浅谈钢筋混凝土预制桩施工技术
【摘 要】钢筋混凝土预制桩基础由桩身和连接桩顶的承台组成,其具有承载力大,稳定性好,沉降量小而均匀,施工方便快捷等优点。钢筋混凝土预制桩基础适应范围广泛,本文浅谈钢筋混凝土预制桩施工技术。
【关键词】钢筋混凝土;预制桩;施工技术
钢筋混凝土预制桩基础由桩身和连接桩顶的承台组成,其具有承载力大,稳定性好,沉降量小而均匀,施工方便快捷等优点。因此,钢筋混凝土预制桩基础在全国范围内得到广泛应用。从各地的使用情况来看,无论是在质量方面还是在经济性方面,都取得了令人满意的效果,但是,在施工过程中也经常会遇到一些工程问题,现结合实际施工经验,对钢筋混凝土预制桩施工技术进行详细地总结和介绍。
1.预制桩制作
预制桩较短的(10m内)可在预制厂制作,较长的因不便运输,一般在施工现场露天制作。方形桩边长通常为200mm~450mm,在现场预制时采用重叠法预制,重叠层数不宜超过4层,预应力管桩都在工厂内采用离心法制作,直径为300mm~550mm。
预制桩钢筋骨架的主筋连接宜采用对焊,同一截面内主筋接头不得超过50%,桩顶1m内不应有接头,钢筋骨架的偏差应符合有关规定。
桩的混凝土强度等级应不低于C30,浇筑时从桩顶向桩尖进行,应一次浇筑完毕,严禁中断。制作完后应洒水养护不少于7d,上层桩制作应待下层桩的混凝土强度达到设计强度的30%才可进行。
2.预制桩起吊、运输和堆放
桩身强度达到设计强度的70%方可起吊,达到100%才能运输。桩在起吊和搬运时,必须做到吊点符合设计要求,如无吊环,且对设计又无要求时,则应符合最小弯矩原则,按下图所示的位置起吊。起吊时应保持平稳并不得损坏。桩的堆放场地应平整、坚实。垫木与吊点的位置应相同,并保持在同一平面内。同桩号的桩应堆放在一起,而桩尖均向一端。多层垫木上下对齐,最下层的垫木要适当加宽。堆放层数一般不宜超过4层。
打桩前应将桩运到现场或桩架处以备打桩,应根据打桩顺序随打随运,以免二次搬运。当在现场运距不大时,可用起重机吊运或在桩下垫一个滚筒,用卷扬机拖拉;当运距较远时,可采用汽车或平板车运输。
3.打桩机具
打桩用的机具主要包括桩锤、桩架和动力装置三部分。
3.1桩锤
桩锤是对桩施加冲击力,将桩打入土中的主要机具。施工中常用的桩锤有落锤、单动汽锤、双动汽锤、柴油桩锤和振动桩锤,桩锤的选用范围见下表。用锤击法沉桩时,选择桩锤是关键。桩锤的选用应根据施工条件先确定桩锤的类型后,再确定桩锤的重量,桩锤的重量应大于或等于桩重;打桩时宜采用“重锤低击”,即锤的重量大而落距短,这样,桩锤不易产生回跳,桩头不容易被损坏,而且桩容易被打入土中。
打桩机具
3.2桩架
桩架是将桩吊到打桩位置,并在打桩过程中引导桩的方向不致发生偏移,保证桩锤能沿要求方向冲击的主要设备。桩架种类和高度的选择,应根据桩锤的种类、桩的长度、施工地点的条件等确定。桩架目前应用最多的是多功能桩架和履带式桩架。
多功能桩架的机动性和适应性较大,在水平方向可作360°回转,导架可伸缩和前后倾斜。度盘下装有铁轮,可在轨道上行走。这种桩架可用于各种预制桩和灌注桩施工。缺点是机构较庞大,现场组装、拆卸、转运较困难。
履带式桩架,以履带式起重机为底盘,其行走、回转、起升的机动性好,使用方便,适用范围广,亦称履带式打桩机。可适应各种预制桩和灌注桩施工。
3.3动力装置
落锤以电源为动力,再配置电动卷扬机、变压器、电缆等。如蒸汽锤以高压蒸汽为动力,配以蒸汽锅炉、蒸汽绞盘等;汽锤以压缩空气为动力,配有空气压缩机、内燃机等;柴油桩锤本身有燃烧室,不需要外部动力。
4.打桩施工
4.1打桩前的准备工作
测定桩的轴线位置和标高,并经过检查办理预检手续;当处理高空和地下的障碍物时,如影响邻近建筑物或构筑物的使用或安全,应会同有关单位采取有效措施,予以处理;根据轴线放出桩位线,用木橛或钢筋头钉好桩位,并用白灰作标志,以便于施打;场地应碾压平整,排水通畅,保证打桩机的移动和稳定垂直;施工前必须打试验桩,其数量不少于2根,确定贯入度并校验打桩设备、施工工艺以及技术措施是否适宜;选择和确定打桩机进出路线和打桩顺序,制订施工方案,作好技术交底;准备好桩基沉桩记录和隐蔽工程验收记录表格,并安排好记录和监理人员。
4.2打桩顺序
打桩顺序是否合理,直接影响打桩的进度和施工质量。确定打桩顺序时,要综合考虑桩的密集程度、桩的深度、现场地形条件、土质情况及打桩机移动是否方便等。
打桩顺序一般分为:由一侧开始向单一方向逐排打、自中部向边缘打、分段打等方式,确定打桩顺序应遵循以下原则:当桩基的设计标高不同时,打桩顺序宜先深后浅;不同规格的桩,宜先大后小;当桩距大于或等于4倍桩径时,则与打桩顺序无关,只需从提高效率的角度出发,确定打桩顺序,选择倒行和拐弯次数最少的顺序;应避免自外向内,从周边向中央进行打桩,以防止中间土体被挤密,桩难以打入,或虽勉强打入,但使邻桩侧移或上冒。
4.3打桩
预制桩施工的工艺流程为:打桩机就位→起吊预制桩→稳桩→打桩→接桩→送桩→中间检查验收→移机至下一个桩位。
①打桩机就位时,应垂直平稳地架设在打桩部位,桩锤应对准桩位,确保施打时不发生歪斜或移动。
②起吊预制桩一般利用桩架上的吊索与卷扬机进行。起吊时,吊点必须正确,起吊速度应缓慢均匀。如桩架无起吊装置,则应另配起重机送桩就位。桩插入土中位置应准确,垂直偏差不得超过0.5%。
③打桩时,应用导板夹具或桩箍将桩嵌固在桩架的两个导柱中,桩的位置及垂直度被校正后,才可将桩锤连同桩帽压在桩顶,桩帽与桩周边应有5mm~10mm间隙,桩锤与桩帽,桩帽与桩之间应加弹性衬垫,桩锤、桩帽与桩身中心线要一致。
④开始沉桩时,应起锤轻压并轻击数下,观测桩身、桩架、桩锤等垂直一致后,才可转入正常施打。开始落距应小,待入土达一定深度且桩稳定后,方可将落距提高到规定的高度施打。用落锤或单动汽锤打桩时,落距最大不宜超过lm。
⑤当桩长度不够时,采用焊接接桩,钢板宜采用Q235钢,使用E43焊条。预埋铁件的表面必须清理干净,并应将桩上下节之间的间隙用铁皮垫实焊牢。焊接时,先将四角点焊固定,然后对称焊接,焊缝应连续饱满,并应采取减少焊缝变形的措施。接桩时,一般在距地面lm左右处进行,上下节桩的中心线偏差不得大于10mm,节点弯曲矢高不得大于0.1%桩长。接桩处应补刷防腐漆。
⑥当桩顶标高较低,必须送桩入土时,应用钢制送桩放于桩头上,锤击送桩将桩送入土中。
4.4接桩方式
多节桩的接桩,可用焊接、法兰或硫磺胶泥锚接,前两种接桩方式适用于各类土层,硫磺胶泥锚接只适用于软弱土层。各类接桩均应严格按规范执行。
4.5送桩
当桩顶标高较低,需送桩入土时,应用钢制送桩放于桩顶上,锤击送桩将桩送入土中。打桩过程中,遇见下列情况应暂停,并及时与有关单位研究处理。
①贯入度剧变。
②桩身突然发生倾斜、位移或有严重回弹的情况。
③桩顶或桩身出现严重裂缝或破碎的情况。
4.6打桩质量控制
摩擦桩位于一般土层时,以控制桩端设计标高为主,贯入度可作参考;端承桩的入土深度以最后贯入度为主,桩端标高作参考;当贯入度已达到,而桩端标高未达到时,应继续锤击三阵,按每阵10击的贯入度不大于设计规定的数值加以确定。
5.结束语
综上所述,作为建筑基础工程的重要组成部分,钢筋混凝土预制桩的施工质量直接影响到整个工程的质量,因此,为保证整个工程的质量,必须从各方面把握技术要点,保证工程质量。
【参考文献】
[1]郭立民,方承训.建筑施工[M].中国建筑工业出版社,2006,(10).
[2]肖金媛,魏霍霖.建筑施工技术[M].北京理工大学出版社,2010.