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PHC管桩施工方法及工艺要求

来源:本站发布时间:2022-09-06 07:59:51点击量:70

1、施工工艺选择

通过对该工程设计图纸和所提供的地质资料的分析、工程设计图纸的认真领会,以及对现有设备性能的综合考评,本工程采用静压施工工艺,施工工艺如下:

测量放线→桩机就位 →复核桩位→挂吊桩钢丝绳→ 起吊桩→ 桩尖入土稳桩双向校正→ 初步加压→ 检查该桩身垂直度→ 正式压桩→ 观测校正桩身垂直度→压至桩顶至地面1米时,再吊入桩就位→焊接接桩→继续压桩 →作压力值记录→ 成桩→ 移机下一根桩

压桩的工艺程序示意如下图:


PHC管桩施工方法及工艺要求1.png

压桩工艺程序示意图

(a)准备压第一段桩;(b)接第二段桩;(c)接第三段桩;

(d)整根桩压平至地面;(e)采用送接压桩完毕;

1-第一段桩;2-第二段桩;3-第三段桩;4-送桩;

5-桩接头处;6-地面线;7-压桩架操作平台线;


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2、施工工艺方法要点

2.1施工准备

(1)整平场地,清除桩基范围内的高空、地面、地下障碍物;架空高压线距打桩架不得小于10m;修设桩机进出、行走道路,做好排水措施。

(2)按图纸布置进行测量放线,定出桩基轴线,先定出中心,再引出两侧,并将桩的准确位置测设到地面,每一个桩位打一个小木桩;并测出每个桩位的实际标高,场地外设2~3个水准点,以便随时检查之用。

(3)检查桩的质量,将需用的桩按平面布置图堆放在打桩机附近,不合格的桩不能运至打桩现场。

(4)检查打桩机设备及起重工具;铺设水电管网,进行设备架立组装和试打桩。在桩架上设置标尺或在桩的侧面画上标尺,以便能观测桩身入土深度。

(5)打桩场地建(构)筑物有防震要求时,应采取必要的防护措施。

(6)学习、熟悉桩基施工图纸,并进行会审;做好技术交底,特别是地质情况、设计要求、操作规程和安全措施的交底。

(7)准备好桩基工程沉桩记录和隐蔽工程验收记录表格,并安排好记录和监理人员等。

2.2施工设备选择

(1)压桩采用YZY400液压桩机进行施工,主要技术参数见表。

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2.3施工技术要点

(1)施工测量

1)桩位测设及复测

桩位测设采用NTS-332全站仪测量。施测前测量工程师应根据现场测量平面控制网计算出每一根桩的方位角和距离,施测时直接定桩中心点。

桩位测设完成后,应按相关规定进行复测,复测采用全站仪测量。测量时先定建筑各轴线位置及必要的控制线,再根据轴线位置关系用钢尺量出每一根桩的中心位置,并与测设的桩中心位置相复核,偏差大于规范规定的应重新测量。

用全站仪测设桩位和复测不得由一个人进行。

预制桩桩位的允许偏差

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注:H为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离。

2)标高测量

压桩施工的标高测量主要指桩中心自然地面标高测量和送桩阶段的标高测量。标高控制应根据已经通过监理工程师复核的高程控制网引出标高到施测现场,并进行测量作业。

3)测量误差要求

桩基础测量误差不得大于《工程测量规范》及设计文件允许的偏差范围。

(2)试验桩施工

设计和规范要求必须进行试验桩施压。试验桩的数量和位置由监理工程师根据规范要求、岩土工程勘察报告及设计结构施工图确认。

试验桩的施工应同结构桩一致,其目的是为正式施压管桩积累必要的技术参数,为桩基础工程施工质量控制提供依据。在试验桩施压完成后,必须进行终压力值、压桩深度、焊接工艺参数等技术数据的计算、整理和总结,对施工工艺进行分析和总结,并作为正式施工的重要依据。

(3)吊桩、植桩

采用压桩机自带的钢丝绳将预先堆放在施工场地外围的管桩拖至桩机附近,再进行起吊并用夹具夹紧。

管桩被夹具抱紧后,应仔细清除入土端钢板上附着的泥沙、油渍,将其搽拭干净并保持干燥,焊接桩尖。

桩尖焊接完成并自然冷却到规范允许的温度,经监理工程师检验合格后进行植桩。植桩的要点是将桩尖对准桩位中心,用经纬仪(或线锤)从相互垂直的两个方向检查桩身垂直度,满足要求后使桩身入土。

(4)压桩时,桩机就位系利用行走装置完成、它是由横向行走(短船行走)和回转机构组成。把船体当作铺设的轨道,通过横向和纵向油缸的伸程和回程使桩机实现步履式的横向和纵向行走。当横向两油缸一只伸程,另一只回程,可使桩机实现小角度回转,这样可使桩机达到要求的位置。

(5)静压预制桩每节长度一般在15m以内,插桩时先用起重机吊运或用汽车运至桩机附近,再利用桩机上自身设置的工作吊机将预制混凝土桩吊入夹持器中,夹持油缸将桩从侧面夹紧,即可开动压桩油缸,先将桩压入土中1m左右后停止,调正桩在两个方向的垂直度后,压桩油缸继续伸程把桩压入土中,伸长完后,夹持油缸回程松夹,压桩油缸回程,重复上述动作可实现连续压桩操作,直至把桩压入预定深度土层中。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,要停机对照地质资料进行分析,判断是否遇到障碍物或产生断桩现象等。

(6)压桩应连续进行,如需接桩,桩在对接前,上下端板表面应采用铁刷子清刷干净,坡口处应刷至露出金属光泽,焊接宜在桩四周对称的进行,焊接层数不得少于2层,焊接应连续、饱满,管桩接桩处焊接后冷却不得小于15分钟方可继续压桩,且应采取有效措施以保证压入桩。

(7)当压力表读数达到预先规定值,便可停止压桩。如果桩顶接近地面,而压桩力尚未达到规定值,可以送桩。静力压桩情况下,只需用一节长度超过要求送桩深度的桩,放在被送的桩顶上便可以送桩,不必采用专用的钢送桩。如果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,以便压桩机移位。

(8)压桩应控制好终止条件,一般可按以下进行控制:

1)对于摩擦桩,按照设计桩长进行控制,但在施工前应先按设计桩长试压几根桩,待停置24h后,用与桩的设计极限承载力相等的终压力进行复压,如果桩在复压时几乎不动,即可以此进行控制。

2)对于端承摩擦桩或摩擦端承桩,按终压力值进行控制:

①对于桩长大于21m的端承摩擦桩,终压力值一般取桩的设计极限承载力。当桩周土为粘性土且灵敏度较高时,终压力可按设计极限承载力的0.8~0.9倍取值;

②当桩长小于21m,而大于14m时,终压力按设计极限承载力的1.1~1.4倍取值;或桩的设计极限承载力取终压力值的0.7~0.9倍;

③当桩长小于14m时,终压力按设计极限承载力的1.4~1.6倍取值;或设计极限承载力取终压力值0.6~0.7倍,其中对于小于8m的超短桩,按0.6倍取值。

3)超载压桩时,一般不宜采用满载连续复压法,但在必要时可以进行复压,复压的次数不宜超过2次,且每次稳压时间不宜超过10s。

(9)起吊、运输和堆放


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预制桩吊点位置

(a)、(b)一点吊法;(c)二点吊法;(d)三点吊法;(e)四点吊法;

(f)预应力管桩一点吊法;(g)预应力管桩两点吊法

1)当桩的混凝土达到设计强度标准值的70%后方可起吊,吊点应系于设计规定之处,如无吊环,可按图所示位置设置吊点起吊。在吊索与桩间应加衬垫,起吊应平稳提升,采取措施保护桩身质量,防止撞击和受振动。

2)桩运输时的强度应达到设计强度标准值的100%。长桩运输可采用平板拖车、平台挂车或汽车后挂小炮车运输;短桩运输亦可采用载重汽车,现场运距较近,亦可采用轻轨平板车运输。装载时桩支承应按设计吊钩位置或接近设计吊钩位置叠放平稳并垫实,支撑或绑扎牢固,以防运输中晃动或滑动;长桩采用挂车或炮车运输时,桩不宜设活动支座,行车应平稳,并掌握好行驶速度,防止任何碰撞和冲击。严禁在现场以直接拖拉桩体方式代替装车运输。

3)堆放场地应平整坚实,排水良好。桩应按规格、桩号分层叠置,支承点应设在吊点或近旁处保持在同一横断平面上,各层垫木应上下对齐,并支承平稳,堆放层数不宜超过4层。运到打桩位置堆放,应布置在打桩架附设的起重钩工作半径范围内,并考虑到起吊方向.避免转向。

(10)送桩或截桩

当桩顶设计标高较自然地面低时必须进行送桩。送桩时选用的送桩器的外形尺寸要与所压桩的外形尺寸相匹配,并且要有足够的强度和刚度,一般为一圆形钢柱体。

送桩时,送桩器的轴线要与桩身相吻合。

送桩器上根据测定的局部地面标高,事先要标出送桩深度,通过设立在现场的水准仪跟踪观测,准确地将送桩送至设计标高。

同时送桩器上要标出最后1m的位置线,连续满载复压不少于3次,终压力值应满足设计要求,并由专人详细记录最终压力值。

当管桩露出地面或未能送到设计桩顶标高时,需要截桩。截桩要求必须用专门的截桩器,严禁用大锤横向敲击、冲撞。

送桩完成后,移动调整机械进行下一棵管桩施工。

2.4、静力压桩常遇问题及防治、处理方法

静力压桩常遇问题及防治、处理方法参见表。

静力压桩常遇问题及防治、处理方法

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2.5质量控制措施

(1)施工前应对成品桩做外观及强度检验;

(2)接桩用焊条应有产品合格证书,或送有关部门检验,压桩用压力表、也应进行检查。

(3)压桩过程中应检查压力、桩垂直度、接桩间歇时间、桩的连接质量及压入深度。重要工程应对电焊接桩的接头做10%的探伤检查。对承受反力的结构(对锚杆静压桩)应加强观测。

(4)施工结束后,应做桩的承载力及桩体质量检验。

(5)静力压桩质量检验标准如表。

静力压桩质量检验标准表

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2.6主要技术措施

(1)原材料验收和检验

①钢筋混凝土预制桩质量,应符合《建筑桩基技术规程》(JGJ94-2008)的规定,桩的表面应平整、密实,制作允许偏差符合下表的规定。

预制桩制作允许偏差见下表。

预制桩制作允许偏差(mm)

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②钢筋混凝土预制桩外观质量应平整、密实,不应有裂纹、蜂窝、孔洞、折断和过大缺棱掉角、露主筋等缺陷。

③材料的出厂合格证和试验、检验报告,焊条的型号、性能等均应符合规范要求。

(2)测量技术措施和要求

①桩位测量及高程测量误差不得大于《工程测量规范》、规范和设计要求的相关规定。

②植桩时桩身的垂直度最大允许偏差为1‰。

③接桩时,上下节桩的中心线偏差不得大于10mm,节点弯曲失高不得大于1‰桩长。

(3)压桩、送桩技术措施和要求

①混凝土预制桩的混凝土强度等级达到设计强度等级100%,才能运输和施工作业。

②利用桩机附带的起重设备进行吊桩时,应有专人负责指挥,吊点的选择应合适,防止在拖动管桩及吊桩过程中损伤桩身或造成管桩断裂。

③采用焊接接桩时,应先沿桩身周围点焊固定,然后对称焊接,并确保焊缝质量和设计尺寸。上下节之间的间隙应用铁片垫实焊牢。焊接时应采取措施,减少焊区焊缝变形。焊缝应连续焊满。

④沉桩的作业空间必须处理好架空线路的障碍物和地下埋设的隐蔽(管线路及构筑物)物,予以处理。

⑤压桩机安装就位,试车合格后,方可进行施工作业。

⑥桩堆放的地面应坚实、平整,并应按桩的型号、规格分别堆放,以保证起吊、运输方便。

⑦同一根桩应连续施压完成,不得无故中途停止施工。

⑧压桩允许偏差应符合规范和设计文件的规定:

⑨对高出设计标高的桩头,经测量找出断接线,预留伸入承台梁的桩内主筋长度(不小于30d),将桩头按需要尺寸进行切截。切截时应敲掉或凿去多余的桩头混凝土,并调直预留的主筋,保持主筋表面洁净。对已截割的桩头,在去掉疏松的混凝土后,要将保留桩头混凝土和桩头钢筋加以保护,如钢筋有锈蚀必须处理。

2.7 施工记录

记录人员必须及时、认真做好原始资料记录、整理工作,桩位编号,随打随填,以免发生差错,每换班打桩前后,都要核对桩位、桩数以防错打和漏打。

2.8 成品保护

对施工完成的管桩空洞采用素土回填。土方开挖时,预留土方保护层,采用人工配合,清除桩间土方。禁止机械碰撞桩头造成桩身破裂。

3、成桩质量检测

试桩完成后,待土体恢复固结后,按设计要求需进行静载荷试验,以确定桩身承载力,同时可对地质情况进行一定的判定。土体固结时间规范有具体要求,一般砂土为10-15天,黏土及淤泥土为15—20天,加荷要求一般为2倍的单桩承载力特征值,操作方法可采用堆载,获得桩身沉降量值,描绘Q—S曲线进行分析,获得桩身极限承载力标准值。

4、质量标准

表1 预应力管桩允许偏差、检验方法


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