预制桩基础工程.doc

二、 基础工程
1. 桩施工
1 软土地基广泛采用预制桩基础，但用柴油锤击入桩时噪声较大并伴有浓烟油污,特别在城市中心和居民区内的施工中，有悖环保和文明要求。以液压入桩工艺替代锤击，既无噪声也对环境无任何污染，具有广阔的应用前景。本文结合桩基工程，介绍其工作机理、施工方法、注意事项及适用条件
2　液压入桩施工工艺
2.1　压桩机性能及配置
　　压桩机配置W 1001履带式起重机1台，J 2经纬仪2台，S 3水准仪1台及钢丝绳等。YZY360静压压桩机的技术参数为：耗电量120 kW/h，压桩机重360 t，油表压力0～40 MPa，最大起吊高度23 m，垂直行程1.5 m，压入速度1.5 m/min。
2.2　试桩要求及P－S曲线
　　试桩目的是检验根据钻探报告的地质构造算出的单桩承载力，并给设计提供可靠依据。试桩方法按《建筑 桩基技术规范》(JGJ 94－94)要求。本工程共试桩5根，分别选择在不同地质构造区域的中央范围，摘录其中3、4及5号试桩。试桩荷载分级为第一级220 kN，第二级开始逐级为92.41 kN。试桩加压用83号千斤顶配油压表，分级为第一级170.86 kN，第二级开始逐级为99.34 kN。试桩起讫时间：3号桩历时43 h (桩尖入土总深度15 m)，4号桩历时51 h，5号桩历时50.5 h(4号、5号桩尖入土总深度18.5 m)。从3根试桩的P－S曲线可知，单桩承载力分别为1 760.27 kN、1 678.55 kN及1 770.96 kN。根据试桩加荷超载2倍计算，各区单桩承载力均超过原设计值700 kN，故设计值改为750 kN。
2.3　工作原理与施工顺序
　　液压压桩是利用缸体中油位在泵压下变化使活塞杆伸缩，并依托压桩机自重抵消桩入土时的摩擦阻力，利用抱桩器固定桩位然后重力压入，不产生冲击力。入桩的反作用力随入桩深度的加大相应增大，依靠油泵变压入桩。桩机能自行行走，它利用桩机底部前后左右4只用轨道吊挂在机身上的船脚，每只船脚由油泵变压使两根活塞杆上下伸缩并沿轨道前后移动，使桩机在两个方向利用二对船脚而移动(图2)。桩机上2个驾驶室的操作人员分别负责吊桩、压桩及机身移动。
2.4　入桩线路的选定
　　预制桩基施工时随着入桩段数的增多，各层地质构造土体密度随之增高，土体与桩身表面间的摩擦阻力也相应增大，压桩所需的压入力也在增大。为使压桩中各桩的压入阻力基本接近，入桩线路应选择单向行进，不能从两侧往中间进行(即所谓打关门桩)，这样地基土在入桩挤密过程中，土体可自由向外扩张，既可避免地基土上溢使地表升高，又不致因土的挤压而造成部分桩身倾斜，保证了群桩的工作基本均匀并符合设计值。
2.5　压桩操作注意事项
　　(1) 桩身不受损坏。
　　(2) 下压速度控制在1m/min左右，使各层土体能正确反映其抗剪能力。
　　(3) 压桩机的液压入桩有一定的垂直行程高度，如YZY360桩机的垂直行程为1.5 m，即每入桩1.5 m即松开抱桩器。开动油泵使之上移，再抱桩固定压入，循环作业。在开始的第一、二个行程，要特别注意控制桩身的垂直度。
　　(4) 单节桩需利用钢制送桩器(即与断面同规格的一节钢板焊成的桩)帮助混凝土桩顺利压至设计标高，两节桩则在下节桩压至桩顶距地表面40 cm左右暂停，然后将上节桩吊入就位。上节桩下端伸出的钢筋对准下节桩顶的预留孔，人工灌浇熔化的热硫磺胶泥，待从预留孔至溢满桩顶全表面时，即将上节桩轻轻插入，使两桩端接触面保持有5～10 mm间隙，悬粘15～20 min后(此时硫磺胶泥已具粘结力和强度)，再继续压桩至设计标高。
　　(5) 记录入桩行程深度及相应压力值，以判别入桩情况正常与否及桩的承载能力。
2.6　压桩施工中的问题与对策
2.6.1　两节桩接头的水平平整度问题
　　规范要求桩长超过12 m的预制桩必须分节接长。制桩时桩顶及桩端面的水平平整度必须严格保证，以保障桩身垂直度。特别是多节桩的各桩端面水平平整度是保障全桩铅垂入桩的关键，否则会在压桩中出现报废现象。
　　图4中(a)端面水平平整，入桩铅垂；(b)端面倾斜，导致上节桩沿斜面滑移；(c)端面局部接触，导致端面压碎报废或桩身传力不均。
2.6.2　断桩判别
　　压桩过程中，压力值随桩尖接近持力层而增大，如出现压力值突变下降，即可判定桩身断裂。
2.6.3　地下障碍物
　　在地质钻探报告中，对于钻孔间可能存在的障碍(如旧房及设备基础、地下沟道等)是无法反映的，只能在压桩过程中发现。由于该类障碍物一般不会埋置很深，可在施工中用钢制送桩器在可疑区域探深2 m试测，遇异常情况可拔出开挖清除；如无异常，则拔出送桩器换吊混凝土桩压入。实施中效果良好。
2.6.4　桩尖未达设计标高又无法继续压入时的判断和处理
　　本工程在局部区域的入桩过程中，少数桩的入土深度距设计标高尚差1～3 m时，入桩压力已达2 800 kN，液压效率降低，机身抖动，说明此时已接近桩机能力的极限，可根据压力值停止入桩。究其原因，可以肯定桩尖已进入持力层，说明持力层构造有起伏。而在设计桩长时，是按一个分区中持力层最深标高确定桩长的(不可能每根桩长变化)，上述情况属正常。
 3 操作工艺
3.1 工艺流程：
就位桩机 起吊预制桩 稳桩 打桩
接桩 送桩 中间检查验收 移桩机至下一个桩位
3.2 就位桩机：打桩机就位时，应对准桩时，保证垂直稳定，在施工中不发生倾斜、移动。
3.3 起吊预制桩：先拴好吊桩用的钢丝绳和索具，然后应用索具捆住桩上端吊环附近处，一般不宜超过30cm，再起动机器起吊预制桩，使桩尖垂直对准桩对中心，缓缓放下插入土中，位置要准确；再在桩顶扣好桩帽或桩箍，即可除去索具。
3.4 稳桩。桩尖插入桩位后，先用较小的落距冷锤1～2次，桩入土一定深度，再使桩垂直稳定。10m以内短桩可目测或用线坠双向校正；10m以上或打接桩必须用线坠或经纬仪双向校正，不得用目测。桩插入时垂直度偏差不得超过0.5%。桩在打入前，应在桩的侧面或桩架上设置标尺，以便在施工中观测、记录。
3.5 打桩：用落锤或单动锤打桩时，锤的最大落距不宜超过1.0m；用柴油锤打桩时，应使锤跳动正常。
3.5.1 打桩宜重锤低击，锤重的造反应根据工程地质条件、桩的类型结构、密集程度及施工条件来选用。
3.5.2 打桩顺序根据基础的设计标高，先深后浅；依桩的规格宜先大后小，先长后短。由于桩的密集程度不同，可自中间向两个方向对称进行或向四周进行；也可由一侧向单一方向进行。
3.6 接桩
3.6.1 在桩长不够的情况下，采用焊接接桩，其预制桩表面上的预埋件应清洁，上下节之间的间隙应用铁片垫实焊牢；焊接时，应采取措施，减少焊缝变形；焊缝应连续焊满。
3.6.2 接桩时，一般在距地面1m左右时进行。上下节桩的中心线偏差不得大于10mm，节点折曲矢高不得大于1‰桩长。
3.6.3 接桩处入土前，应对外露铁件，再次补刷防腐漆。
3.7 送桩：设计要求送桩时，则送桩的中心线应与桩身吻合一致，才能进行送桩。若桩顶不平，可用麻袋或厚纸垫平。送桩留下的桩孔应立即回填密实。
3.8 检验验收：每根桩打到贯入度要求，桩尖标高进入持力层，接近设计标高时，或打至设计标高时，应进行中间验收。在控制时，一般要求最后三次十锤的平均贯入度，不大于规定的数值，或以桩尖打至设计标高来控制，符合设计要求后，填好施工记录。如发现桩位与要求相差较大时，应会同有前单位研究处理。然后移桩机到新桩时。
3.9 打桩过程中，遇见下列情况应暂停，交及时与有关单位研究处理：
3.9.1 贯入度剧变；
3.9.2 桩身突然发生倾斜、位移或有严重回弹；
3.9.3 桩顶或桩身出现严重裂缝或破碎。
3.10 待全部桩打完后，开挖至设计标高，做最后检查验收。并将技术资料提交总包。
3.11 冬期在冻土区打桩有困难时，应先将冻土挖除或解冻后进行。
4 质量标准
4.1 保证项目：
4.1.1 钢筋混凝土预制桩的质量必须符合设计要求和施工规范的规定，并有出厂合格证。
4.1.2 打桩的标高或贯入度、桩的接头处理，必须符合设计要求和施工规范的规定。
4.2 允许偏差项目，见表2-5。
打钢筋混凝土预制桩允许偏差 表2-5
项次
项 目
允许偏差
(mm)
检验方法
1
桩
中
心
位
置
偏
移
有基础
梁的桩
垂直基础梁的中心线方向
100
用经纬仪
或拉线和
尺量检查
沿基础梁的中心线方向
150
2
桩数为1～3根或单排桩
100
3
桩数为4～16根
d/3
4
桩数多于16根
边缘桩
d/3
中间桩
d/2
注：d为桩的直径或截面边长。
 5 成品保护
5.1 桩应达到设计强度的70%方可起吊，达到100%才能运输。
5.2 桩在起吊和搬运时，必须做到吊点符合设计要求，应平稳并不得损坏。
5.3 桩的堆放应符合下列要求：
5.3.1 场地应平整、坚应，不得产生不均匀下沉。
5.3.2 垫木与吊点的位置应相同，并应保持在同一平面内。
5.3.3 同桩号的桩应堆放在一起，而桩尖应向一端。
5.3.4 多层垫木应上下对齐，最下层的垫木应适当加宽。堆放层数一般不宜超过4层。
5.4 妥善保护好桩基的轴线和标高控制桩，不得由于碰撞和振动而位移。
5.5 打桩时如发现地质资料与提供的数据不符时，应停止施工，并与有关单位共同研究处理。
5.6 在邻近有建筑物或岸边、斜坡上打桩时，应会同有关单位采取有效的加固措施。施工时应随时进行观测，确保避免因打桩振动而发生完全事故。
5.7 打桩完毕进行基坑开挖时，应制定合理的施工顺序和技术措施，防止桩的位移和倾斜。
6 应注意的质量问题
6.1 预制桩必须提前定货加工，打桩时预制桩强度必须达到设计强度的100%，并应增加养护期一个月后方准施打。
6.2 桩顶断裂。由于桩身弯曲过大、强度不足及地下有障碍物等原因造成，或桩在堆放、起吊、运输过程中产生断裂，没有发现而致，应及时检查。
6.3 桩顶碎裂。由于桩顶强度不够及钢筋网片不足、主筋距桩顶面太小，或桩顶不平、施工机具选择不当等原因所造成。应加强施工准备时的检查。
6.4 桩身倾斜。由于场地不平、打桩机底盘不水平或稳桩不垂直、桩尖在地下遇见硬物等原因所造成。应严格按工艺操作规定执行。
6.5 接桩处拉脱开裂。连接处表面不干净、连续铁件不平、焊接质量不符合要求、接桩上下中心线不在同一条线上等原因所造成。应保证接桩的质量。
7 质量记录
本工艺标准应具备以下质量记录：
7.1 钢筋混凝土预制桩的出厂合格证。
7.2 试桩或试验记录。
7.3 试桩或试验记录。
2. 基础工程
.1基础工程的施工顺序为：定位放线——土方开挖——桩头处理——基础验槽——砼垫层——绑扎条基、构造柱钢筋——支模板——隐蔽验收——浇筑砼——弹线——砌砖基础墙体——绑扎基础圈梁、构造柱钢筋——支模板——隐蔽验收——浇筑砼——拆模养扩——基础结构验收——回填土方。
2定位放线：土方开挖前，按甲方提供的控制点，用经纬仪和钢尺确定楼房位置和各轴线位置，并认真复线，确保准确无误。
3抄平的目的是控制标高，土方开挖及基础施工时，应用水准仪测出标高，做出标记，来控制土方开挖深度。
4独立基础施工：模板体系采用钢模板，支撑系统采用方木。基础砼浇筑时不留施工缝，一次浇筑完成。基础的斜面与水平面交线位置必须按线控制，以保证条形基础观感质量。
5土方回填：基础结构完成后及时进行外墙防水施工，以便土方尽快回填，避免基坑长期外露，回填前外墙防水层、保护层办好隐蔽验收手续，并清理出基坑中的杂物，回填土要符合规范及设计要求，并分层（300CM左右）机械夯实，每次回填完毕后，环刀取样，测其密实度是否符合规范要求，满足要求，再进行下一层回填。
6垫层施工：基础采用100厚C10砼垫层，砼浇筑前应清除基层杂物，并纵横间隔4M左右设置水平控制桩，浇筑完毕后，应的12H内开始浇水养护。
7基础防水工程：采用钢筋砼防水和卷材防水相结合，防水工程施工不但直接影响到工程的使用寿命，还直接影响到以后的正常使用，所以，防水工程不可忽视。