锤击预应力管桩20.docx
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锤击预应力管桩20
第一节锤击预应力管桩20
一、施工工艺
（一）工艺流程
（二）施工工艺
（1）桩机就位调整，使桩架（或挺杆）处于铅垂状态，并在拟打桩的侧面或桩架上设置标尺。
（2）根据桩长，采用合适的吊点将下节桩吊起，并令其垂直对准桩位中心，将桩锤下的桩帽（已加好缓冲垫材）徐徐松下套住桩顶，解除吊钩，检查并使桩锤、桩帽与桩三者处于同一轴线上，且垂直插入土中。
（3）起锤轻压或锤击，在两台经纬仪的校核下，使桩保持垂直，即可正式沉桩。
（4）当下节桩顶近地表50cm，即可停打，用同样方法吊起上节桩，与下节桩对正后，即可接桩。
（5）焊接接桩完毕后，方可继续沉上节桩。
（6）当上节桩桩顶距地表50cm，选用合适的送桩器送桩，并使送桩器中心线与桩身中心线吻合一致。
送桩到设计标高后，再拔出送桩器。
（7）桩机移位，进入下一根桩位。
二、施工及操作要点
（1）打桩场地首先要求平整，其次，场地要有一定的承载力，能够承受打桩机的压力。
通常达到0.2～0.3MPa以上即可满足要求。
当原地基的承载能力低于0.2～0.3MPa时，应先进行地基加固。
一般可采用填土、铺砂石、钢道板、枕木等施工措施，也可同时采用其中多种方法。
（2）预制桩应在强度与龄期均达到要求后，方可锤击。
（3）沉桩前，要先进行桩位探摸，确定桩位下无障碍物时方可插桩。
（4）在市区施工或周围建筑物及管线较复杂时，应先采取一定的环保措施，确保周围环境不受影响。
如控制打桩时间及打桩速率、钻打结合、开挖防震沟、打应力消散孔等。
（5）合理安排沉桩流水，避免向单一方向推进。
当桩距小于3.5倍桩径（桩宽时），打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打；②当一侧毗邻建筑物时，由建筑物一侧向另一侧施打；③应严格遵守“先密后稀、先深后浅、先长后短”三原则施打。
（6）如为钢筋混凝土预制桩，当其经过起吊运输，至达到打桩位置时，对桩的外观要进行一次检查（一般在混凝土表面浇水后，裂缝暴露较明显）。
如裂缝不大，可用角铁局部加固，如有贯通横向裂缝或较长的纵向裂缝，则应将该桩剔除不用。
（7）在开始锤击时，落距宜小些，或采用“冷锤”。
当入土一定深度，并待桩稳定且经经纬仪双向校正其垂直度合格后，再按正常的落距沉桩。
沉桩过程中，注意桩身是否发生位移或倾斜，若有不正常，应及时纠正，并同时做好沉桩记录。
（8）如打钢管桩，焊接宜采用多层焊，且每层焊缝的接头应错开，焊渣应清除。
（9）钢管桩焊接时，气温低于0OC或雨雪天，无可靠措施确保焊接质量时，不得焊接。
（10）如打钢筋混凝土预制桩，则焊接用的角钢宜用低碳钢，焊条宜用结E43。
（11）接桩时，上下桩的中心线偏差不得大于5mm，节点弯曲矢高不得大于桩长的0.5%，且不大于20mm。
（12）预制桩焊接时，预埋件应保持清洁，上下节桩之间若有间隙应用楔形铁片填实焊牢。
（13）预制桩焊接时，宜采用对角同时焊接。
焊缝要求连续饱满，符合技术规范要求。
（14）焊接完毕后，应会同有关工程各方检查焊缝质量。
经检验合格后继续沉桩。
（15）送桩帽内的缓冲弹性衬垫应平整，且应经常更换，以免打坏桩头。
（16）送桩时，记录员应根据设计桩顶高程及水准仪的高度，计算出送桩深度，并经复核无误后，在送桩器上作出深度标记，将桩送至设计标高。
（17）打桩过程中如发现打桩的贯入度突然过小，有严重回弹、发生倾斜或位移时，应立即停锤，并及时向有关方汇报，经有关单位研究后方可继续沉桩。
（18）桩基施工中的停打标准：
①桩尖位于软土层时，以标高控制为主，贯入度仅作参考；
②当桩尖位于坚硬、硬塑的粘性土、碎石土、中等密实以上的砂土等土层时，以贯入度控制为主，桩端标高作参考；
③贯入度已满足要求，而桩尖未到达标高时，应继续锤击3阵，每阵为10击的平均贯入度不大于设计规定的数量加以确认，必要时施工控制贯入度应通过试验与有关单位会商确定。
④当地基土质变化较复杂时，有时尚可以“桩的总锤击数控制”法和“最后5m锤击数控制”法来判定桩是否停打的辅助标准，以避免桩身锤击数过多和锤击应力过大而产生疲劳破损现象。
三、施工机具
每台班施工主要机具及配套设备一览表
序号
机具名称
型号、规格
数量
备注
1
桩锤
DLMG系列
MH系列
KB系列
1台
每个系列分别有3.0、4.0、4.5、5.0、6.0、6.2、7.2、8.0等吨位
2
桩架
IPD系列
DH系列
PD系列
DJU系列
1台
三点支撑式全液压履带打桩架
3
吊车
15T以上
1台
桩的起吊、运输及喂桩
4
电焊机
BX1-500-2F
2台
电焊接桩
5
气割设备
1套
切割角钢等
6
经纬仪
J2
2台
定桩位、校正桩垂直度
7
水准仪
DS3
1台
测定高程及控制桩顶标高
8
送桩杆
1根
根据送桩深度选定其长度
（一）桩锤
1.桩锤的种类
（1）柴油锤
筒式柴油锤最经济，应用最广，按打桩功能可分为直打式和斜打式，如图1（a）、（c）；按打桩锤的冷却方式，可分为水冷式和风冷式，如图1（d）、（c）；按打桩的润滑方式，可分为飞溅润滑和自动润滑；按打桩锤的应用方式，可分为陆上型和水上型，如图1（a）、（b）。
常用国内外柴油锤的型号、规格和技术性能见表5.1.1。
（2）蒸汽锤
蒸汽锤是以饱和蒸汽作为动力源的冲击型打桩锤，其结构简单，工作可靠，能适应各种土层，操作维修容易。
（3）振动沉拔桩锤
振动沉拔桩锤具有沉桩和拔桩的双重作用，在桩基施工中得到广泛应用。
（4）液压打桩锤
液压打桩锤也属于冲击桩锤。
2.桩锤的选择
选择合适的锤型和锤级必须对桩的形状、尺寸、重量、埋入长度、结构形式以及土质、气象等作综合分析，再按照桩锤的特性进行选定，有时几种锤配合使用往往更为有效。
但是无论如何都必须使用锤击力超过沉桩阻力的桩锤。
桩的打入阻力包括桩尖阻力、桩的侧面摩阻力、桩的弹性位移所产生的能量损失等。
桩重与锤重必须相适应，桩锤和桩重的比值变化会产生不同的打桩效率。
施工中无论大锤打小桩或小锤打大桩，均易把桩头打碎，因此，采用“重锤轻击”的施工方法。
同时，桩锤选择时，还应以桩的材质强度来控制打桩应力。
综上所述，选择桩锤一般原则如下：
（1）保证桩能打穿较厚的土层（包括硬夹层），进入持力层，达到设计预定的深度。
（2）桩的锤击应力应小于桩材的容许强度，保证桩不致遭受破坏。
（3）打桩时的总锤击数和全部锤击时间应适当控制，以避免桩的疲劳和破坏或降低桩锤效率或施工生产率。
锤击数建议控制值表
桩型
总锤击数
最后5m锤击数
钢
<3500～4000
<1000～1200
预应力钢筋混凝土
<2000～2500
<700～800
钢筋混凝土
<1500～2000
<500～600
（4）桩的贯入度不宜过小。
柴油锤沉桩的贯入度不宜小于1～2mm/击，蒸汽锤不宜小于2～3mm/击，以免损坏桩锤和打桩机。
（5）按照桩锤的动力特性，对不同的土质条件，桩材强度、沉桩阻力，选用工效高，能顺利打入至预定深度的桩锤。
（二）桩架
目前，国内以履带式打桩架为主，它是以起重机为主机的一种多功能打桩机，它可悬挂筒式柴油锤、液压锤、振动锤及长螺旋钻孔机，以分别施打各种类型的桩基及钻孔等。
履带式打桩架按整机结构可分为悬挂式和三点支撑式；按主机的传动结构可分为机械式和全液压传动或两种兼有的传动；按导杆结构可分为框架式和圆筒式，而圆筒式结构又分为单导向、双导向和双层型。
四、劳动组织
每台班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。
负责桩机的操作及日常维修保养，并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，锤击桩基入土及桩机的移位行走等。
（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及其安全使用（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。
在前后台指挥下，负责桩的起吊运输及喂桩，并配合前后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。
常用锤重选择参考表
锤
单动蒸汽锤
筒式柴油锤
型
4t
7t
10t
15t
3.5t
4.0t
4.5t
6.2t
7.2t
8.0t
15t
锤冲击力（KN）
1700-2700
2400-3100
2800-3600
3500-4300
3000-4000
4000-6000
4500-7000
5000-8000
6000-10000
7000-12000
12000-18000
适
钢管桩直径（cm）
Φ350-Φ600
Φ400-Φ700
Φ500-Φ800
Φ600-Φ900
Φ500-Φ700
Φ550-Φ750
Φ600-Φ900
Φ800-Φ1000
Φ900-Φ1200
Φ1000-Φ1500
Φ1500-
Φ2200
用
的
桩
规
预制方桩、预应力管桩的边长或直径（cm）
35－45
40－45
40-50
50－60
40－45
40－45
45－50
45－55
50－60
55－65
60－80
格
I.H型钢桩边长（cm）
30-40
35-45
40-50
45-60
35-45
40-50
45-55
粘
性
一般进入深度（m）
1.5-2
1.5-2.5
2-3
2.5-3.5
2-3
2.5-3.5
3-4
3.5-4.5
4-5
土
粉土
桩尖可达静力触探Ps值（MPa）
3
4
5
6.5
5
6
7
>7
>7
砂
一般进入深度（m）
1.0
1.0-1.5
1.5-2.0
2-2..5
1.0-1.5
1.0-1.5
1.5-2.0
2.0-2.5
2.0-3.0
2.5-3.5
3.5-5.0
土
桩尖可达标准击数N值
20-25
20-30
30-40
40-50
25-35
35-45
40-50
45-50
50
50
50
软
质
桩尖
可进
强风化
0.5
0.5-1
0.8-1.3
0.5-1.0
0.5-1.5
1.0-1.5
1.5-2.5
2-3
2.5-3.0
3.0-4.0
岩石
入深度（m）
中等风化
表层
0.2-0.4
表层
表层
0.5
0.5-1
1-1.5
1.5-2
2-2.5
锤的常用控制贯入度（cm/10击）
3-5
3-5
3-5
3-5
2-3
3-4
3-5
3-5
4-8
4-8
5-10
设计单桩极限承载力（KN）
900-1500
1500-3000
2500-4000
3500-5000
1500-3000
2500－4000
3000－5000
4000－8000
5000－9000
7000－11000
10000－16000
适宜的桩重（t）
1.5-3.5
2.5-5.5
2.5-6.5
3.5-8.0
2.5-6.0
3.0-7.0
3.5-8.0
5.0-10.0
6.0-12.0
7.0-15.0
10.0-40.0
五、质量要求
（一）主要标准
（1）桩位允许偏差
序号
项目
允许偏差
1
2
3
4
单排或双排条形桩基
（1）垂直于条形桩基纵轴方向
（2）平行于条形桩基纵轴方向
桩数为1～3根桩基中的桩
桩数为4～16根桩基中的桩
桩数大于16根桩基中的桩
（1）最外边的桩
（2）中间桩
100
150
100
1/3桩径或1/3边长
1/3桩径或1/3边长
1/2桩径或1/2边长
（2）桩垂直度：
偏差<0.5%，设计桩长。
（3）桩顶标高：
以侧壁摩阻力为主的桩，桩顶标高控制为-5～+10cm；以端承力为主的桩，桩顶标高以贯入度控制为主，标高控制为辅。
如贯入度已达到而桩端标高未达到时，一般按最后三阵（每阵10击）的贯入度不大于3～8cm/10击标准要求施工。
（二）桩的检测
（1）桩的静载试验
一级建筑桩基和地质条件复杂、桩的施工质量或确定单桩竖向承载力的可靠性低、桩数多的二级建筑桩基，在工程桩施工前应用静载试验对工程单桩竖向承载力进行检测。
检测数量不宜小于桩数的1%，且不宜小于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。
六、施工安全注意事项
（一）当使用筒式柴油锤施工时，需注意以下操作要点：
（1）桩锤起动前，应注意使桩锤，桩帽和桩在同一轴线上，防止偏心打桩。
（2）在打桩过程中，应有专人负责拉好曲臂上的控制绳，如出现意外情况方可紧急停锤。
（3）冲击部分起跳高度严禁超过2.5m。
（4）当最终贯入度每10击小于或等于2mm时，应立即停打。
（5）打桩过程中，严禁任何人进入离桩轴线4m半径范围内。
（6）初打时应关闭供油泵的油门，使锤冷打。
当桩贯入度小于10cm/击时，方可逐渐开启油门。
（7）打桩过程中应注意观察冲击部分的润滑油是否从油孔中泄出。
下活塞的润滑油应每隔15分钟注入一次最长间隔时间不应超过30分钟。
（8）在吊桩、套送桩、跑架子时，桩锤一定要作好保险，吊桩作业时，龙门前（即下风）严禁站人。
（二）三点支撑式履带打桩架安全操作要点：
（1）打桩架行走、回转及提升桩锤不得同时进行。
（2）打桩架严禁偏心吊装。
正前方吊桩，其水平距离对于混凝土预制桩不得大于4m，对于钢管桩不得大于7m。
（3）当风速超过15m/s时，应停止作业并将桩锤下到最低位置；当风速超过30m/s时应将导杆放倒。
（4）作业区内架空输电线路距导杆的距离不得小于5m。
（5）桩架带锤行走时，必须将桩锤放至最低位置。
（6）施打斜桩时，严禁导杆后仰使桩架回转及行走。
（7）严禁桩架在斜坡上回转。
（8）吊桩“千斤”中发现10丝以上断裂时，应及时更换，严禁继续使用。
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