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,2.2预制桩施工,2.2.1混凝土预制桩一、砼预制桩的制作、起吊、运输和堆放二、沉桩施工,2.2.1混凝土预制桩,常用的两种桩型:
混凝土实心方桩预应力混凝土空心管桩,2.2.1混凝土预制桩,一、砼预制桩的制作、起吊、运输和堆放1.砼预制桩的制作,混凝土预制方桩多数是在打桩现场或附近就地预制,较短的桩亦可在预制厂生产;
预应力管桩则均在工厂生产。
一、砼预制桩的制作、起吊、运输和堆放,1.砼预制桩的制作
(1)截面:
混凝土方桩的截面边长多为250550mm;
预应力管桩常用的直径为400600mm。
(2)长度:
单根桩或多节桩的单节长度,应根据桩架高度、制作条件、场地、运输和装卸能力等确定。
如在工厂制作,长度不宜超过12m;
如在现场预制,长度不宜超过30m。
一、砼预制桩的制作、起吊、运输和堆放,1.砼预制桩的制作(3)混凝土强度等级不宜低于C30(静压法沉桩时不宜低于C20)。
()桩身配筋锤击沉桩的纵向钢筋配筋率不宜小于0.8%,静力压入桩不宜小于0.4%;
桩的纵向钢筋直径宜不小于14mm,桩身宽度或直径大于或等于350mm时,纵向钢筋不应少于8根。
桩顶一定范围内的箍筋应加密,并设置钢筋网片。
一、砼预制桩的制作、起吊、运输和堆放,1.砼预制桩的制作方桩的叠浇法制作
(1)重叠层数:
取决于地面允许荷载和施工条件,一般不宜超过4层。
(2)场地要求:
场地应平整、坚实,不得产生不均匀沉降。
(3)隔离剂:
桩与桩间应做好隔离层,桩与邻桩、底模间的接触面不得发生粘结。
(4)浇筑时间:
上层桩或邻桩的浇筑,必须在下层桩或邻桩的混凝土达到设计强度的30%后方可进行。
一、砼预制桩的制作、起吊、运输和堆放,1.砼预制桩的制作,钢筋混凝土预制桩制作钢筋、模板施工(预制厂制作),一、砼预制桩的制作、起吊、运输和堆放,1.砼预制桩的制作,钢筋混凝土预制桩制作混凝土浇筑(工地现场制作),一、砼预制桩的制作、起吊、运输和堆放,2.起吊与运输
(1)砼强度要求:
当桩的混凝土强度达到设计强度的70%方可起吊;
达到100%方可运输和打桩。
(2)合理吊点:
(正负弯矩值相等则均小)一点起吊两点起吊三点起吊,宜采用随打随运,减少二次搬运,一、砼预制桩的制作、起吊、运输和堆放,3.堆放
(1)堆放桩的地面必须平整、坚实;
(2)垫木间距应与吊点位置相同,各层垫木应位于同一垂直线上;
(3)堆放层数不宜超过4层;
(4)不同规格的桩,应分别堆放。
二、沉桩施工,沉桩方法:
锤击法、静力压桩法、振动法等。
锤击法:
是利用桩锤落到桩顶上的冲击力来克服土对桩的阻力,使桩沉到预定的深度或达到持力层的一种打桩施工方法。
锤击沉桩是混凝土预制桩常用的沉桩方法,它施工速度快,机械化程度高,适用范围广,但施工时有冲撞噪声和对地表层有振动,在城区和夜间施工有所限制。
二、沉桩施工,静力压桩法:
静力压桩利用压桩架的自重和配重,通过卷扬机牵引,由钢丝绳、滑轮和压梁,将整个桩机的重力(8001500kN)反压在桩顶上,以克服桩身下沉时与土的摩擦力,迫使预制桩下沉;
具有无噪声、无振动优点,常用于土质均匀的软土地基的沉桩施工,且广泛应用于闹市中心建筑较密集的地区。
二、沉桩施工,振动法:
以振动桩机带桩振动,减少土与桩间摩阻;
沉桩和拔桩都较快;
特别适应于适砂土。
二、沉桩施工,1.锤击法施工2.静力压桩3.打桩的公害,1.锤击法施工,锤击沉桩,
(1)打桩机械
(2)打桩前的准备工作(3)打桩顺序(4)打桩方法要点(5)打桩的质量控制(6)常见事故的分析、处理,施工录像,
(1)打桩机械(桩锤、桩架、动力装置),1)桩锤对桩施加冲击,将桩打入土中的主要工具。
桩锤的种类,
(1)打桩机械(桩锤、桩架、动力装置),1)桩锤桩锤种类桩锤的选择用锤击沉桩时,为防止桩受冲击应力过大而损坏,应采用“重锤轻击”。
如采用轻锤重击,锤击功很大一部分被桩身吸收,桩不易打入,且桩头容易打碎。
锤重可根据土质、桩的规格、密集程度、单桩竖向承载力等进行选择,如能进行锤击应力计算则更为科学。
(1)打桩机械(桩锤、桩架、动力装置),2)桩架桩架的作用是悬吊桩锤,并为桩锤导向,它还能起吊桩并可在小范围内移动桩位。
桩架的高度是选择桩架时需考虑的一个重要问题。
(1)打桩机械(桩锤、桩架、动力装置),2)桩架履带式桩架履带式桩架以履带式起重机为底盘,增加立柱和斜撑用以打桩。
其性能灵活,移动方便,可适应各种预制桩施工,目前应用最多。
(2)打桩前的准备工作,处理障碍物;
平整场地;
抄平放线;
桩基轴线的定位点及水准点,应设置在不受打桩影响的地点,水准点设置不少于2个。
在施工过程中可据此检查桩位的偏差以及桩的入土深度。
铺设水电管网;
沉桩设备的进场,安装及桩的供应。
(3)打桩顺序,打桩顺序直接影响到桩基础的质量和施工速度,以及周围环境。
桩入土深度不一,导致不均匀沉降;
难打易碎;
邻桩移位倾斜。
应根据桩的密集程度(桩距大小)、桩的规格、长短、桩的设计标高、工作面布置、工期要求等综合考虑,合理确定打桩顺序。
(3)打桩顺序,1)避免挤土影响打桩顺序影响挤土方向,打桩向哪个方向推进,则向哪个方向挤土。
根据桩群的密集程度,可选用下述打桩顺序:
1)当桩中心距4倍桩径时,可按施工方便顺序打:
宜逐排改变方向,避免朝同一个方向挤土;
必要时间隔跳打。
(3)打桩顺序,2)减小后施工的桩对先施工的桩根据设计标高,宜先深后浅;
根据桩的规格,先大后小、先长后短。
3)减小打桩对周围环境的影响当一侧毗邻建筑物时,由毗邻建筑物处向另一方向施打。
(4)打桩方法要点,工艺顺序:
设置标尺桩架就位吊桩就位扣桩帽、落锤、脱吊钩低锤轻打正式打(接桩,截桩,静、动载试验,承台施工)。
(4)打桩方法要点,1)控制入土时的垂直度插入土中的垂直度偏差不得超过0.5%,桩、桩帽、桩锤在同一铅垂线上,确保桩能垂直下沉。
2)桩头保护在桩锤和桩帽之间应加弹性衬垫,桩帽和桩顶周围四周应有510mm的间隙,以防损伤桩顶。
(4)打桩方法要点,3)打桩开始时锤的落距应较小,桩入土稳定后,再按要求打桩,最大落距不宜大于1m;
在打桩过程中,遇有贯入度剧变、或其他异常情况时,应暂停打桩,及时研究处理;
如桩顶标高低于自然土面,则需用送桩管将桩送入土中时,打桩完成后桩孔应及时回填或加盖。
(4)打桩方法要点,4)接桩混凝土桩的接桩可用焊接、法兰接以及硫磺胶泥锚接三种方法;
钢桩一般均用焊接法。
打入预制桩电焊接桩,(4)打桩方法要点,5)桩头的处理在打完各种预制桩开挖基坑时,按设计要求的桩顶标高将桩头多余的部分截去。
截桩头时不能破坏桩身,要保证桩身的主筋伸入承台,长度应符合设计要求。
6)施工记录打桩过程中,应做好沉桩记录,以便工程验收。
(5)打桩的质量控制,1)垂直度控制桩的垂直偏差应控制在1%之内;
2)平面位置的允许偏差,(6)打桩中常见事故的分析、处理,在打桩施工过程中会遇见各种各样的问题,例如桩顶破碎,桩身断裂,桩身位移、扭转、倾斜,桩锤跳跃,桩身严重回弹等。
发生这些问题的原因有钢筋混凝土预制桩制作质量、沉桩操作工艺和复杂土层等三个方面的原因。
工程及施工验收规范规定,打桩过程中如遇到上述问题,都应立即暂停打桩,施工单位应与勘察、设计单位共同研究,查明原因,提出明确的处理意见,采取相应的技术措施后,方可继续施工。
(6)打桩中常见事故的分析、处理,1)桩顶、桩身被打坏桩顶受到冲击产生很高的局部应力;
桩身混凝土保护层太厚,直接受冲击的是素混凝土;
桩帽垫层材料选用不合适,或已被打坏;
桩顶面和桩的轴线不垂直,桩处于偏心受力状态;
过打:
硬土层,最后贯入度太小,锤的落距过大;
桩身混凝土强度不够。
(6)打桩中常见事故的分析、处理,2)打歪制作:
桩顶不平,桩身混凝土凸肚,桩尖偏心,接桩不正;
地质:
有障碍物在土中;
操作:
初入土时歪斜,未纠正即施打。
3)一桩打下,邻桩上升在软土中,当布桩较密,打桩顺序又欠合理时,发生一桩打下,将造成邻桩上升,或将邻桩拉断,或引起周围土坡开裂,建筑物裂缝。
2.静力压桩,
(1)静力压桩的机械机械式和液压式,压桩与打桩相比,由于避免了锤击应力,桩的断面和配筋可以减小,同时压桩引起的桩周土体和水平挤动也小的多,因此压桩是软土地区一种较好的沉桩方法。
2.静力压桩,
(2)静力压桩的施工1)压桩施工一般采取分节压入、逐段接长的施工方法,其上端距地面1m左右时将第二节桩接上,继续压入;
2)压桩施工时应随时注意使桩保持轴心受压,接桩时也应保证上下接桩的轴线一致,;
3)当桩接近设计标高时,不可过早停压;
2.静力压桩,(3)终压条件1)根据现场试压桩的试验结果确定终压力标准;
2)参考条件相似工地的施工经验;
3)终压时可连续复压,复压次数应根据桩长及地质条件等因素确定,一般不宜超过3次;
静力压桩,3.打桩的公害,
(1)公害挤土、震动、噪音、大气污染等。
(2)防止措施
(1)防止挤土影响挖防振沟、砂井排水(或塑料排水板排水)、预钻孔、设置隔离板桩或地下连续墙;
取土打桩、采取合理打桩顺序、控制打桩速度等。
(2)防止震动、噪音、大气污染等选择合适的打桩方法,如静力压桩、灌注桩等。
2.3灌注桩施工,概念:
灌注桩是直接在桩位上就地成孔,然后在孔内安放钢筋笼灌注混凝土而成。
特点:
灌注桩能适应各种地层的变化,无需接桩,施工时无振动、无挤土、噪音小,宜在建筑物密集地区使用。
但其操作要求严格,施工后需较长的养护期方可承受荷载,成孔时有大量土渣或泥浆排出。
2.3灌注桩施工,2.3.1灌注桩的成孔一、干作业成孔二、泥浆护壁成孔三、套管成孔三、成孔质量四、后注浆工法,2.3.1灌注桩的成孔,成孔方法干作业成孔泥浆护壁成孔套管成孔,一、干作业成孔灌注桩,1.成孔方式:
机械钻孔(扩底)和人工挖孔2.适用范围:
干作业成孔灌注桩适用于地下水位较低、在成孔深度内无地下水的土质,勿需护壁可直接取土成孔。
3.成孔机械:
目前常用螺旋钻机成孔,亦有用洛阳铲成孔的。
一、干作业成孔灌注桩,4.成孔要求钻机就位后,钻杆垂直对准桩位中心,开钻时先慢后快,减少钻杆的摇晃,及时纠正钻孔的偏斜或位移。
钻孔至规定要求深度后,进行孔底清土。
清孔的目的是将孔内的浮土、虚土取出,减少桩的沉降。
方法是钻机在原深处空转清土,然后停止旋转,提钻卸土。
一、干作业成孔灌注桩,5.人工挖孔安装井圈护壁,并且随挖、随验、随浇注混凝土;
注意孔底通风;
挖至设计标高时,孔底不应积水,终孔后应清理好护壁上的淤泥和孔底残碴、积水,然后进行隐蔽工程验收。
验收合格后,应立即封底和浇注桩身混凝土。
二、泥浆护壁成孔灌注桩,1.概念泥浆护壁成孔是用钻机成孔的同时,用泥浆保护孔壁并排出土碴。
2.适用范围:
它不论地下水位高低都能适用,一般用于地下水位以下土的成孔。
回转钻机、潜水钻机、冲击钻机等。
二、泥浆护壁成孔灌注桩,4.泥浆
(1)泥浆作用泥浆具有保护孔壁、