钢筋混凝土预制桩.pptx

n n预制桩分为实心方桩和离心管桩。n n方桩边长一般为200450mm，管桩的直径一般为400、500等。n n单节桩的最大长度取决于打桩架的高度，一般在27m以内，工厂内不超过12m。如桩长超过单如桩长超过单节桩允许长度，则将桩预制成几节，在打桩过程中节桩允许长度，则将桩预制成几节，在打桩过程中逐节接长。逐节接长。n n混凝土强度等级不宜低于C30.n n现现场场预预制制一一般般采采用用重重叠叠法法间间隔隔制制作作。重重叠叠层层数数根根据据地地面面允允许许荷荷载载和和施施工工条条件件确确定定，但但不不宜宜超超过过四四层层。桩桩与与桩桩之之间间的的隔隔离离层层可可用用油油毡毡、牛牛皮皮纸纸、塑塑料料纸纸、纸纸筋筋灰灰等等。上上层层桩桩或或邻邻桩桩的的浇浇筑筑，应应在在下下层层桩桩或或邻邻桩桩混混凝凝土土达达到到设设计计强强度度的的3030以后方可进行。以后方可进行。n n2.1.12.1.1预制桩的制作、起吊、运输和堆放预制桩的制作、起吊、运输和堆放n n混凝土预制桩达到设计强度的70后方可起吊，达到设计强度100后方可进行运输。如提前吊运，必须验算合格。桩在起吊和搬运时，吊点应符合设计规定。设计未作规定时，应符合起吊弯矩最小的原则，按图2-3位置捆绑。n n采用随打随运的方法，减少二次搬运。n n桩堆放时，地面必须平稳、坚实；垫木间距应按吊点位置设定；各层垫木应位于同一垂直线上；最下层垫木应适当加宽；堆放层数不宜超过四层；不同规格的桩应分别堆放。n n2.1.2 锤击沉桩锤击沉桩(打入法打入法)n n锤击沉桩是也称打入桩，是靠打桩机的桩锤下落到桩顶产生的冲击能而将桩沉入土中的一中沉桩方法。n n锤击沉桩是预制桩常用的沉桩方法。该法施工速度快，机械化程度高，适应范围广，现场文明程度高，但施工时有挤土、噪声和振动等公害，对城市中心和夜间施工有所限制。n n1.打桩机具n n打桩所用的机具设备，主要包括桩锤、桩架及动力装置三部分。n n（1）桩锤。其作用是对桩施加冲击力，将桩打入土中。桩锤有落锤、单动汽锤、双动汽锤、柴油打桩锤和液压锤等。n n落锤：生铁，构简、使便、锤高可调；效率低，桩损大。锤重0.51.5t，动力卷扬有机器或人。n n单动汽锤 如图所示，利用蒸汽(或压缩空气)的压力作用于活塞的上部，将桩锤(汽缸)上提，提升到一定高度后，通过排汽阀释放蒸汽，则桩锤(汽缸)靠自重下落打桩。单动汽锤冲击力较大，打桩速度较快，每分钟锤击6080次，锤重15150kN，适用于各种桩在各类土层中施工。n n双动汽锤双动汽锤 如图所示，锤体上如图所示，锤体上升原理与单动汽锤相同，但与升原理与单动汽锤相同，但与此同时，又在活塞上面的汽缸此同时，又在活塞上面的汽缸中通入高压蒸汽，因此锤芯在中通入高压蒸汽，因此锤芯在自重和蒸汽压力作用下向下锤自重和蒸汽压力作用下向下锤击桩头（击桩头（双向耗能），所以），所以双动汽锤的冲击力更大，频率双动汽锤的冲击力更大，频率更快更快(每分钟达每分钟达100100120120次次)，锤重为锤重为6 660kN60kN，适用于一般，适用于一般打桩工程，并能用于打钢桩、打桩工程，并能用于打钢桩、水下桩、斜桩和拔桩水下桩、斜桩和拔桩 。图 2-28n n柴油锤 分为导杆式和筒式。每分钟锤击4070次。柴油锤的工作原理是当冲击部分落下时，压缩汽缸里的空气，柴油以雾状射入汽缸，由于冲击作用点燃柴油，引起爆炸，使在锤击向下移动的桩又施以附加的冲力，同时推动冲击部分向上运动。柴油锤本身附有机架，不需附加其他动力设备，目前应用广泛。桩锤的类型应根据施工现场情况、机具设备条件、工作方式和工作效率等条件来选择。n n（2）桩架n n作用：支撑锤桩，吊桩就位，打桩导向。n n类型（常用）：n n多能桩架（沿轨道或滚杠行走移动）：机动适应性好；大而装拆运麻烦。n n履带式桩架（装在履带式底盘上自由行走，亦称履带式打桩机）：移动方便，适用范围广。n n3）垫材。为提高打桩效率和沉桩精度，保护桩锤安全使用和桩顶免遭破损，应在桩顶加设桩帽，并合理选用垫材。位于桩帽上部与桩锤相隔的垫材称锤垫，常用橡木、桦木等硬木按纵纹受压使用；也可采用钢索盘绕而成；也可使用层状板及化塑型缓冲垫材；对重型桩锤尚可采用压力箱式或压力弹簧式新型结构锤垫。n n桩帽下部与桩顶相隔的垫材称桩垫。桩垫常用松木横纹拼合板、草垫、麻布片、纸垫等材料。垫材的厚度应选择合理。n n2.2.打桩施工打桩施工n n（1 1）准备工作）准备工作n n场地准备：场地准备：清除地上、地下障碍物；平整、压实场地；清除地上、地下障碍物；平整、压实场地；设置排水沟；放轴线、定桩位、设置水准点（设置排水沟；放轴线、定桩位、设置水准点（2 2个）；个）；确定打桩顺序；进行打桩试验（确定打桩顺序；进行打桩试验（2 2根，检验工艺、设根，检验工艺、设备是否符合要求）。备是否符合要求）。n n打打桩桩顺顺序序：由由于于打打桩桩对对土土体体的的挤挤密密作作用用，使使先先打打的的桩桩因因受受水水平平推推挤挤而而造造成成偏偏移移和和变变位位，或或被被垂垂直直挤挤拔拔造造成成浮浮桩桩；而而后后打打入入的的桩桩因因土土体体挤挤密密和和产产生生超超孔孔隙隙水水压压力力，难难以以达达到到设设计计标标高高，或或造造成成土土体体隆隆起起。所所以以，群群桩桩施施打打时时，为为了了防防止止桩桩基基本本身身和和周周围围建建筑筑物物受受挤挤土土的的影影响响，打打桩桩前前应应根根据据桩桩的的密密集集程程度度、桩桩的的规规格格、长长短短和和桩桩架架移动方便程度来正确选择打桩顺序。移动方便程度来正确选择打桩顺序。n n当桩较密集时当桩较密集时(桩中心距小于或等于四倍桩边长或桩桩中心距小于或等于四倍桩边长或桩径径)，应由中间向两侧对称施打或由中间向四周施打，应由中间向两侧对称施打或由中间向四周施打（图（图c c、d d）。这样，打桩时土体由中间向两侧或向四）。这样，打桩时土体由中间向两侧或向四周均匀挤压，易于保证施工质量。周均匀挤压，易于保证施工质量。当桩数较多时，也当桩数较多时，也可分区段施打。可分区段施打。n n当当桩桩较较稀稀疏疏时时(桩桩中中心心距距大大于于四四倍倍桩桩边边长长或或桩桩径径)，可可采采用用上上述述两两种种顺顺序序，也也可可采采用用由由一一侧侧向向单单一一方方向向施施打打 (即即逐逐排排打打设设)或或由由两两侧侧同同时时向向中中间间施施打打（上上图图a a、b b）。逐逐排排打打设设，桩桩架架单单方方向向移移动动，打打桩桩效效率率高高，但但打打桩桩前前进进方方向向一一侧侧不不宜宜有有防防侧侧移移、防防振振动动的的建建筑筑物物、构构筑筑物物、地地下管线等，以防被土体挤压破坏。下管线等，以防被土体挤压破坏。n n当桩规格、埋深、长度不同时，宜先大后小，当桩规格、埋深、长度不同时，宜先大后小，先深后浅，先长后短施打先深后浅，先长后短施打。当一侧毗邻建筑物当一侧毗邻建筑物时，由毗邻建筑物处向另一方向施打。当桩头时，由毗邻建筑物处向另一方向施打。当桩头高出地面时，桩机宜采用往后退打高出地面时，桩机宜采用往后退打，否则可采，否则可采用往前顶打。用往前顶打。n n（2 2）打打桩桩工工艺艺。打打桩桩工工艺艺流流程程为为：场场地地准准备备(三三通通一一平平和和清清理理地地上上、地地下下障障碍碍物物)桩桩位位定定位位桩桩架架移移动动就就位位吊吊桩桩和和定定桩桩打打桩桩接接桩桩送桩或截桩。送桩或截桩。n n一一般般利利用用桩桩架架上上的的卷卷扬扬机机将将桩桩吊吊成成直直立立状状态态送送入入桩桩架架的的导导杆杆内内，对对准准桩桩位位中中心心，缓缓缓缓放放下下插插入入土土中中。桩桩插插入入时时校校正正其其垂垂直直度度偏偏差差不不超超过过0.5%0.5%。桩桩就就位位后后，在在桩桩顶顶安安上上桩桩帽帽，然然后后放放下下桩桩锤锤轻轻轻轻压压住住桩桩帽帽。调调整整桩桩锤锤、桩桩帽帽和和桩桩身身中中心心线线在在同同一一垂垂直直线线上上。在在桩桩的的自自重重和和锤锤重重作作用用之之下下，桩桩向向土土中中沉沉入入一一定定深深度度而而达达到到稳稳定定。再再一次校正桩的垂直度，即可进行施打。一次校正桩的垂直度，即可进行施打。n n开始打入时，桩锤落距宜低（重锤低击），一般为0.6 0.8m，使桩能正常沉入土中。当桩入土一定深度(约12m)，桩尖不易产生偏移时可适当加大落距，并逐渐提高到规定的数值连续锤击。打桩速度应均匀，锤击停歇时间不宜过长。如垂直偏差超过1%则应及时纠正，以免桩打斜。打桩时应观察桩锤的回弹情况，如回弹较大，说明桩锤太轻，不易使桩沉入，应及时予以更换。n n打桩过程随时注意贯入度(指每打10击桩的沉入深度)的变化，当贯入度骤减，桩锤有较大回弹时，表明桩尖可能遇到障碍，此时应将锤击的落距减小，加快锤击。如上述现象仍然存在，应停止锤击，研究遇阻的原因并进行处理。打桩过程中，如突然出现桩锤回弹、贯入度突增、锤击时桩弯曲、倾斜、颠动、桩顶破坏加剧等，则表明桩身可能已经破坏。n n（3 3）打桩的质量控制）打桩的质量控制n na.a.满足承载力要求满足承载力要求：n n端承桩控制最后贯入度为主端承桩控制最后贯入度为主(标高可参考标高可参考)；n n摩擦桩控制沉桩标高为主摩擦桩控制沉桩标高为主(最后贯入度可参考最后贯入度可参考)n n打桩遵循停打原则：打桩遵循停打原则：桩端桩端(指桩的全断面指桩的全断面)位于一位于一般土层时，以控制桩端设计标高为主，贯入度可般土层时，以控制桩端设计标高为主，贯入度可作参考作参考；桩端达到坚硬、硬塑的粘土、中密以上桩端达到坚硬、硬塑的粘土、中密以上的粉土、碎石类土、砂土、风化岩时，以贯入度的粉土、碎石类土、砂土、风化岩时，以贯入度控制为主，桩端标高可作参与控制为主，桩端标高可作参与；贯入度已达到而；贯入度已达到而桩端标高未达到时，应继续锤击桩端标高未达到时，应继续锤击3 3阵，按每阵（阵，按每阵（1010击）的贯入度不大于设计规定的数值加以确认。击）的贯入度不大于设计规定的数值加以确认。必要时施工控制贯入度应通过试验与有关单位会必要时施工控制贯入度应通过试验与有关单位会商确定。商确定。n nb.偏差偏差:n n桩位偏差：排桩轴100mm；群桩 1/3桩径或边长；n n垂直偏差 1%；n nc.桩不受损桩不受损：桩顶、桩身不打坏，桩顶下1/3桩长内无水平裂缝。n n(4)接桩。当施工设备条件对桩的限制长度小于桩的设计长度时，需采用多节桩段连接而成。规范规定混凝土预制桩接头不宜超过两个，预应力管桩接头数量不宜超过四个。n n接头的连接方法有：焊接法、浆锚法、法兰法三种类型，常用焊接法。n n1）焊接法。焊接法适用于单桩承载力高、长细比大、桩基密集或须穿过一定厚度较硬土层，沉桩较困难的桩。n n混凝土方桩焊接法接桩的节点构造如下图所示。上、下节桩对准后，将桩锤降下，压紧桩顶，节点间若有间隙，用铁片垫实焊牢；施焊前，节点部位预埋件与角铁要除去锈迹、污垢，保持清洁；焊接时，先将四角点焊固定，再次检查位置正确后，由两人对角同时对称施焊，以减少焊接变形。n n钢管桩焊接法接桩的节点构造如下图所示。接桩时，首先要清除上下节桩接触端上下3050mm内的铁锈、油污等杂质，保持干燥；下节桩顶经锤击后的变形部分应削除；上下节桩应校正垂直度，对口的间隙为23mm；接头焊接应对称进行；应分层施焊，各层焊缝的接头应错开，焊渣应清除；接头焊接完毕，冷却1min后方可锤击。焊接接头应按总数的10%做焊缝探伤检查。图 2-39n n2）浆锚法。浆锚法接桩节点构造如下图所示。接桩时，首先将上节桩对准下节桩，使锚筋插入锚筋孔（孔径为锚筋直径的2.5倍），放落上节桩身，使其结合紧密。然后将上节桩上提约200mm（以锚筋不脱离锚筋孔为度），安设好施工夹箍（由四块木板，内侧用人造革包裹40mm厚的树脂海绵块而成），将加热熔化的硫磺胶泥（温度控制145左右）注满下节桩的锚筋孔和接头平面上，再将上节桩放落，当硫磺胶冷却并拆除施工夹箍后即可继续沉桩。在实际施工中，浆锚法受原材在实际施工中，浆锚法受原材在实际施工中，浆锚法受原材在实际施工中，浆锚法受原材料质量、操作工艺等因素的影料质量、操作工艺等因素的影料质量、操作工艺等因素的影料质量、操作工艺等因素的影响，出现接桩质量缺陷的机率响，出现接桩质量缺陷的机率响，出现接桩质量缺陷的机率响，出现接桩质量缺陷的机率较高，故应谨慎使用。较高，故应谨慎使用。较高，故应谨慎使用。较高，故应谨慎使用。n n硫磺胶泥是一种热塑冷硬性胶结材料，它是由胶结料、细骨料、填充料和增韧剂熔融搅拌混合而成。其质量配合比（%）为：硫磺水泥 粉砂聚硫780胶4411411。现场一般采用半成品的硫磺胶泥。n n为保证硫磺胶泥接桩质量，应做到：锚筋刷清并调直；锚筋孔内应有完好螺纹，无积水、杂物和油污；接桩时接点的平面和锚筋孔内应灌满胶泥；灌注时间不得超过2min。n n(5)截桩头。当桩顶露出地面并影响后续桩施工时，应立即进行截桩头，而桩顶在地面以下不影响后续桩施工时，可结合凿桩头进行。预制混凝土桩可用人工或风动工具（如风镐等）来截除。不得把桩身混凝土打裂，并保留桩身主筋伸入承台内的锚固长度。混凝土管桩宜用专用切割机截除。n n2.1.3静力压桩静力压桩n n静力压桩是借助专用桩架自重及桩架上的压重，通过液压系统施加压力在桩顶或桩身上，当施加给桩的静压力与桩的入土阻力达到动态平衡时，桩在自重和静压力作用下逐渐压入地基中。静力压桩具有低噪声、低振动、低冲击力、桩身拉应力小、沉桩精度高等特点，是近年来广泛应用的沉桩方法。n n静力压桩机有机械式和液压式两种。n n静力压桩只限于压垂直桩及软土地基的沉桩施工。n n机械式静力压桩机利用钢桩架及附属设备的重量、配重，通过卷扬机的牵引，由钢丝绳滑轮及压梁将整个压桩机重量传至桩顶，将桩逐节压入土中。n n液压式静力压桩机由压桩机构、行走机构及起吊机构三部分组成。n n目前使用的多为液压式静力压桩机，压力可达5000kN，如下图示。1操纵室；2电气控制台；3液压系统；4导向架；5配重；6夹持装置；7吊桩把杆；8支腿平台；9横向行走与回转装置；10纵向行走装置；11桩液压式静力压桩机液压式静力压桩机液压式静力压桩机n n压桩工艺。静力压桩工艺流程。场地清理和处理定位、放样尖桩就位、对中、调直压桩接桩再压桩送桩（或截桩）。n n终止压桩控制标准：对摩擦型桩以达到桩端设计标高为终止压桩条件；对于端承摩擦型长桩以设计桩长控制为主，最终压力值作对照；对承载力较高的工程桩，终压力值宜尽量接近或达到压桩机满载值；对端承型短桩，以终压力值达到压桩机满载值为终止压桩条件，并以满载值复压。量测压力的仪表以定期率定数据为准。