液压静压桩工法Word文档格式.docx
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利用夹紧器的浮顶增力原理,夹紧工程桩,用压桩油泵的压力将桩压入地下。
每次压桩行程为2m。
当压完第一行程后放松夹紧器装置,用压桩油缸提起夹紧器,当夹紧器到位后,再次夹紧压桩,如此循环。
(4)接桩:
当下一节桩压到露出地面0.5〜1.0m时,应接上一节桩。
(5)送桩:
送桩可用专用的送桩器,也可用一节长度超过要求的桩,放在被送的桩顶上便可送桩。
(6)移位:
若桩顶高出地面一段距离,而压桩力已达到规定值时则要截桩,以便桩机移位。
5.施工注意事项
(1)因压桩机自重很大,对地面承载力要求较高,故在地面松软处施
工时要及时采取加固措施,以确保压桩机的平衡。
(2)压入力由压力表反映,在压桩过程中要认真记录桩入土深度和压力表读数的关系,以判断桩的质量及承载力。
当压力表读数突然上升或下降时,要停机,对地质资料进行分析,看是否遇到障碍物或产生断桩情况等。
液压静压桩机的压入力与压力表读数换算式如式
(1)所示。
F=2PS+G-----------
(1)
式中:
F压入力;
P压力表读数;
S压下油缸活塞面积;
G夹头箱、压下油缸柱塞及送桩器三者重量之和
(3)实践表明:
因接送桩的中途停留(25〜30分钟)使得压桩阻力增长36〜68%而且,停留时间较长,其阻力增长越多;
压桩入土越深,其阻力增长也越大。
故静压桩施工时不宜中途停顿。
必须接桩停留,宜考虑浅层接桩,还应尽量避开在好土层深度处停留接桩,且尽可能缩短接桩时间。
(4)桩压入过程中,需随时用两台经纬仪从正面和侧面校正其垂直度,确保桩的垂直度偏差小于0.5%。
(5)施工时,整体沉桩流水要合理安排,避免向单一方向推进。
当桩距小于3.5倍桩宽时,压桩顺序应符合下列规定:
①对于密集桩群,自中间向两个方向或向四周对称施压;
②当一侧毗邻建筑物时,由建筑物一侧向另一侧施压;
③应严格遵守“先密后稀、先深后浅、先长后短”三原则施压。
(6)由于静压桩不同于打入桩,邻近桩相互挤土的干扰影响很小。
实践证明,对于压入同样深度土层的压桩力,并不随邻近的压桩先后而有所不同(有条件时,邻近桩施工间隔时间不能太长)。
故施工中注意此点,在局部桩群中施工时,就可以灵活地安排施工顺序,以减少桩机的移位及行走时间。
(7)终止压桩的控制原则如下:
对于摩擦桩以达到桩端设计标高为终止条件;
对于端承摩擦型桩,是以设计桩长控制为主,终压力值作对照为控制条件。
6.施工机具
(1)施工机具
施工主要机具是液压静压桩机及其配套设备(详见表1)。
目前常用的HY型系列液压静压桩机,其主要技术参数详见表2(其中HY-400型液压静压桩机正视图、俯视图见图1、图2)。
每台班施工主要机具及配套设备一览表表1
序号
机具名称
型号规格
数
量
备注
1
液压静压桩机
HY系列YZY系列
1台
每个系列最大吨位分别有
300T、400T、500T等
2
吊车
30T
拆装机械及喂吊桩
3
电焊机
BX1-500-2F
2台
交流电焊机、电焊接桩
4
气割设备
1套
切割角钢等
5
经纬仪
J2
定桩位、校正桩的垂直度
6
水准仪
DS3
测定咼程及控制桩顶桩咼
7
送桩杆
9m
1根
钢制,送桩时用
HY型系列液压静压桩机主要技术参数表2
\型号
单
位
HY-300
HY-400
HY-450
HY-500
HY-600
项目
^参数
大
横向行程(一次)
米
纵向行程(一次)
0.5
身
最大回转角
度
18
20
纵横向行走
前行
米分
1.8
速
回程
4.2
最大压入力
吨
300
400
450
500
600
最大锁紧力
760
900
1000
油
系统压力
兆帕
31.5
泵
:
最大流量
升/分
143
154
167
电机总功率
千瓦
85
92
100
接
地
大船
吨/米
9.2
12.3
13.8
14.2
比
压
小船
9.8
13.1
14.7
15.7
17.5
整
夕1形尺寸长*宽高
10.6*9*8.6
10.6*9*9
11*9*9.1
11.1*10*9.1
自重
150
180
190
200
机
配
重
250
290
340
430
外形尺寸长*宽*高
7&
3.5M
7.8*35*1
7.8*3.5*1
装运重量(包括牛
腿)
40
43
45
50
52
图IHVTOD仝液压座杭乩正祝图
I•大恥2-小般玄小车4■大才5•操作室
(2)施工机具的选择
1压桩力与单桩极限承载力的关系压桩力与单桩极限承载力在概念、性质、数量大小及作用效果等方面均存在显著差别。
压桩力包括桩尖土层阻力和侧壁土滑动摩阻力,且主要来自压桩机克服桩尖土层的抗冲剪阻力,即压桩力随着桩尖土体的抗冲剪阻力大小而波动,说明此时桩侧摩阻力非常小。
单桩极限承载力包括桩端土支承力和桩侧土摩阻力,且大多数单桩极限承载力发挥,主要是取决于桩侧土层的摩阻力(端承桩除外)。
这是由于压桩终止后,随着时间推移,桩周土体中孔隙水压力逐渐消散,土体发生固结,桩周土的摩阻力逐渐恢复和提高,从而使静压预制桩获得较大承载力。
在固结系数较高的软土地区,静压桩获得的单桩极限承载力可比最终压桩力高出二至三倍)。
由此可见,单桩极限承载力大于和小于压桩力的情况均存在。
同时也说明了选择压桩机械时不能单纯依据单桩极限承载力。
2压桩机械的选择压桩机械选择的主要依据是压桩力的大小。
根据工程实践经验,压桩力可以根据静力触探Ps值及桩侧土层摩阻力进行预估。
式
(2)、(3)就是根据工程实际资料经数理统计分析得出的,它可以作为选择压桩机械和分析沉桩可能性的依据。
Pc=KxPc'
(2)
n
Pc'
=2PsAp+0.07Up刀fili(3)
i=1
式中:
Pc压桩力;
平均压桩力;
Ps桩端土层的静力触探比贯入阻力;
Ap桩的横截面面积;
Up桩的截面周长;
fi第i层土的摩阻力值;
li第i层土的厚度;
其中,由于地质情况的复杂性、所选地质参数的平均性、施工后期的挤土效应导致C①值的提高及桩截面的不同,故乘以影响系数K。
fi值可由各层静力触探指标Ps值进行估算或根据地区经验选定。
影响系数K值在1.1〜1.3之间,且主要取决于Ps、Ap值的大小情况,即视Pc'
值而定。
一般情况如下:
如Pc'
<
250TK取1.3
250T<
Pc'
350TK取1.2
>
350TK取1.1
根据式
(2)、(3)进行压桩机械选择时,所选择的压桩机最大压桩吨位必须接近或大于所预估的压桩力才行。
否则,将给沉桩带来一定的困难。
7.劳动组织
考虑到液压静压桩能连续24小时操作,故施工组织时按双班制考虑。
每个台班由12人组成,其中:
(1)前台指挥1名。
负责前台桩的起吊及喂桩,调整插桩时桩的垂直度(在两台经纬仪的配合下),并指挥桩机移位及桩的定位,及时组织力量排除施工中出现的故障。
(2)后台指挥1名。
负责后台桩的起吊及运输,并能定时定量确保合格成品桩运至前台处。
(3)桩机司机1名。
负责压桩机的操作及日常维修保养。
按照设计要求的施工工艺,正确操纵机械进行桩的定位、调整桩的垂直度、压桩及桩机的移位行走。
(4)吊机司机1名。
负责吊机的操作及其日常维修保养。
在前、后台的指挥下,正确进行桩的起吊、运输及喂桩。
(5)电工1名。
负责现场全套施工机械电器设备的安装和安全使用。
(6)机修工1名。
负责现场全套机械的正常运转和维修保养。
(7)起重工2名。
在前后台的指挥下,负责桩的起吊、运输及喂桩,并配合前台指挥及桩机司机进行桩的定位。
(8)施工员2名。
负责桩基的定位及校正桩的垂直度,施工中及时作好各种原始记录,并及时解决施工中出现的技术问题。
(9)电焊工2名。
负责桩的焊接并切割角钢等。
8.质量要求
(1)主要标准
1桩位允许偏差:
单排或双排条基中,垂直(平行)条基纵轴方向为10cm(15cm);
桩数为1~3根桩基中的桩为10cm桩数4~16根桩基中的桩为1/3桩边长或桩径;
桩数大于16根桩基中的桩,其最外边桩为1/3桩边长或桩径,中间桩为1/2桩边长或桩径。
2桩身垂直度:
小于0.5%设计桩长。
3桩顶标高:
偏差—5~+10cm
(2)单桩承载力检测
①静载试验一级建筑桩基和地质条件复杂、桩的施工质量及确定单桩竖向承载力的可靠性低、桩数多的二级建筑桩基,在工程桩施工前应采用静载试验对工程桩单桩承载力进行检测,检测数量不宜小于总桩数的1%,且不宜少于3根。
②桩基动测未进行单桩静载试验的一级、二级建筑桩基及三级建筑桩基,基坑开挖后,均可采用动测法进行桩基检测,以判断桩身质量的完整性及单桩承载力是否达到设计要求。
9.施工安全注意事项
(1)顶升油缸或回程动作,要分层次交换进行。
单个油缸动作,每
次不得超过50mm两个油缸同时动作,每次不得超过100mm
(2)作业人员应密切配合,随时调整桩的垂直度,以免断桩。
(3)作业时应设围栏和标志,非作业人员要离开桩机10m以外。
作业
人员也不得靠近桩机底座的升降部位。
(4)新开机时,要空负荷运转3〜5分钟,使系统液压温度有一定升
高,同时液压循环后,先排除油缸和管路中的空气。
(5)压桩时,如液压油温度达80°
C,应待降温后再继续施工。
(6)在施工中,出现浮机现象时,应使桩机先回位,然后再继续施工。
(7)操纵手柄变换位置时,必须先回到中位然后再变位,避免动作过猛,机车出现冲击震动。
十.技术经济分析
(1)钢筋用量:
静压桩的最小纵向配筋率不小于0.4%,相对于锤击桩的最小纵向配筋率不小于0.8%而言,其纵向配筋率减少不小于0.4%。
(2)水泥用量:
对于同样的地质条件,选用静压桩较锤击桩能减少5%〜10%水泥量。
(3)施工效率:
由于静压桩施工无噪音,可连续24小时施工,通过现场试验及工程应用,对于桩长30m左右,送桩深度2〜6m的静压桩,每台机可完成10根/天。
十一.工程应用实例分析
(1)上海新兴技术开发区漕河泾九期标准厂房位于上海市闵行区虹漕路、钦州北路,基础采用静压桩。
50#厂房基础桩型为ZHb-240-14.514.5B,桩长29m,电焊接桩,单桩承载力为90T,总桩数184根。
51#厂房基础桩型为JZHb-245-1415B,桩长29m,电焊接桩,单桩承载力105T,总桩数228根。
桩砼标号均为C35,送桩2〜3m
根据地质报告,各地层主要特征及侧壁摩阻力如表3所示。
地层主要特征表表3
层
序
地层名称
层均厚
l(m)
静力触探比贯入
阻力Ps(T/m2)
侧壁摩阻力
f(T/m2)
①—1
杂填土
1.85
①—2
浜填土
1.65
1.0
②
粘土
1.45
61
1.5
③
淤泥质粘土夹粉质粘土
2.55
31
③夹
砂质粘土
0.85
④
淤泥质粘土
10.95
35
⑤—1
淤泥质粉质粘土夹粉砂
8.95
93
4.0
⑤一2
砂质粉土
4.85
639
6.0
根据式⑵、(3)及表1—1,则50#、51#厂房桩基的静压桩力分别
为:
50#厂房压桩力:
=213.52TPc=1.3Pc'
=277.6T
51#厂房压桩力:
=268.98TPc=1.2Pc'
=322.8T
故施工前选择静压桩机的吨位时,50#厂房桩机最大吨位必须大于277.6T,51#厂房桩机最大吨位必须大于322.8T,否则将给沉桩带来困难。
实际施工时,50#厂房选择的压桩机型号为YZJ400,51#厂房选择的压桩机型号为HJ400,均满足了最大压桩吨位大于压桩力的要求,而且还留有相当大的余地,故施工时沉桩较顺利。
该静压桩工程结束后,从静压桩机油压表读数换算成压桩力来看,
50#厂房桩基最大压桩力为287T(平均值为210T,与Pc'
值接近),51#厂房桩基最大压桩力为296T(平均值为240T,与Pc'
值接近),均与计算结果相接近,说明了根据式
(2)、(3)来选择压桩机械的可行性和可靠性。
九期厂房静压桩工程计划工期50天,实际施工中扣除停电等因素影响,仅用了20天就完成了412根桩的施工任务,平均每台机日完成桩数10根,取得了良好的经济效益和社会效益。
(2)美丽园商厦位于上海静安区江宁路、康定路路口,基础施工采用静压桩,桩型为JZHb-245-1617B,桩身砼强度等级为C35,桩尖持力层为⑦1层(其Ps平均值为11MPa),单桩承载力155T。
桩顶相对标高为—4.82(以士0.00=+4.2计)。
选用的压桩机械是HY-400型全液压静压桩机。
从施工结果统计分析来看,施工前期桩顶标高均能达到要求,而施工中后期桩顶标高普遍高于设计标高0.1-1.5m,并出现浮机现象。
现根据式
(2)、(3)来验算压桩机械选择的对否。
根据地质报告提供
的参数计算Pc值为506.6T。
故施工时静压桩机应选用HY-500型较合适。
由此可见,正确选择静压桩机械,对工程的成败十分关键。