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文檔簡介
施工情境五
預(yù)制鋼筋混凝土樁施工
步驟一:預(yù)制鋼筋混凝土樁施工圖的解讀步驟二:預(yù)制鋼筋混凝土樁施工過程步驟三:預(yù)制鋼筋混凝土樁質(zhì)量通病、防治措施及質(zhì)量驗(yàn)收
學(xué)習(xí)要點(diǎn)
本單元主要介紹預(yù)制鋼筋混凝土樁的施工。通過本章學(xué)習(xí),要求學(xué)生掌握預(yù)制鋼筋混凝土樁施工前的準(zhǔn)備工作、施工機(jī)械設(shè)備、預(yù)制樁樁體的制作、預(yù)制樁的起吊、運(yùn)輸、堆放、預(yù)制樁的打(沉)樁方法等。
混凝土預(yù)制樁施工系采用各種樁錘或振動(dòng)錘對(duì)樁施加沖擊力或振動(dòng)力量,把樁大(沉)入土中成樁。樁體可在工廠或現(xiàn)場(chǎng)就地預(yù)制,質(zhì)量易于保證,單樁承載力高;施工設(shè)備較簡單,移動(dòng)靈活,操作方便,可用于多種土層,沉樁效率高,速度快等優(yōu)點(diǎn);同時(shí)存在振動(dòng)和噪聲大,對(duì)周圍居民和建筑物有一定干擾和影響等問題。預(yù)制樁的施工主要包括制作、起吊、運(yùn)輸、堆放、接樁和沉樁。圖5-1預(yù)制鋼筋混凝土樁施工示意圖以下為某預(yù)制樁大樣節(jié)點(diǎn)構(gòu)造詳圖,具體的信息如下:步驟一:預(yù)制鋼筋混凝土樁施工
圖的解讀具體的說明如下:本圖僅用于錨接式靜壓樁,接頭采用硫磺膠泥錨接法。材料:砼C30,鋼筋Ⅱ級(jí)。制樁除應(yīng)符合本圖要求外,還需要嚴(yán)格遵照《混凝土結(jié)構(gòu)施工與驗(yàn)收規(guī)范》GB50204-92及《地基與基礎(chǔ)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GBJ202-83的有關(guān)規(guī)定。圖5-2
某預(yù)制樁大樣節(jié)點(diǎn)構(gòu)造詳圖從本圖我們可以了解到該樁的樁身以及樁尖的各方面的尺寸,在不同的部位的配筋情況也可以從圖中了解到,從剖面圖可以指導(dǎo)截面1-1、2-2以及3-3的截面尺寸和配筋情況。具體的識(shí)圖方法在前面的幾個(gè)情境中已詳細(xì)說明,在此就不具體講解。
混凝土預(yù)制樁施工系采用各種樁錘或振動(dòng)錘對(duì)樁施加沖擊力或振動(dòng)力量,把樁大(沉)入土中成樁。樁體可在工廠或現(xiàn)場(chǎng)就地預(yù)制,質(zhì)量易于保證,單樁承載力高;施工設(shè)備較簡單,移動(dòng)靈活,操作方便,可用于多種土層,沉樁效率高,速度快等優(yōu)點(diǎn);同時(shí)存在振動(dòng)和噪聲大,對(duì)周圍居民和建筑物有一定干擾和影響等問題。預(yù)制樁的施工主要包括制作、起吊、圓熟、堆放、接樁和沉樁。步驟二:預(yù)制鋼筋混凝土
樁施工過程2.1
施工準(zhǔn)備2.1.1
清除施工場(chǎng)地內(nèi)障礙物2.1.2
施工場(chǎng)地平整2.1.3
定位放線施工前,應(yīng)清除妨礙施工的地上、地下障礙物,如電桿、架空線、地下構(gòu)筑物、樹木、埋設(shè)管道等,這些對(duì)保證施工順利進(jìn)行十分重要。2.1.1
清除施工場(chǎng)地內(nèi)障礙物2.1.2
施工場(chǎng)地平整1.為了保證現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制樁的質(zhì)量,防止樁身發(fā)生彎曲變形,應(yīng)對(duì)預(yù)制混凝土樁的制作場(chǎng)地進(jìn)行必要的夯實(shí)和平整處理。2.沉樁場(chǎng)地的平整處理
施工設(shè)備進(jìn)場(chǎng)前應(yīng)做好場(chǎng)地的平整工作,對(duì)松軟場(chǎng)地應(yīng)進(jìn)行夯實(shí)處理。若施工場(chǎng)地的地基承載力不能滿足樁機(jī)作業(yè)時(shí)的要求,應(yīng)在表面鋪以碎石,并予以整平,以保證樁架作業(yè)時(shí)正直,不發(fā)生不均勻沉降。雨季施工時(shí),必須采取排水措施。2.1.3
定位放線1.放基線樁基軸線不僅是樁基礎(chǔ)施工,而且是整個(gè)上部結(jié)構(gòu)施工所應(yīng)遵照的,必須予以高度重視。軸線的施放,應(yīng)以國家級(jí)三角網(wǎng)控制點(diǎn)引入,并應(yīng)多次復(fù)合測(cè)量。樁基軸線的定位點(diǎn),應(yīng)設(shè)置在不受樁基礎(chǔ)施工影響處。2.
設(shè)置水準(zhǔn)基點(diǎn)每根樁如土后,應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求做標(biāo)高記錄。為了控制樁基礎(chǔ)施工標(biāo)高,應(yīng)在施工地區(qū)附近設(shè)置水準(zhǔn)基點(diǎn),一般要求不少于2個(gè)。為防止損壞,應(yīng)設(shè)置在不受樁基礎(chǔ)施工影響處。3.施放樁位根據(jù)施工圖紙中的樁位圖,按沉樁順序?qū)吨鹨痪幪?hào),根據(jù)樁號(hào)隨對(duì)應(yīng)的軸線,按尺寸要求施放樁位,并設(shè)置樣樁,以供樁機(jī)就位后定位。2.2
施工機(jī)械2.2.1
錘擊式沉樁設(shè)備組成2.2.2
靜力壓樁機(jī)預(yù)制樁的施工設(shè)備主要由錘擊式沉樁設(shè)備和靜力壓樁機(jī)。錘擊式沉樁設(shè)備主要包括樁錘和樁架兩大部分,樁錘用來產(chǎn)生沉樁所需的能量,樁架實(shí)際上時(shí)一臺(tái)打樁專用的起重和導(dǎo)向設(shè)備。靜力壓樁機(jī)通過靜力壓樁機(jī)的配重作反力將預(yù)制樁壓入土中。2.2.1
錘擊式沉樁設(shè)備組成表5.1各樁錘的特點(diǎn)樁錘種類工作原理適用范圍優(yōu)缺點(diǎn)落錘用人力或卷揚(yáng)機(jī)拉起樁錘,然后自由落下,利用錘力夯擊樁頂,使樁入土。①適宜于打木樁及細(xì)長尺寸的鋼筋混凝土預(yù)制樁。②在一般土層和含有礫石的土層均可使用。裝置簡單,使用方便,費(fèi)用低,調(diào)整錘重和落距能簡便地改變打擊能力,沖擊力大;錘擊速度慢(6~20次/min),樁頂部易打壞,因自由下落樁的尺寸受限值,精確管理落距較難,效率低。蒸汽錘沖擊體依靠外供蒸汽(壓縮空氣)的壓力將其托升至一定高度后通過氣閥釋放出蒸汽(壓縮空氣),即按自由落體方式錘擊打樁。①適宜于打各種樁。②尤其適宜于套管法打灌注樁。③適宜于海底石油開發(fā)中打斜樁和水中打樁作業(yè)④適應(yīng)各種土層。結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠,精度高,能適應(yīng)各種地層土質(zhì),樁頭不宜損壞,能打斜樁,可在水中作業(yè),也可用于拔樁,操作維修較容易;打樁的輔助設(shè)備多,運(yùn)輸費(fèi)用較高,落距不能調(diào)節(jié),效率一般。筒式柴油錘錘的沖擊體在圓筒形的汽缸內(nèi),根據(jù)二沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的原理,以輕質(zhì)柴油為燃料,利用沖擊部分的沖擊力和然后壓力為驅(qū)動(dòng)力,引起錘頭跳動(dòng)夯擊樁頂。①適宜于打各種樁。②適宜于一般土層中打樁。③也可打斜樁(最大傾斜角度為45°),是各種樁錘中使用最為廣泛的一種。重量輕,體積小,打擊能量大,施工性能好,單位時(shí)間內(nèi)打擊次數(shù)多,機(jī)動(dòng)性強(qiáng),樁頂不易打壞,運(yùn)輸費(fèi)用低,燃料消耗少;但振動(dòng)大,噪聲高,潤滑油飛散,在軟土中打設(shè)效率低。表5.1續(xù)表樁錘種類工作原理適用范圍優(yōu)缺點(diǎn)振動(dòng)錘利用錘高頻振動(dòng),以高速度振動(dòng)樁身,使樁身周圍的土體產(chǎn)生液化,減小樁側(cè)于土體間的摩阻力,然后靠錘與樁體的自重將樁沉入土層中。拔樁時(shí),在邊振的情況下,用起重設(shè)備將樁拔起。①適宜于圍堰工程中鋼板樁施工。②施打一定長度的鋼管樁、H型鋼樁、鋼筋混凝土預(yù)制樁和灌注樁。③適用于亞粘土、松砂、黃土和軟土,不宜用于巖石、礫石和密實(shí)的粘性土層。施工速度快,使用方便,施工費(fèi)用低,施工時(shí)噪聲低,沒有其它公害污染,結(jié)構(gòu)簡單,維修保養(yǎng)方便,可兼用作沉樁和拔樁作業(yè),起動(dòng)、停止容易,但不適于打斜樁。在硬質(zhì)土層中打樁,有時(shí)不宜貫入,需要大容量電力。液壓錘單作用液壓錘是沖擊塊通過液壓裝置提升到預(yù)定的高度后快速釋放,沖擊塊以自由落體方式打擊樁體。雙作用錘是沖擊塊通過液壓裝置提升到預(yù)定高度后,再次從液壓系統(tǒng)獲得加速度能量來提高沖擊速度而打擊樁體。筒筒式柴油錘無煙氣污染,噪聲較低,軟土地區(qū)施工起動(dòng)性能好,打擊力峰值小,樁頂不宜損壞,沖擊塊行程調(diào)節(jié)平整,斜樁角度大,可用于水下打樁。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,保養(yǎng)與維修工作量大,價(jià)格高,沖擊頻率小,作業(yè)效率較筒式柴油錘低。2.打樁架打樁架實(shí)際上是一臺(tái)打樁專用的起重與導(dǎo)向設(shè)備。落錘、蒸汽錘、柴油錘、液壓錘、振動(dòng)錘等在施工時(shí)都必須與打樁架配套使用。下面介紹兩種常用的打樁架。圖5-3步履式打樁架頂部滑輪
導(dǎo)桿
錘和樁起吊用鋼絲繩
斜撐
吊樁和樁用卷揚(yáng)機(jī)
司機(jī)室
配重
步履式底盤
液壓步履式打樁架以步履方式移動(dòng)樁位和回轉(zhuǎn),機(jī)動(dòng)靈活,移動(dòng)樁位方便,打樁效率高。
履帶式打樁架
履帶式打樁架是以履帶式起重機(jī)為主機(jī)的一種多功能打樁機(jī)。機(jī)架移動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)靈活,移動(dòng)速度快。樁架的移動(dòng)只需駕駛員單獨(dú)操作即可??蓱覓焱彩讲裼湾N、液壓錘和振動(dòng)錘,以分別施打各種類型的預(yù)制樁。常見的有懸掛式打樁架和三點(diǎn)支撐式打樁架,如圖5-3、5-4所示。
圖5-4
懸掛式打樁架頂部滑輪組錘和樁起吊用鋼絲繩導(dǎo)桿履帶起重機(jī)
靜力壓樁機(jī)施工時(shí)無噪聲,無振動(dòng),無空氣污染,無沖擊力,樁施工應(yīng)力小,可以減少混凝土樁的鋼筋用量,從而可以降低工程造價(jià)。適用于軟土、填土以及一般粘性土層,特別適合于居民稠密及危房附近和環(huán)境保護(hù)要求嚴(yán)格的地區(qū)沉樁,不適于地下有較多孤石、障礙物的情況。目前國內(nèi)常用的靜力壓樁機(jī)有全液壓靜力壓樁機(jī)、QY-80型繩索式壓樁機(jī)。如圖5-5、5-6所示。2.2.2
靜力壓樁機(jī)5-5
全液壓式靜力壓樁機(jī)1-長船行走機(jī)構(gòu)2-短船行走及回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3-支腿式底盤結(jié)構(gòu)4-液壓起重機(jī)5夾持與壓板裝置6-配重鐵塊7-導(dǎo)向架8-液壓系統(tǒng)9-電控系統(tǒng)10操縱室11-已壓入下節(jié)樁12-吊入上節(jié)樁圖5-6
繩索式靜力壓樁機(jī)1-操作平臺(tái)2-卷揚(yáng)機(jī)3-加壓鋼繩滑輪組4-樁架導(dǎo)向籠
5-軌道6-底盤7-加重物倉8-上段樁9-樁帽10-油壓表11-活動(dòng)壓梁12-導(dǎo)籠口
13-下段接樁錨筋孔14-上段接樁錨筋2.3
預(yù)制樁樁體的制作2.3.1
預(yù)制樁的構(gòu)造2.3.2
鋼筋混凝土預(yù)制方樁的制作目前常用的鋼筋混凝土預(yù)制樁有普通鋼筋混凝土預(yù)制樁、預(yù)應(yīng)力混凝土方樁、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁和超高強(qiáng)混凝土離心管樁。其中,普通鋼筋混凝土預(yù)制方樁制作方便,價(jià)格比較便宜,樁長可根據(jù)需要確定,且可在現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制,因此在工程中用的較多。2.3.1
預(yù)制樁的構(gòu)造1.預(yù)制樁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30;預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制樁不應(yīng)低于C40;預(yù)制樁縱向鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度不宜小于30mm。2.混凝土預(yù)制樁的截面邊長不應(yīng)小于200mm;預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制樁的截面邊長不宜小于350mm;預(yù)應(yīng)力混凝土離心管樁的外徑不宜小于300mm。3.預(yù)制樁的樁身配筋應(yīng)按吊運(yùn)、打樁及樁在建筑物中受力等條件計(jì)算確定。打入式預(yù)制樁的最小配筋率不宜小于0.8%;靜壓預(yù)制樁的最小配筋率不宜小于0.6%;主筋直徑不宜小于Ф14,打入樁樁頂2~3d長度范圍內(nèi)箍筋應(yīng)加密,并設(shè)置鋼筋網(wǎng)片。
預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制樁宜優(yōu)先采用先張法施加預(yù)應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力鋼筋宜選用冷拉Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)、Ⅴ級(jí)鋼筋。4.預(yù)制樁的分節(jié)長度應(yīng)根據(jù)施工條件及運(yùn)輸條件確定。接頭不宜超過兩個(gè),預(yù)應(yīng)力管樁的接頭數(shù)量不宜超過4個(gè)。5.預(yù)制樁的樁尖可將主筋合攏焊在樁尖輔助鋼筋上,在密實(shí)砂和碎石類土中,可在樁尖處包以鋼板樁靴,加強(qiáng)樁尖。2.3.2
鋼筋混凝土預(yù)制方樁的制作水泥和剛才進(jìn)場(chǎng),應(yīng)有質(zhì)量保證書,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)對(duì)其品種、出廠日期等進(jìn)行驗(yàn)收。水泥的保存期不宜超過三個(gè)月。原材料使用前均應(yīng)抽樣送檢,合格后方可使用。預(yù)制樁的粗骨料應(yīng)采用碎石或碎卵石,粒徑宜為5~40mm。1.材料要求2.制作工藝現(xiàn)場(chǎng)制作場(chǎng)地壓實(shí)、整平場(chǎng)地地坪作三七灰土或澆筑混凝土達(dá)100%強(qiáng)度后運(yùn)輸、堆放養(yǎng)護(hù)至70%強(qiáng)度起吊重疊制作第二層樁支模板澆筑混凝土綁扎鋼筋骨架、安裝吊環(huán)支間隔端頭模板、刷隔離劑、綁扎鋼筋養(yǎng)護(hù)至30%強(qiáng)度拆模板澆筑混凝土3.施工要點(diǎn)支模
現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制多采用工具時(shí)母模板或鋼模板,支在堅(jiān)實(shí)平整的地坪上,模板應(yīng)平整牢靠,尺寸準(zhǔn)確。綁扎鋼筋
樁中的鋼筋應(yīng)嚴(yán)格保證位置的正確,樁尖應(yīng)與鋼筋籠的中心縱軸線一致。鋼筋骨架的主筋連接,宜用對(duì)焊或電弧焊,主筋接頭配制在同一截面內(nèi)的數(shù)量不得超過主筋截面面積的50%,并且同一根鋼筋兩個(gè)接頭的距離應(yīng)大于30d(d為主筋直徑),同時(shí)不小于500mm,樁頂1m范圍內(nèi)不得接頭。縱向鋼筋和鋼箍應(yīng)扎牢,連接位置不應(yīng)偏斜,樁頂鋼筋網(wǎng)片應(yīng)按設(shè)計(jì)要求位置與間距設(shè)置,且不偏斜,整體扎牢制成鋼筋籠。安放鋼筋籠時(shí),要防止扭曲變形。鋼筋骨架的允許偏差應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定。
長樁分節(jié)制作
長樁可分節(jié)制作,單節(jié)長度應(yīng)滿足樁架的有效高度、制作場(chǎng)地條件、運(yùn)輸能力等方面的要求。多節(jié)樁如采用電焊或法蘭接樁時(shí),節(jié)點(diǎn)豎向位置應(yīng)避開土層中的硬夾層。
澆筑混凝土澆筑混凝土前,應(yīng)清除模板內(nèi)的垃圾、雜物,檢查各部位的保護(hù)層應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求的厚度,主筋頂端保護(hù)層不宜過厚,以防錘擊沉樁時(shí)樁頂破碎。澆灌混凝土?xí)r應(yīng)由樁頂往樁尖的方向進(jìn)行,應(yīng)連續(xù)澆灌、不得中斷,并用振搗器仔細(xì)搗實(shí),確保頂部結(jié)構(gòu)的密實(shí)性,同時(shí)樁頂面和接頭端面應(yīng)平整,以承受錘擊沉樁時(shí)的錘擊應(yīng)力。澆筑完畢應(yīng)覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)不少于7d,如用蒸汽養(yǎng)護(hù),在蒸養(yǎng)后,尚應(yīng)適當(dāng)自然養(yǎng)護(hù),30d方可使用。現(xiàn)場(chǎng)采用重疊法澆筑預(yù)制樁的規(guī)定制樁場(chǎng)地必須堅(jiān)實(shí)平整,滿足對(duì)地基承載力和由樁制作允許偏差所決定的地基變形的要求。樁的底模應(yīng)平整、堅(jiān)實(shí),宜選用水泥地坪或其他模板。樁與鄰樁、樁與底模間的接觸處必須做好隔離層,不得互相粘結(jié)。上層樁或鄰樁的澆灌,必須在下層樁或鄰樁的混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的30%后方可進(jìn)行。樁的重疊層數(shù)應(yīng)根據(jù)具體情況確定,一般不超過4層。圖5-7鋼筋混凝土預(yù)制樁的制作a)支模b)綁扎鋼筋籠圖5-8澆筑混凝土2.4
樁體的起吊、運(yùn)輸和堆放樁體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的70%以后方可起吊,若需提前起吊,應(yīng)根據(jù)起吊時(shí)樁的實(shí)際強(qiáng)度進(jìn)行強(qiáng)度和抗裂度驗(yàn)算。起吊時(shí),吊點(diǎn)位置應(yīng)符合設(shè)計(jì)計(jì)算規(guī)定,當(dāng)?shù)觞c(diǎn)少于或等于3個(gè)時(shí),其位置應(yīng)按正、負(fù)彎矩相等的原則計(jì)算確定;當(dāng)?shù)觞c(diǎn)多余3個(gè)時(shí),其位置則應(yīng)按反力相等的原則計(jì)算確定。常見的幾中起吊點(diǎn)合理位置如圖5-9所示。
樁體上吊點(diǎn)處未設(shè)置吊環(huán),則起吊時(shí)可采用捆綁起吊,在吊索與樁身接觸處應(yīng)加墊層,以預(yù)防損壞棱角或樁身表面。起吊時(shí)應(yīng)平穩(wěn)提升,避免搖晃撞擊和振動(dòng)。1.起吊圖5-9
預(yù)制樁吊點(diǎn)位置(單位:m)a)b)混凝土樁一點(diǎn)吊法c)混凝土樁兩點(diǎn)吊法d)混凝土樁三點(diǎn)吊法e)混凝土樁四點(diǎn)吊法f)預(yù)應(yīng)力管樁一點(diǎn)吊法g)預(yù)應(yīng)力管樁兩點(diǎn)吊法樁體強(qiáng)度須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的100%后方可運(yùn)輸。如需提前運(yùn)輸,則必須驗(yàn)算樁身強(qiáng)度、強(qiáng)度滿足后并采取一定措施方可進(jìn)行。長樁運(yùn)輸可采用平板拖車、平臺(tái)掛車或汽車后掛笑炮車運(yùn)輸;短樁運(yùn)輸可采用載重汽車?,F(xiàn)場(chǎng)運(yùn)距較近,可采用輕軌平板車運(yùn)輸,或在樁下面墊以滾筒,用卷揚(yáng)機(jī)拖動(dòng)移樁。嚴(yán)禁在現(xiàn)場(chǎng)以直接拖拉樁體方式代替裝車運(yùn)輸。運(yùn)輸時(shí),樁的支點(diǎn)應(yīng)與吊點(diǎn)位置一致,樁應(yīng)疊放平穩(wěn)并墊實(shí),支撐或綁扎牢固,以防運(yùn)輸中晃動(dòng)或滑動(dòng)。一般情況下,宜根據(jù)打樁進(jìn)度隨打隨運(yùn),以減少二次搬運(yùn)。運(yùn)樁前應(yīng)先核對(duì)樁的型號(hào),并對(duì)樁的混凝土質(zhì)量、尺寸、樁靴的牢固性及打樁中使用的標(biāo)志是否齊全等進(jìn)行檢查。樁運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)后,應(yīng)對(duì)其外觀復(fù)查,檢查運(yùn)輸過程中樁是否損壞。2.運(yùn)輸堆放場(chǎng)地必須平整、堅(jiān)實(shí),排水良好,避免產(chǎn)生不均勻沉降。支承點(diǎn)與吊點(diǎn)的位置應(yīng)相同,并應(yīng)在同以水平面上。各層支承點(diǎn)墊木應(yīng)在同一垂直線上,如圖5-10所示。不同規(guī)格的樁應(yīng)分別堆放。樁堆放層數(shù)不宜超過4層。3.堆放圖5-10
樁的堆放a)正確堆放方法b)錯(cuò)誤堆放方法2.5
打(沉)樁施工2.5.1
施工順序2.5.2
打(沉)樁2.5.3
接樁5.5.1施工順序制定打樁順序時(shí),應(yīng)先研究現(xiàn)場(chǎng)條件和環(huán)境、樁區(qū)面積和位置、臨近建筑物和地下管線的狀況、地基土特性、樁型、布局、間距、樁數(shù)和樁長、堆放場(chǎng)地、采用的施工機(jī)械、臺(tái)數(shù)及使用要求、施工工藝和施工方法等,然后結(jié)合施工條件選用打樁效率高、對(duì)環(huán)境危害影響小的合理打樁順序。如圖5-11所示,幾種打樁順序?qū)ν馏w的擠密情況。圖5-11
打樁順序和土體擠密情況a)逐排單向打設(shè)b)兩側(cè)向中心打設(shè)c)中部向兩側(cè)打設(shè)d)分段相對(duì)打設(shè)e)自中部向邊緣打設(shè)1-打設(shè)方向2-土的擠密情況3-沉降量大4-沉降量小2.5.2
打(沉)樁打樁前,按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行樁定位放線,確定樁位,然后吊樁就位,開始打樁。打樁方法有錘擊法、振動(dòng)法及靜力壓樁法等,目前以錘擊法應(yīng)用最普遍。打樁時(shí),樁位置及垂直度經(jīng)校正后,方可將錘連同樁帽壓在樁頂,開始沉樁。樁錘、樁帽與樁身中心線要一致,樁插入時(shí)的垂直度偏差不得超過0.5%。樁頂不平時(shí),應(yīng)用厚紙板墊平或用環(huán)氧樹脂砂漿補(bǔ)抹平整。沉樁開始時(shí)應(yīng)采用小落距輕擊數(shù)錘,觀察樁身、樁架、樁錘等垂直度,樁入土一定深度后,始可轉(zhuǎn)入正常施打。當(dāng)樁頂標(biāo)高較低,須送樁入土?xí)r,應(yīng)將鋼制送樁公斤放于樁頭上,并使送樁工具中心線與樁身中心線重合,錘擊送樁將樁送入土中,送樁結(jié)束,即拔出送樁工具,并及時(shí)將樁孔覆蓋。1.錘擊沉樁樁機(jī)就位,用輔助吊機(jī)將樁按吊點(diǎn)位置要求吊起豎直,將樁尖插在樁位處。徐徐松下振動(dòng)錘,使其下部樁帽或夾樁器套夾住樁錘,校核樁身的垂直度,使樁架的頂滑輪、振動(dòng)錘和樁身縱軸線在同一垂直線上。起動(dòng)振動(dòng)錘,觀測(cè)并控制樁的傾斜,使樁沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高??刂谱詈?次振動(dòng),每5min或10min,測(cè)出每分鐘的平均貫入度,以不大于設(shè)計(jì)規(guī)定的數(shù)值為符合要求。摩擦樁以沉樁深度符合設(shè)計(jì)要求為準(zhǔn)。2.振動(dòng)沉樁壓樁機(jī)配足額定的總重,安裝就位,調(diào)整機(jī)架垂直度后,將樁吊入樁架龍門,對(duì)準(zhǔn)樁位中心徐徐放入,樁頂扣上樁帽,并使樁帽中心與樁身縱軸線吻合,并保持垂直。檢查有關(guān)動(dòng)力設(shè)備等,防止壓樁中途間斷施工;壓樁過程中,應(yīng)經(jīng)常觀察壓力表,控制壓樁阻力,并詳細(xì)做好靜力壓樁施工記錄。初壓時(shí),若樁身發(fā)生較大幅度位移、傾斜,壓入過程中若樁身突然下沉或傾斜,樁頂混凝土破壞或壓樁阻力劇變,應(yīng)暫停壓樁,并及時(shí)與有關(guān)單位研究處理。同一根樁,各工序應(yīng)連續(xù)施工。壓樁應(yīng)控制好終止條件,對(duì)純摩擦樁,終壓以設(shè)計(jì)樁長為控制條件;對(duì)長度大于21m的端承摩擦型靜壓樁,應(yīng)以設(shè)計(jì)樁長控制為主,終壓力值作為對(duì)照;對(duì)設(shè)計(jì)承載力較高的樁,終壓力值宜盡量接近壓樁機(jī)滿載值;對(duì)樁長14~21m的靜壓樁,應(yīng)以終壓力達(dá)到滿載值為終壓控制條件;對(duì)樁周土質(zhì)較差且設(shè)計(jì)承載力較高的,宜復(fù)壓1~2次為佳;對(duì)長度小于14m的樁,宜連續(xù)多次復(fù)壓,特別對(duì)長度小于8m的樁,連續(xù)復(fù)壓的次數(shù)應(yīng)適當(dāng)增加。3.靜力壓樁2.5.3
接樁混凝土預(yù)制長樁,受運(yùn)輸條件和打(沉)樁架高度限制,一般要分節(jié)制作,在現(xiàn)場(chǎng)接樁,分節(jié)沉入。常用接頭方式有焊接接樁、法蘭接樁及硫磺膠泥錨接接樁三種,如圖5-13所示。焊接接樁、法蘭接樁可用于各類土層;硫磺膠泥錨接接樁適用于軟土層。樁的常用接頭方式及特點(diǎn)見表3.2。1.接頭方式圖5-12接樁示意圖圖5-13
樁的接頭形式a)b)焊接接樁c)法蘭接樁d)硫磺砂漿錨結(jié)接樁表5.2樁的常用接頭方式及特點(diǎn)接頭種類構(gòu)造優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用范圍焊接接頭角鋼焊接接頭角鋼與樁節(jié)端部預(yù)埋鋼板焊接,需驗(yàn)算連接焊縫的抗剪、抗拉強(qiáng)度接頭制造工藝較簡單,整體性強(qiáng),連接強(qiáng)度能保證,接頭承載力大,錘擊能量損耗小,接頭能用于長徑比大或密集布置或需穿過一定厚度較硬土層的預(yù)制樁。耗鋼材量較高,接樁施工操作復(fù)雜,對(duì)操作人員技術(shù)要求高,焊接時(shí)間長,沉樁效率降低,接頭耐腐蝕性差。各類土層鋼板對(duì)焊接頭上下樁節(jié)預(yù)埋鋼板對(duì)接焊接接頭制造工藝復(fù)雜,接頭整體性差,耗鋼量多,耐腐蝕性差。法蘭接頭將預(yù)埋法蘭盤用螺栓連接,螺栓擰緊后,錘擊數(shù)次,使上下樁節(jié)端部密和,再擰緊螺母,并將螺母焊死。連接操作時(shí)間較短,沉樁效率較高接頭制造工藝復(fù)雜,接頭整體性差,耗鋼量多,耐腐蝕性差各類土層磺膠泥錨接接頭在上節(jié)樁的下端伸出直徑d為Ф22~25長15d的錨筋,下節(jié)樁的上端預(yù)留Ф56~60的錨筋孔。接樁使使上節(jié)樁的四根錨筋插入下節(jié)樁的錨筋孔內(nèi),其間用硫磺膠泥予以膠結(jié)。制作工藝簡單,耗鋼量少,施工操作簡便迅速,接樁時(shí)間短,沉樁效率高,打樁錘擊能耗少,耐腐蝕性好。接頭抗水平力較弱多用于軟弱土層或沉樁無困難的地層焊接接樁,鋼板宜用低碳鋼,焊條宜用E43。端頭鋼板與樁的軸線垂直,鋼板平整,以使相連接的上、下樁節(jié)軸線重合,連接后樁身保持垂直。焊接前清除預(yù)埋件表面的污泥雜物,焊接時(shí)應(yīng)先將四角點(diǎn)焊固定,然后對(duì)稱焊接,并確保焊縫質(zhì)量和設(shè)計(jì)尺寸。二端頭鋼板之間若有縫隙,用薄鋼片墊實(shí)焊牢,焊縫應(yīng)連續(xù)飽滿。2.焊接接頭漿錨法接頭采用硫磺膠泥,硫磺膠泥由膠結(jié)材料(硫磺)、填充料(水泥或石磨粉)、骨料(砂)及增韌劑(聚硫橡膠)按一定比例配制而成,對(duì)各種材料的要求見表3.3。硫磺膠泥配合比應(yīng)通過試驗(yàn)確定,其施工參考配合比見表3.4,物理力學(xué)性能應(yīng)符合表3.5。3.漿錨法接頭表5.3漿錨法接頭材料的要求材料要求硫磺純度在97%以上的粉狀硫磺或片狀硫磺,最大粒徑不宜超過50mm,含水率小于1%,保管時(shí)應(yīng)注意防潮砂含泥量少且過30目篩的砂水泥可選用低標(biāo)號(hào)水泥石磨粉含水率小于0.5%的石磨粉聚硫膠液態(tài)聚硫膠聚硫甲膠貯存期一般應(yīng)少于15d,注意放水密閉,防雜質(zhì)污染。表5.4施工參考配合比材料序號(hào)硫磺水泥石磨粉粉砂石英砂聚硫膠聚硫甲膠14411441260534.30.7360534.50.5表5.5物理力學(xué)性能要求項(xiàng)
目性
能
指
標(biāo)物理性能1.熱變性:60℃以內(nèi)強(qiáng)度無明顯變化;120℃變液態(tài);140~145℃密度最大且和易性最好;170℃開始沸騰;180℃開始焦化,且遇明火即燃燒。2.體積重量:22.8~33.2Kn/m33.吸水率:0.12%~0.24%4.彈性模量:500MPa5.耐酸性:常溫下能耐煙酸、硫酸、磷酸、40%以下的硝酸、25%以下鉻酸、中等濃度乳酸和醋酸力學(xué)性能1.抗拉強(qiáng)度:4MPa2.抗壓強(qiáng)度:40MPa3.握裹強(qiáng)度:與螺紋鋼筋為1MPa;與螺紋孔混凝土為4MPa4.疲勞強(qiáng)度:對(duì)照混凝土的試驗(yàn)方法,抗疲勞應(yīng)力比值p為0.38時(shí),疲勞修正系數(shù)>0.8檢查錨筋長度、孔深和平面位置,清刷和調(diào)直錨筋。將下節(jié)樁沉到樁頂距地面80~100cm處(以施工方便為宜),暫停沉樁,對(duì)下節(jié)樁的螺紋孔進(jìn)行清洗,并除去孔內(nèi)雜物、油污和積水。樁架將上節(jié)樁按要求吊起并令其垂直對(duì)準(zhǔn)下節(jié)樁,使4根錨筋分別插入4鉻相應(yīng)的螺紋孔內(nèi),保持上下節(jié)樁的端面相距約20cm。在下節(jié)樁頂部裝好夾箍擋圈,將硫磺膠泥溫度控制在145℃左右進(jìn)行澆注,讓呈液態(tài)的硫磺膠泥灌滿錨筋孔內(nèi),并使之溢出鋪滿下節(jié)樁頂面;然后迅速將上節(jié)樁對(duì)準(zhǔn)落下,使上下節(jié)樁的端面緊密粘合。灌注時(shí)間應(yīng)在2min內(nèi)完成,然后停歇待冷,停歇的時(shí)間參照表3.6。硫磺膠泥冷硬并拆除夾箍擋圈后,即可繼續(xù)沉樁作業(yè)。硫磺膠泥試塊每班不得少于1組。漿錨法施工
表5.6硫磺膠泥灌注后需停歇的時(shí)間序號(hào)樁斷面尺寸/mm不同溫度下的停歇時(shí)間/min0~10℃11~20℃21~30℃31~40℃41~50℃打樁壓樁打樁壓樁打樁壓樁打樁壓樁打樁壓樁1400×400648510713917122450×450106127149171121143500×5001315182124步驟三:預(yù)制鋼筋混凝土樁質(zhì)量通病、防治措施及質(zhì)量驗(yàn)收
表5.7混凝土預(yù)制樁(鋼筋骨架)工程檢驗(yàn)批質(zhì)量驗(yàn)收記錄(GB50202—2002)(Ⅰ)單位(子單位)工程名稱分部(子分部)工程名稱驗(yàn)收部位施工單位項(xiàng)目經(jīng)理分包單位分包項(xiàng)目經(jīng)理施工執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)名稱及編號(hào)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范的規(guī)定施工單位檢查評(píng)定記錄監(jiān)理(建設(shè))單位驗(yàn)收記錄主控項(xiàng)目1主筋距樁頂距離(mm)±52多節(jié)樁錨固鋼筋位置(mm)±53多節(jié)樁預(yù)埋鐵件(mm)±34主筋保護(hù)層厚度(mm)±5一般項(xiàng)目1主筋間距(mm)±52樁尖中心線(mm)±103箍筋間距(mm)±204樁頂鋼筋網(wǎng)片(mm)±105多節(jié)樁錨固鋼筋長度(mm)±10施工單位檢查評(píng)定結(jié)果專業(yè)工長(施工員)施工班組長項(xiàng)目專業(yè)質(zhì)量檢查員:
年
月
日監(jiān)理(建設(shè))單位驗(yàn)收結(jié)論專業(yè)監(jiān)理工程師:(建設(shè)單位項(xiàng)目專業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人):
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日表5.8混凝土預(yù)制樁工程檢驗(yàn)質(zhì)量驗(yàn)收記錄表(GB50202—2002)(Ⅱ)單位(子單位)工程名稱分部(子分部)工程名稱驗(yàn)收部位施工單位項(xiàng)目經(jīng)理分包單位分包項(xiàng)目經(jīng)理施工執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)名稱及編號(hào)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范的規(guī)定施工單位檢查評(píng)定記錄監(jiān)理(建設(shè))單位驗(yàn)收記錄主控項(xiàng)目1樁體質(zhì)量檢查設(shè)計(jì)要求2樁位偏差第5.1.3條3承載力設(shè)計(jì)要求表3.5續(xù)表一般項(xiàng)目1砂、石子、水泥、鋼材等材料(現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制時(shí))設(shè)計(jì)要求2混凝土配合比及強(qiáng)度(現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制時(shí))設(shè)計(jì)要求3成品樁外形表面平整,顏色均勻,掉角深度<10mm,蜂窩面積不大于總面積0.5%4成品樁裂縫(收縮裂縫或起吊、裝運(yùn)、堆放引起的裂縫)深度<20mm,寬度<0.25mm,橫向裂隙不超過邊長的一半5成品樁尺寸:橫截面邊長(mm)樁頂對(duì)角線差(mm)樁尖中心線(mm)樁身彎曲矢高樁頂平整度(mm)±5<10<10<1/1000L<26電焊接樁:焊縫質(zhì)量電焊結(jié)束后停歇時(shí)間(min)上下節(jié)平面偏差節(jié)點(diǎn)彎曲矢高(min)第5.5.4.2條>1.0<10<1/1000L7硫磺膠泥接樁:膠泥澆注時(shí)間(min)澆注停歇時(shí)間(min)<2>78樁頂標(biāo)高(mm)±509停錘標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)要求施工單位檢查評(píng)定結(jié)果專業(yè)工長(施工員)施工班組長項(xiàng)目專業(yè)質(zhì)量檢查員:
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日監(jiān)理(建設(shè))單位驗(yàn)收結(jié)論專業(yè)監(jiān)理工程師:(建設(shè)單位項(xiàng)目專業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人):
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日表5.9打(沉)樁施工的質(zhì)量通病與防治措施質(zhì)量通病產(chǎn)生的主要原因防治措施樁頂擊碎(打樁)時(shí),樁頂出現(xiàn)混凝土掉角、碎裂、坍塌或被打壞;樁頂鋼筋局部或全部外露)1.混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)等級(jí)偏低2.混凝土施工質(zhì)量不良,如混凝土配合比不準(zhǔn)確,澆筑振搗不密實(shí),養(yǎng)護(hù)不良等3.樁頂配制鋼筋網(wǎng)片不足,主筋端部距樁頂距離太小4.樁制作外形不符合規(guī)范要求,樁頂面傾斜或不平,樁頂混凝土保護(hù)層過厚或過薄5.樁錘選擇不當(dāng),樁錘錘重過小,使錘擊次數(shù)過多,造成樁頂混凝土疲勞損壞;樁錘錘重過大,使樁頂錘擊應(yīng)力過大,造成混凝土破碎6.樁頂與樁帽接觸不平,樁帽變形傾斜或樁沉入土中不垂直,造成樁頂局部應(yīng)力集中而將樁頭打壞7.沉樁時(shí)未加緩沖樁墊或樁墊損壞,失去緩沖作用,使樁直接承受沖擊荷載8.施工中落錘過高或遇堅(jiān)硬砂土夾層、大塊石等1.合理設(shè)計(jì)樁頭,保證有足夠的強(qiáng)度2.嚴(yán)格控制樁的制作質(zhì)量,支模正確、嚴(yán)密,使制作偏差符合規(guī)范要求3.施工中,混凝土配合比應(yīng)準(zhǔn)確,振搗密實(shí),主筋不得超過第一層鋼筋網(wǎng)片,澆筑后應(yīng)有1~3個(gè)月的自然養(yǎng)護(hù)過程,使其達(dá)到100%設(shè)計(jì)強(qiáng)度4.根據(jù)樁、土質(zhì)情況,合理選擇樁錘5.沉樁前,對(duì)樁構(gòu)件進(jìn)行檢查,對(duì)有樁頂不平或破碎缺陷的,應(yīng)修補(bǔ)后才能使用6.經(jīng)常檢查樁帽與樁的接觸面處及樁帽墊木是否平整,如不平整應(yīng)進(jìn)行處理后方能施打,并應(yīng)及時(shí)更換緩沖墊7.樁頂已破碎時(shí),應(yīng)更換樁墊;如破碎嚴(yán)重,可把樁頂剔平補(bǔ)強(qiáng),必要時(shí)加鋼板箍,再重新沉樁沉樁達(dá)不到設(shè)計(jì)控制要求(樁未達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高或最后沉入度控制指標(biāo)要求)1.樁錘選擇不當(dāng),樁錘太小或太大,使沉樁不到或超過設(shè)計(jì)要求控制的標(biāo)高2.樁帽、緩沖墊、送樁的選擇與使用不當(dāng),錘擊能量損失過大3.地質(zhì)勘察不充分,地質(zhì)和持力層起伏標(biāo)高不明,致使設(shè)計(jì)樁尖標(biāo)高與實(shí)際不符4.設(shè)計(jì)要求過嚴(yán),打樁超過施工機(jī)械能力和樁身混凝土強(qiáng)度5.樁距過密或打樁順序不當(dāng),使地基土的密實(shí)度增大過多6.成樁遇地下障礙物,如大塊石、堅(jiān)硬土夾層、砂夾層或舊埋置物7.打樁間歇時(shí)間過長,阻力增大8.樁頂打碎或樁身打斷,致使樁不能繼續(xù)打入9.樁接頭過多,連接質(zhì)量不好,引起樁錘能量損失過大1.根據(jù)地質(zhì)情況,合理選擇施工機(jī)械、樁錘大小、施工的最終控制標(biāo)準(zhǔn)2.檢修打樁設(shè)備,及時(shí)更換緩沖墊3..詳細(xì)探明工程地質(zhì)情況,必要時(shí)應(yīng)作補(bǔ)勘4.正確選擇持力層或樁尖標(biāo)高5.確定合理的打樁順序6.探明地下障礙物,并進(jìn)行清除或鉆透處理7.打樁應(yīng)連續(xù)打入,不宜間歇時(shí)間過長8.保證樁的制作質(zhì)量,防止樁頂打碎和樁身打斷,措施同“樁頂破碎”、“樁身斷裂”防治措施表5.9續(xù)表質(zhì)量通病產(chǎn)生的主要原因防治措施樁傾斜、便宜(樁身垂直偏差過大,樁身傾斜)1.樁制作時(shí)樁身彎曲超過規(guī)定,樁尖偏離樁的縱軸線較大,樁頂不平,致使沉入時(shí)發(fā)生傾斜,或樁長細(xì)比過大,打樁產(chǎn)生樁體壓屈破壞2.施工場(chǎng)地不平、地表松軟,導(dǎo)致沉樁設(shè)備及導(dǎo)桿傾斜,引起樁身傾斜3.穩(wěn)樁時(shí)樁不垂直,樁帽、樁錘及樁不在
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