大型预制场的软地基处理Word格式文档下载.docx
《大型预制场的软地基处理Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大型预制场的软地基处理Word格式文档下载.docx（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
在管桩施工期间，通过控制日打桩数量、合理安排打桩顺序、重视管桩的接头连接等方法，对饱和软土层进行固结，改善其性能，保证打桩机行走移位，同时减少挤土效应，防止大量出现工程桩偏位及倾斜，甚至断桩现象。
柴油锤由柴油燃烧驱动，使锤体中的活塞向上运动到一定高度，然后自由落体，产生的冲击力作用到管桩桩顶，使管桩下沉，管桩下沉到一定深度，通过管桩桩身与周围土体的摩阻力与桩尖的端阻力共同作用，以达到设计承载力的控制要求。
5施工工艺流程及操作要点
5.1施工工艺流程见图5.1
图5.1施工工艺流程图
5.2操作要点
5.2.1场地整理：
清除场地范围内的既有淤泥，清理后用回填土进行回填，回填后用压路机压实整平。
然后对地面表层的进行清理，为管桩到场后的吊装堆放及桩机进场后的就位作好充分的准备。
场地平整及清理采用人工配合机械作业。
5.2.2桩位放样
根据桩的设计位置绘制出桩位图，整理测量放样资料，按照国家测量规范在实地放出桩中心点，便在桩位中心点地面上打入一支Ø
6长约30cm的钢筋，使其露出地面5～8cm，再在其上扎一条红布条，作为样桩。
在当天计划打桩的几个桩位上，用白灰在样桩附近的地面上画上一个圆形与样桩重合、大小为桩径，以方便插桩对中，确保桩位的正确。
5.2.3桩架就位
底桩就位前，应在桩身上画出以米为单位的长度标记，并按从下到上的顺序标明桩的长度，以便观察桩的入土深度及记录每米沉桩锤击数。
一般用多点吊将管桩吊直，先将桩头部分插入桩锤下面的桩帽内，再用人工扶住管桩下端将桩尖在白灰圈内就位。
底桩就位后对中和调直这道工序对成桩质量起关键作用。
“调直”，一是要使桩身垂直；
二是要使桩身、桩帽、桩锤的中心线重合。
并按规范要求底桩起吊就位插入地面时桩身的垂直度偏差不大于0.5%，否则不得开锤。
测量管桩桩身包括打桩架导杆的垂直度，可用两台经纬仪在离打桩机15m以外成正交方向进行观察，也可以在正交方向上设置两根吊砣垂线进行观察校正。
每台打桩机应配备一把长条水准尺，可随时量测桩身的垂直度。
5.2.3插桩并检查
管桩施工前应再次逐根检查，即检查混凝土桩有无严重质量问题，对管桩两端应清理干净，施焊面上有油漆杂物污染时，应清刷干净。
桩压入过程中修正桩的角度非常困难，因此就位时应正确安放。
第一节管桩插入地下时，必须保持位置及方向正确。
开始要轻压，认真检查，若有偏差应及时纠正，必要时要拔出重压。
桩的垂直度安排专人采用两台经纬仪进行监控，经纬仪应设置在不受打桩影响处，且大约互成90°
的方向上，并经常加以整平，监测导架保持垂直，通过桩机导架的旋转、滑动及停留进行调整。
5.2.4锤击沉桩
首先打底桩时要加倍小心，同时要采取一些必要的技术安全措施，以防止表层土过于松软而造成整节桩一下子没在软土中，整个柴油锤落到地面甚至嵌入表土中，威胁人身安全，影响施工质量。
其次要强调在锤击过程中，桩锤、桩帽、和桩身的中心线应重合，力戒偏打。
沉桩较难下沉时，要检查桩架导杆有无倾斜偏心，桩身是否垂直，每根桩宜连续完成，以免难以继续下压。
锤击采用宜“重锤低击”，延长锤击接触时间，降低锤的冲击应力，避免桩头损坏。
图5.2.4锤击桩实拍图
5.2.5接桩
接桩时要注意新接桩节与原桩节的轴线一致，两施焊面上的泥土、油污、铁锈等要预先清刷干净。
当下节桩的桩头距地面1—1.2m时，即可进行焊接接桩。
接桩时，上节桩找正方向后，对称点焊4—6点加以固定，管桩焊接施工应由有经验的且的有专业焊工证的焊工按照技术规程的要求认真进行，焊缝要均匀饱满，焊接后要等待规范规定的凉却时间后才能继续施工，以免焊缝处入土急冷后使接头处冷脆影响使用寿命，如果设计有防锈要求，焊缝还须做防锈处理。
图5.2.5接桩实拍图
5.2.6收锤
当桩尖被打入设计持力层一定深度时，施工人员便要考虑终止锤击的问题。
过早停打，桩的承载能力可能达不到设计要求；
过迟收锤，桩身、桩头可能会破坏。
在停锤之前，施工人员一般需要获得桩身最后十击贯入度及最后1m沉桩锤击数等各种沉桩信息，如果符合事先确定的停打控制条件，即可收锤停打。
收桩后要求进行多次的复压，以消除桩端土体回弹对桩极限承载力的削弱，且每次复压持续时间不少于1分钟，确保桩的承载力达到设计要求。
5.2.6桩基检测
施工完成后，采用动测检测其完整性，采用静载试验或高应变动测法检测承载力。
检测数量按照规范及设计要求进行，对于小应变试验每根桩均做，对于静载试验或大应变试验进行抽检。
同时，检查桩的平面偏位是否满足规范要求，为计算提供依据或采取加桩等补救措施。
6材料与设备
6.1材料
本工法所使用的材料主要为：
Ф30cm、Ф40cm预应力混凝土管桩。
6.2设备
本工法所使用的设备见表6.2
表6.2主要设备使用表
序号
机具
数量
用途
1
打桩机
4台
用于预应力管桩的施工。
2
挖土机
2台
用于清淤及平整场地。
3
压路机
1台
用于压实场地。
4
卡车
用于淤泥运出及回填土方。
5
水准仪
用于测量定位。
6
经纬仪
用于监控桩身垂直度。
7
焊机
用于焊接桩头。
8
切割机
用于切割桩头。
9
水准尺
1把
用于随时监测桩身垂直度。
7质量控制
7.1吊桩
混凝土管桩在转运到完成打桩过程中要经过多次吊装才能完成，因此在这些过程中往往容易造成桩身出现裂缝，这些裂缝在打桩的过程中，由于反复受到打桩压应力的作用，极容易使其增大，而至损坏桩身，同时又不容易发现，地下水不断地从裂缝中渗进桩身，这将加快桩内的预应力钢筋的生锈速度，使预应力钢筋断裂，混凝土预应力压力丧失，降低管桩的承载能力并影响管桩的正常使用寿命。
因此，在吊装过程中就要小心，动作要轻、慢；
同时还要尽量避免管桩在起吊移动时与其它的物体发生碰撞，尤其是剧烈碰撞。
7.2接桩
接桩是控制桩的管桩质量的一个关键点。
其实很多桩是接桩出现了问题，导致桩在该位置断裂。
在接桩前，先保证上下两节桩的顺直，要求两桩桩心的错位偏差不宜大于2mm，为了保证顺直，设置了接桩导向箍。
接桩应该采用焊接法来接桩，首先要检查焊条是否满足要求。
要保证焊接质量，接桩前要求把两节桩的端头板用钢刷清刷干净，直至坡口露出金属光泽，而且应该保证上节桩已经垂直后方能焊接。
要求焊接第一层时，宜适当加大电流，第一层用Ø
3.2或Ø
4.0的E4320型焊条，第二层以后用Ø
4.0－Ø
5.0的E4320型焊条。
焊接时要求两个焊工同时进行，先在坡口圆周上对称点焊4－6个点，焊接层数不少于2层，每层焊渣必须清理干净，保证焊缝连续饱满，为了防止高温的焊缝遇水变脆、开裂而被压坏，按要求是采用自然冷却约8－10分钟，严禁用水冷却或焊完即压。
表7.2焊缝质量检验表
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
单位
数值
上下节端部错口
mm
≤2
用钢尺量
焊缝咬边深度
≤0.5
焊缝检查仪
焊缝加强层高度
焊缝加强层宽度
焊缝电焊质量外观
无气孔，无焊瘤，无裂缝
直观
焊缝探伤检验
满足设计要求
按设计要求
7.3控制打桩应力
在打桩的过程中，管桩在高能量的桩锤的反复的冲击作用下，桩顶、桩身和桩尖都会产生打桩应力，应力的蜂值波动较大（压力的蜂值多数在35－50MPa之间，拉应力一般不大，但有时会达到5MPa以上），很可能会超过静态极限的允许应力，使顶混凝土破坏、桩身出现裂缝、桩尖开裂，这不仅会使打桩中断，甚至还会危及桩的完整性，严重影响桩的承载力和耐久性。
虽然打桩的应力产生是无法避免的，但对其进行有效控制却是有可能也是有必要的。
因此我们采用以下的方法来控制：
7.3.1在桩的端部设置120mm厚的橡胶桩垫。
采用适当的桩垫是减少打桩应力的最有效的方法，研究表明，冲击力和垫层厚度成反比，垫层越少冲击力越大。
桩垫的作用是调节冲击力，保护桩头。
7.3.2选择合理的桩锤。
因桩机匹配的原因，很多时候桩锤过大或过小，过大的桩锤会产生过高的打桩应力，桩头容易被打碎，而且还会导致过大的最后贯入度；
桩锤过小则会影响正常的沉桩速度，势必要增加桩锤的冲程，这就同样会产生过高的打桩应力及不必要的能量损失。
7.3.3截桩
如果桩头高出地面一段距离，而打桩荷载已达到规定打桩值时则要截桩。
由于打桩机行走方面的要求，所有高出地面的桩头都必须截断掉。
截桩的方法是先用锤子或风镐把桩身四周的主筋敲出，并用气割将钢筋割断，再采用专用截桩器截桩。
对于个别露出地面较短的桩头可从上到下凿除。
严禁用大锤横向敲打、冲撞，严禁利用打桩机行走推力强行将桩扳断。
8安全措施
8.1施工人员须经培训合格后持证上岗。
对桩基施工作业人员进行技术及安全交底。
8.2建立完善的施工安全保证体系，加强施工作业中的安全检查，确保作业标准化、规范化。
8.3管桩的运输、吊运和现场堆放必须严格按照规程要求进行，防止管桩滚动、滑落伤人。
8.4桩机械进场及打桩施工过程中，严格按桩机操作规程操作，严禁违规操作；
进入现场的所有人员必须配戴安全帽，严禁酒后作业。
8.5施工安全和文物、环境保护等应按有关规定执行。
施工中，施工人员应严格按有关安全技术规程进行施工，施工形成的桩孔应及时回填或做好覆盖和围栏，确保安全。
8.6施工现场的临时用电严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》的有关规定执行。
施工现场使用的手持照明灯应采用36V的安全电压。
8.7施工现场按符合防火、防风、防雷、防触电等安全规定及安全施工要求进行布置，并完善各种安全标识。
8.8打桩时非作业人员应离机10m以外；
起重机作业时，起重臂下严禁站人。
8.9作业完毕应将桩机机身行至平整地面上，其余液压油缸应全部卸压。
8.10机械设备应定期检修，不得带病作业，严禁在机械运转中加油和维修。
8.11施工作业区内应无高压线路；
施工机械的任何部位与架空输电导线（电压60~110KV）的安全距离：
沿垂直方向不得少于5m，沿水平方向不得少于4m。
8.12电缆线路应采用“三相五线”接线方式，电气设备和电气线路必须绝缘良好，场内架设的电力线路其悬挂高度和线间距除按安全规定要求进行外，将其布置在专用电杆上。
9环保措施
9.1在工程施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章，加强对施工燃油、工程材料、设备、废水、生产生活垃圾、弃渣的控制和治理，遵守有防火及废弃物处理的规章制度，做好交通环境疏导，充分满足便民要求，认真接受城市交通管理，随时接受相关单位的监督检查。
9.2按国家或地方有关施工环保措施及企业环境管理体系要求，进行必要的培训。
9.3将施工场地和作业限制在工程建设允许的范围内，合理布置、规范围栏，做到标牌清楚、齐全，各种标识醒目，施工场地整洁文明。
9.4设立专用排水沟，对施工废水进行有序集中排放，废水排入自然水体，执行《污水综合排放标准》（GB8978）中的二级标准150mg/l。
9.5严禁在施工现场焚烧任何废弃物和会产生有毒有害气体、烟尘，臭气的物质，熔融沥青等有毒有害物质要使用封闭和带有烟气处理装置的设备。
9.6定期清运施工弃渣及其它工程材料运输过程中的防散落与沿途污染措施，弃渣及其它工程废弃物按工程建设指定的地点和方案进行合理堆放和处治。
10效益分析
10.1工期
对于工期的价值，在以往的计划经济时代，人们对这并不看重，但在当今商品经济发展的时代。
“时间就是金钱，工期就是效益”已成为人们的共识。
管桩的施工速度快、工效高、工期短，可省去后期养护时间。
总工期为普通灌注桩桩基础施工工期的一半，因此而产生的间接经济价值相当可观。
10.2造价
与钻孔灌注桩工艺相比，管桩有着显著的经济效益和较高的单桩承载力。
其经济效益主要来源于其较少的材料用料（由于其有着较高的单桩承载力，帮单桩长度和桩总长可相应减少）。
一般管桩的承载力是同直径钻孔灌注桩的2倍左右，从而使桩的总长度减少，基础造价降低。
同时，施工时所需的设备较少，设备周转快，利润率高。
10.3社会效益
广深高速所途经的地区为大部分为软土地基，硬土层埋藏深度一般处在地下20m左右，大部分地层为流塑淤泥与饱和的粉细砂互层，承载力约在100KPa左右，压缩性大。
在这种地质条件下，大型的预制场建筑基础必须采用桩基础，而桩基础中经过技术、经济比较，只有预应力管桩单位承载力造价低、施工速度快、施工质量可靠、经济合理、符合环保要求，建设工地前期无砂、石料、水泥等材料的粉尘，。
11工程实例
11.1长安预制场的软地基处理
11.1.1工程概况
长安预制场的不同功能区域受力预应力混凝土管桩布置情况不同，台座基础中部每隔约5米设一根φ30cm预应力混凝土管桩；
大龙门吊轨道梁设置宽度1.0米，厚度1.0米扩大基础，每隔约5米纵向距离设置一根φ40cm预应力混凝土管桩，二者打入桩长度约19.5米。
单根φ30cm、φ40cm预应力混凝土管桩设计容许承载力分别为647.4KN、957.4KN，以贯入度控制。
共布置管桩φ30cm约为252根，φ40cm管桩约为336根。
根据不同功能区域受力预应力混凝土管桩确定桩间间距。
11.1.2施工情况
根据设计提供的福海路高架桥地质工程详勘报告，本预制场范围内淤泥深为6～10米，淤泥均为流塑形。
按上述情况在预制场范围内回填4～5米高的回填土，并利用30T压路机碾压10遍后，再进行预应力管桩的施工。
11.1.2施工评价
竣工后我处对工程管桩进行静载试验，其极限承载力均大于3600KN。
目前，该预制场已使用两年多，一切均符合设计要求。
升级会员 