计、清除施工现场障碍物、施工现场的场地平整以及施工现场的定位放线等准备工作。

打桩设备主要有桩锤、桩架以及动力装置三部分。

(1)打桩顺序。

由于打桩对土体的挤密作用,使先打的桩因受水平推挤而造成偏移和变位,或被垂直挤拔造成浮桩,而后打入的桩因土体挤密,难以达到设计标高或入土深度,或造成土体隆起和挤压,截桩过大。因此,进行群桩打入施工时,为了保证打桩工程质量,防止周围建筑物受土体挤压的影响,打桩前应根据桩的密集程度、桩的规格、长短和桩架的移动方便等因素来正确选择打桩顺序。当桩规格、埋深、长度不同时,宜按先大后小、先深后浅、先长后短的方式进行施打。在实际施工过程中,不仅要考虑打桩顺序,还要考虑桩架的移动是否方便。如果自然地面标高接近桩顶的设计标高,而持力层的标高不尽相同,预制桩不可能根据持力层标高的不同而设计各种尺寸和长度的桩,这样,打桩完毕后,其桩顶会高于地面,当桩顶高于桩架底面高度时,桩架不能向前移动到下一个桩位继续打桩,只能后退打桩,这就是所谓的“退打”,此时,桩不能预先布置在场内,只能采用随打随运。在打桩后,桩顶标高低于桩架底面高度,桩架可以向前移动来打桩,称为“顶打”,此时,只要场地允许,预制桩可以预先布置在场地内以便施工,同时可避免桩的二次搬运。

(2)吊桩就位。

按既定的打桩顺序,先将桩架移动至设计所定的桩位处并用缆风绳等稳定,然后将桩运至桩架下,用桩架上的滑轮组,由卷扬机将桩提升为直立状态。对准桩位中心,缓缓放下插入土中。桩插入时垂直度偏差不得超过0.5%。桩就位后,在桩顶安上桩帽,然后放下桩锤轻轻压住桩帽。桩锤、桩帽和桩身 ,中心线应在同一垂直线上。在桩的自重和锤重的压力下,桩便会沉入一定深度,等桩下沉达到稳定状态后,再一次检查其平面位置和垂直度,校正符合要求后,即可进行打桩。为了防止击碎桩顶,应在混凝土桩的桩顶和桩帽之间、桩锤与桩帽之间放上硬木、麻袋等弹性衬垫作缓冲层。

(3)打桩。

打桩开始时,应先采用小落距(0.5~0.8m)轻击桩顶,使桩正常沉入土中1~2m后,检查桩身垂直度以及桩尖偏移,当符合要求后,再逐渐增大至规定落距,直至将桩沉到设计要求的深度。

打桩的方法有重锤低击和轻锤高击两种。轻锤高击所获得的动量小,冲击力大,其回弹也大,桩头易损坏,在实际工程中一般不用;重锤低击获得的动量大,桩锤对桩顶的冲击小,其回弹也小,桩头不易损坏,大部分能量都用以克服桩周边土壤的摩阻力而使桩下沉。正因为桩锤落距小,频率高,对于较密实的土层,如砂土或粘土也能容易穿过,一般在工程中采用重锤低击,其落距为:落锤小于1.0m,单动汽锤小于0.6m,柴油锤小于1.5m。

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