钢管桩施工工艺与施工要点.pdf

钢管桩施工工艺与施工要点 1、打桩机械的选择 打桩机械的选择要根据工程地貌、地质、配套锤的型号、外型尺寸、重量桩的材质、规格及埋入深度、工程量大小、工期长短等而定。打桩机的型式很多 有桅杆式 履带行走、柱脚式、塔式、龙门式等多种其中以三点支撑桅杆式履带行走柴油打桩机图 1使用较普遍。具有桩架移动机动灵活可作全向转动导杆垂直度可全方位调节锤、导杆可自由上下移动可作各种角度微调打桩精度较高整机稳定性好操作方便、安全工效较高等优点。但对场地要求较高 要铺填 1030cm碎石并碾压密实。主要型号有日 KH100、KH180 型、IPD80、IPD90 型和 D308、D408 型等。柴油桩锤主要有日 MH72B、K25、K35、H45、K60 及 IDH35、IDH45 型等。表 1 可供选用参考。图 1 打沉钢管桩机 表 1 锤型选用 桩径(mm 406.4 609.6 914.4 锤型 2535 级 3545 级 6072 级 2、施工准备 施工准备包括平整和清理场地测量定位放线标出桩心位置并用石灰撒圈标出桩径大小和位置标出打桩顺序和桩机开行路线并在桩机开行部位上铺垫碎石。3、打桩顺序 钢管桩施工有先挖土后打桩和先打桩后挖土两种方法。在软土地区一般表层土承载力尚可深部地基承载力则往往很差且地下水位较高较难以排干。为避免基坑较长时间大面积暴露被扰动和便于施工作业一般采取先打桩后挖土施工法。它的施工顺序是现场三通一平打桩切桩安混凝土圆盖堵住桩头填沙将坑口填平设井点降低地下水位进行基坑机械化挖土施工清理基坑 修整边坡焊桩盖 浇筑垫层混凝土帮钢筋支模板浇筑混凝土基础承台。钢管桩的施工顺序是 桩机安装桩机移动就位吊桩插桩锤击下沉 接桩锤击至设计深度内切钢管桩精割、戴帽。为防止打桩过程中和相邻建构筑物造成较大位移和变位并使施工方便一般采取先打中间后打外围或先打中间后打两侧 先打长桩后打短桩先打大直径桩后打小直径桩的程序进行。如有两种类型桩则先打钢管桩后打混凝土桩这样有利于减少挤土和满足设计对打桩入土深度的要求。再在打桩机回转半径范围内的桩宜一次流水施打完毕为此组织好桩的供应并搞好场地处理放样桩和复核等配合协调工作。4、桩的运输与吊放 钢管桩可由平板拖车运至现场 用吊车卸于桩机一侧 按打桩先后顺序及桩的配套要求堆放并注意方向。场地宽时宜用单层排列。吊钢管桩多采用一点绑扎起吊待吊到桩位进行插桩将钢管桩对准事先用石灰划出的样桩位置作到桩位正桩身直。5、打桩方法 为防止桩头在锤击时损坏打桩前要在桩头顶部放置特制的桩帽图 2。其上直接经受锤击应力的部位放置硬木制减震木垫。图 2 桩帽结构 打桩时先用两台经纬仪假设在桩架的正面和侧面校正桩架导向杆及桩的垂直度并保持锤、桩帽与桩在统一纵轴线上然后空打 12m再次校正垂直度后正式打桩。当沉至某一深度并经复核沉桩质量良好时再行连续打击至桩顶高出地面 6080cm时停止锤击进行接桩再同样步骤至达到设计深度为止。若开始阶段发现桩位不正或倾斜应调整或将钢管桩拔出重新插打。6、接桩 钢管桩每节长 15m沉桩时需边打入边焊接接长一般可采用日 YM-505N 型半自动无气体保护焊机焊接具有效率高 质量好焊接变形小适应全位置焊接操作方便等优点。焊丝采用日 SAN53 自动保护焊丝直径 3.2 和 2.4mm由焊机的送丝机构自动送丝靠人工手把焊枪焊接。焊接前应将下节桩管顶部变形损坏部分修整上节桩管端部泥砂、水或油污清除铁锈用角向磨光机磨光并打焊接坡口。并将内衬箍放置在下节桩内侧的挡块上图 3 紧贴桩管内壁并分段点焊 然后吊接上节桩 使其坡口搁在焊道上 使上下节桩对口的间隙为 24mm再用经纬仪校正垂直度在下节桩顶端外周安装好铜夹箍再行电焊。施焊应对称进行管壁厚小于 9mm 的焊两层大于 9mm 的焊三层。焊接时注意焊完每层焊缝后及时清除焊渣每层焊缝的接头应错开充分熔化内衬箍保证根部焊透遇大风要装挡风板气温低于 0焊件上下各 100mm 要预热焊接完毕后应冷却 15min再行锤击打桩。4 5 2 5 3 02 41 3内 衬 箍钢 管 桩 上 节钢 管 桩 下 节铜 夹 箍挡 块 图 3 钢管桩接头焊接 7、贯入深度控制 钢管桩一般都不设桩靴直接开口打入。沉管时土体由桩口涌入桩管内至一定高度一般为 1/31/2 的桩体贯入深度后即闭塞封死其效用与闭口桩相似。贯入深度一般按以下标准控制(1).持力层较薄时打到持力层厚度的 1/31/2当持力层厚时以最后十次锤击每击的贯入量 s2mm 为限当持力层坚固时打入 12 倍桩径的深度当持力层不大坚固时打入桩径 510 倍的深度。(2).锤击桩顶时对桩产生的锤击应力应不超过钢管桩材料的允许应力一般按 80考虑 一般限制最后 10m的锤击数在 1500 击以下总锤击数不超过 3000 击。(3).以桩锤的容许负荷限制避免桩锤的活塞受到过量冲击而损坏一般限制每次冲击的最小贯入量不大于 0.51mm 作为控制。以上停打标准系以贯入深度为主 并结合打桩时的贯入量最后 1m 锤击数和每根桩的总锤击数等综合判定。打桩时要做好原始记录记录桩号、打桩日期、桩锤型号、桩规格、打入深度、焊接质量、锤击次数、落锤高度、最后贯入度、回弹量、平面位移以及打桩过程中出现的问题及处理措施等等。8、桩管切割 钢管桩打入地下为便于基坑机械化挖土基底以上的钢管要切割由于周围被地下水和土层包围只能在钢管桩的管内地下切割。切割设备有等离子体切桩机、手把式氧乙炔切桩机、半自动氧乙炔切桩机、旋吊式全回转氧乙炔自动切割机等以前两种使用较普遍。工作时可调挂送入钢管桩内的任意深度 靠风动顶针装置固定在钢管桩内壁 割咀按预先调整好的间隙进行回转切割。割出短桩头用图 4 所示内胀式拔桩装置籍吊车拔出能拔出地面以下 15m 深的钢管桩拔出的短桩焊接接长后再用。图 4 内胀式拔管装置 9、降低水位与机械挖土 降低地下水位一般根据地质和地下水情况及需降水深度采用一级井点或二级、多级轻型井点与喷射井点相结合方式。一级轻型井点降水深可达 4.56.0m两级轻型井点可达10m一般降 712d即可开挖。一级轻型井点与喷射井点相结合降水深可达 14.5m。机械挖土采用分层开挖、运土深度在-10.0m 左右时通常采用反铲多层接力挖土施工法一般两层接力挖土一次可挖深-10.0m三层接力挖土可挖深到-15.0m。10、焊桩盖 为使钢管桩与承台共同工作设计在每个钢管桩加焊一个桩盖并在外壁加焊 812根 20mm 的锚固钢筋桩盖形式有平桩盖和凹面形两种。当挖土至设计标高使钢管桩外露取下临时桩盖按设计标高用气焊进行钢管桩顶的精割方法是先用水准仪在每根钢管桩上按设计标高定上三点 然后按此水平标高固定一环作为割框的支承点 然后用气焊切割切割清理平整后打坡口放上配套桩盖。11、桩端与承台连接 钢管桩顶端与承台的连接一般采用图 6 所示刚性接头 将桩头嵌入承台内的长度不小于1dd钢管桩外径长度或仅嵌入承台内 100mm 左右再利用钢筋予以补强或在钢管桩顶端焊以基础锚固钢筋再按常规方法施工上部基础或结构。