樁基礎(chǔ)工程先張預(yù)應(yīng)力管樁施工7

1、先張預(yù)應(yīng)力管樁施工7-2-6-1樁規(guī)格與適用條件先張預(yù)應(yīng)力管樁，簡稱管樁，系采用先張法預(yù)應(yīng)力工藝和離心成型法，制成的一種空心圓柱體細(xì)長混凝土預(yù)制構(gòu)件。主要由圓筒形樁身、端頭板和鋼套箍等組成如圖7-60所示圖7-60預(yù)應(yīng)力管樁示意1-樁身；2-鋼套箍；3-端頭板；D-外徑；t-壁厚管樁按樁身混凝土強(qiáng)度等級分為預(yù)應(yīng)力混凝土管樁（代號 PC樁）和預(yù)應(yīng)力 高強(qiáng)混凝土管樁（代號PHC樁），前者強(qiáng)度等級不低丁 C60;后者不低丁 C80。 PC樁一般采用常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)，脫模后移入水池再泡水養(yǎng)護(hù)，一般要經(jīng) 28d才能 使用。PHC樁，一般在成型脫模后，送入高壓釜經(jīng) 10個大氣壓、180 C左右高 溫高壓蒸汽養(yǎng)

2、護(hù)，從成型到使用的最短時間為 34d。管樁規(guī)格按外徑分為 300mm、400mm、500mm、550mm、600mm、800mm 和1000mm等，壁厚由60130mm。每節(jié)長一般不超過15m，常用節(jié)長812m, 有時也生產(chǎn)長達(dá)2530m的管樁。預(yù)應(yīng)力管樁具有單樁承載力高，樁端承載力可比原狀土提高80%100%;設(shè) 計(jì)選用范圍廣，單載承載力可從 600kN到4500kN,既適用丁多層建筑，也可用 丁 50層以下的高層建筑；樁運(yùn)輸?shù)跹b方便，接樁快速；樁長度不受施工機(jī)械的 限制，可任意接長；樁身耐打，穿透力強(qiáng)，抗裂性好，可穿透 56m厚的密實(shí)砂夾層；造價低廉，其單位承載力價格僅為鋼樁的 1/32/

3、3，并節(jié)省鋼材。但也存在 施工機(jī)械設(shè)備投資大，打樁時振動、噪聲和擠土量大等問題。適用丁各類工程地 質(zhì)條件為粘性土、粉土、砂土、碎石類土層以及持力層為強(qiáng)風(fēng)化巖層、密實(shí)的砂 層（或卵石層）等土層應(yīng)用，但不適用丁石灰?guī)r、含孤石和障礙物多、有堅(jiān)硬火 層的巖土層中應(yīng)用。7-2-6-2打（沉）樁工藝方法要點(diǎn)1.預(yù)應(yīng)力管樁沉樁方法較多，目前國內(nèi)主要采用錘擊法，多采用爆發(fā)力強(qiáng)、 錘擊能量大、工效高的筒式柴油錘沉樁。但這種錘工作時振動和噪聲大，有的地 區(qū)如廣東還采用大噸位靜壓預(yù)應(yīng)力管樁施工工藝，采用40006800kN靜力壓樁機(jī)，可壓4 500、4 550mm的管樁到設(shè)計(jì)持力層；亦有的采用預(yù)鉆孔后植樁的施 工工

4、藝，先用長螺旋鉆機(jī)引孔，然后用打（壓）樁機(jī)將管樁打（壓）到設(shè)計(jì)持力2.預(yù)應(yīng)力管樁常用打（沉）樁工藝流程如圖7-61所示（舟（蚌（）曰圖7-61預(yù)應(yīng)力管樁施工工藝流程（a）測量放樣、樁機(jī)和樁就位對中調(diào)直；（b）錘擊下沉；（c）電焊接樁；（d）再錘擊、再接樁，再錘擊；（e）收錘，測貫入度1-打樁機(jī)；2-打樁錘；3-樁；4-接樁3.管樁施工應(yīng)根據(jù)樁的密集程度與周圍建（構(gòu)）筑物的關(guān)系，合理確定打 樁順序。一般當(dāng)樁較密集且距周圍建（構(gòu)）筑物較遠(yuǎn)，施工場地較開闊時，宜從 中間向四周對稱施打；若樁較密集、場地狹長、兩端距建（構(gòu)）筑物較遠(yuǎn)時，宜 從中間向兩端對稱施打；若樁較密集且一側(cè)靠近建（構(gòu)）筑物時，宜從毗

5、鄰建（構(gòu)） 筑物的一側(cè)開始向另一方向施打。若建（構(gòu)）筑物外圍設(shè)有支護(hù)樁，宜先打設(shè)工 程樁，再后打設(shè)外圍支護(hù)樁。根據(jù)樁的入土深度，宜先打設(shè)深樁，后打設(shè)淺樁； 根據(jù)管樁的規(guī)格，宜先大后小，先長后短；根據(jù)高層建筑塔樓（高層）與裙房（低 層）的關(guān)系，宜先高后低。4 .管樁施打應(yīng)合理選擇樁錘，樁錘選用一般應(yīng)滿足以下要求：（1）能保證樁的承載力滿足設(shè)計(jì)要求；（2）能順利或基本順利地將樁下沉到設(shè)計(jì)深度；（3） 打樁的破碎率能控制在1%左右，最多不超過3%; （4）滿足設(shè)計(jì)要求的最后貫 入度，最好為2040mm/10擊，每根樁的總錘擊數(shù)宜在1500擊以內(nèi)，最多不超 過 20002500擊。管樁施打一般多采用筒

6、式柴油錘，其型號選用可參考表7-78。選擇筒式柴油打樁錘參考表表7-78柴油錘型號25型32型36型40型50型60型62型70型72型80型適用管樁規(guī)格4 3004 4004 3004 4004 4004 5004 5004 5504 6004 5504 6004 6004 8005. 預(yù)應(yīng)力管樁打（沉）樁施工工藝程序?yàn)椋簻y量定位T樁機(jī)就位T底樁就 位、對中和調(diào)直T錘擊沉樁T接樁T再錘擊T再接樁T打至持力層T收錘。6. 打樁前應(yīng)通過軸線控制點(diǎn)，逐個定出樁位，打設(shè)鋼筋標(biāo)樁，并用白灰在標(biāo)樁附近地面上畫上一個圓心與標(biāo)樁重合、直徑與管樁相等的圓圈，以方便插樁 對中，保持樁位正確。7. 底樁就位前，應(yīng)

7、在樁身上劃出單位長度標(biāo)記，以便觀察樁的入土深度及 記錄每米沉樁擊數(shù)。吊樁就位一般用單點(diǎn)吊將管樁吊直，使樁尖插在白灰圈內(nèi)，樁頭部插入錘下面的樁帽套內(nèi)就位，并對中和調(diào)直，使樁身、樁帽和樁錘三者的 中心線重合，保持樁身垂直，其垂直度偏差不得大丁 0.5%。樁垂直度觀測包括 打樁架導(dǎo)桿的垂直度，可用兩臺經(jīng)緯儀在離打樁架 15m以外成正交方向進(jìn)行觀 測，也可在正交方向上設(shè)置兩根吊陀垂線進(jìn)行觀測校正。8 .錘擊沉樁宜采取低錘輕擊或重錘低打，以有效降低錘擊應(yīng)力，同時特別 注意保持底樁垂直，在錘擊沉樁的全過程中都應(yīng)使樁錘， 樁帽和樁身的中心線重 合，防止樁受到偏心錘打，以免樁受彎受扭。9. 樁的接頭過去多采用

8、法蘭盤螺栓連接，剛度較差?，F(xiàn)今都在樁端頭埋設(shè) 端頭板，四周用一圈坡口進(jìn)行電焊連接。當(dāng)?shù)讟稑额^（頂）露出地面 0.51.0m時，即應(yīng)暫停錘擊，進(jìn)行管樁接長。方法是先將接頭上的泥土、鐵銹用鋼絲刷刷 凈、再在底樁樁頭上扣上一個特制的接樁夾具（導(dǎo)向箍），將待接的上節(jié)樁吊入 夾具內(nèi)就位，調(diào)直后，先用電焊在剖口圓周上均勻?qū)ΨQ點(diǎn)焊 46點(diǎn)，待上、下節(jié) 樁固定后卸去夾具，再正式由兩名焊工對稱、分層、均勻、連續(xù)的施焊，一般焊 接層數(shù)不少于2層，焊縫應(yīng)飽滿連續(xù)，待焊縫自然冷卻 810min,始可繼續(xù)錘擊 沉樁。10. 在較厚的粘土、粉質(zhì)粘土層中施打多節(jié)管樁，每根樁宜連續(xù)施打，一次 完成，以避免間歇時間過長，造成再

9、次打入困難，而需增加許多錘擊數(shù)，甚至打 不下而先將樁頭打壞。11. 當(dāng)樁尖（靴）被打入設(shè)計(jì)持力層一定深度，符合設(shè)計(jì)確定的停錘條件時， 即可收錘停打，終止錘擊的控制條件，稱為收錘標(biāo)準(zhǔn)。收錘標(biāo)準(zhǔn)通常以達(dá)到的樁 端持力層、最后貫入度或最后1m深樁樁錘擊數(shù)為主要控制指標(biāo)。樁端持力層作 為定性控制；最后貫入度或最后1m沉樁錘擊數(shù)作為定量控制，均通過試樁或設(shè) 計(jì)確定。一般停止錘擊的控制原則是：樁端（指樁的全截面）位于一般土層時，以控制樁端設(shè)計(jì)標(biāo)高為主貫入度可作參考；樁端達(dá)到堅(jiān)硬、硬塑的粘性土、中密 以上粉土、砂土、碎石類土、風(fēng)化巖時，以貫入度控制為主，樁端標(biāo)高可作參考。 當(dāng)貫入度已達(dá)到而樁端標(biāo)高未達(dá)到時，

10、應(yīng)繼續(xù)錘擊 3陣，按每陣10擊的貫入度 不大于設(shè)計(jì)規(guī)定的數(shù)值加以確認(rèn)，必要時施工控制貫入度應(yīng)通過試驗(yàn)與有關(guān)單位 會商確定。12. 為將管樁打到設(shè)計(jì)標(biāo)高，需要采用送樁器，送樁器用鋼板制作，長46m。 設(shè)計(jì)送樁器的原則是：打入阻力不能太大，容易拔出，能將沖擊力有效地傳到樁 上，并能重復(fù)使用。13.管樁打（沉）樁常遇問題及預(yù)防處理方法，見表7-79管樁打（沉）樁常遇問題及預(yù)防、處理方法 表7-79名稱、現(xiàn)象產(chǎn)生原因預(yù)防措施及處理方法樁頂偏位（在沉樁過 程中，相鄰 的樁廣生橫 向位移）1. 測量放線有誤；或插樁“對中”工作 馬虎2. 打樁順序不當(dāng)，易引起樁頂大偏位3. 在軟土層中，先施工的樁易被擠動4

11、. 遇孤石或其他障礙物將樁擠向一旁5. 樁尖沿基巖傾斜而滑移6. 接樁不直，樁中心線成折線形，造成 樁頂偏位測量放線應(yīng)經(jīng)復(fù)測后使用；插樁 應(yīng)認(rèn)真對中；打樁應(yīng)按規(guī)定順序 進(jìn)行；避免打樁期間同時開挖基 坑；施工前用洛陽鏟探明地下孤 石、障礙物，較淺的挖除，深的 用鉆鉆透或爆碎；接樁應(yīng)吊線找 直，垂直偏差應(yīng)控制在 0.5%以內(nèi) 偏位過大，應(yīng)拔出，移位再打； 偏位不大，可用木架頂正，再慢 錘打入；障礙物不深，可挖去回 填后再打樁身傾斜（樁身傾斜 超過規(guī)范規(guī) 定）1. 打樁機(jī)導(dǎo)桿彎曲或場地不平，或場地 承載力不足廣生傾斜2. 插樁不正，底樁傾斜率過大或樁身彎 曲度過大3. 開始沉樁，樁未站穩(wěn)就猛烈錘擊，

12、或 施打時樁錘、樁帽、樁身中心線、在同一 直線上，受力偏心4. 樁墊錘墊不平或樁帽太大引起錘擊偏 心而使樁身傾斜5. 接樁不直廣生曲折6. 打樁順序不當(dāng)先打的樁被擠斜7. 遇孤石和堅(jiān)硬障礙物或樁尖沿傾斜產(chǎn) 生滑移打樁機(jī)導(dǎo)桿彎曲應(yīng)糾正；打樁場 地應(yīng)整平夯壓堅(jiān)實(shí)；插樁要吊線 錘檢查，樁帽、樁身和樁尖必須 在一條垂線上方可施打；樁身彎 曲度應(yīng)不大于1%,過大的不宜使 用；開始沉樁應(yīng)臨時固定牢，并 輕錘慢擊；施打時應(yīng)使樁錘、樁 帽、樁身在同一直線上，防止受 力偏心；樁墊、錘墊應(yīng)找平，樁 帽與樁周圍的時間隙應(yīng)為 510mm ,不宜過大；接樁應(yīng)吊線 錘找直，垂直度偏差不應(yīng)大于 0.5%;打樁順序應(yīng)按規(guī)定進(jìn)

13、行。 產(chǎn)生原因7的防治措施同“樁頂 偏位”的防治措施樁頂破碎 （沉樁時，樁頂出現(xiàn)混 凝土掉角、 碎裂或被打 碎，樁頂鋼 肋局部或大 部分外露）1. 樁的制作質(zhì)量差，混凝土強(qiáng)度未達(dá)到 要求，或樁頭嚴(yán)重跑漿，存在孔洞；或蒸 養(yǎng)制度不當(dāng)，引起脆性破壞2. 搬運(yùn)、吊裝、堆放過程中碰撞損壞3. 樁錘選用不當(dāng)，錘過重，錘擊應(yīng)力太大將樁頭擊碎；或車砍輕，錘擊次數(shù)增多， 使樁頂產(chǎn)生疲勞破壞4. 樁帽太小、太大、太深或接頭尺寸偏 差太大5. 遇到孤石、硬巖面時繼續(xù)猛打，或貫入度要求太小或總錘擊次數(shù)過多，或每米錘擊數(shù)過多6. 在厚粘性土層中停歇時間過久，再重 新施打時易將樁頭打壞加強(qiáng)樁制作質(zhì)量控制，保證樁頭 混凝

14、土密實(shí)性和強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要 求；樁運(yùn)輸、堆放、吊裝中防止 碰撞損壞樁頭；合理選用樁錘， 不使過重或過輕；樁帽宜做成圓 筒形，套樁頭用的筒體深度宜為 3540cm ,內(nèi)徑應(yīng)比管徑大 23cm,不使空隙過大；遇孤石 可采用小鉆孔再插管樁的方法施 打；合理確定貫入度或總錘擊數(shù)， 不使過小或過多；在厚粘性土層 中停歇時間不應(yīng)超過 24h樁身斷裂(包括樁尖 破損、接頭 開裂，樁身 出現(xiàn)橫向、 豎向或斜向 裂紋及斷 裂)1. 在砂土層中施打開口管樁，下端樁身 有時被擠產(chǎn)生劈裂2. 遇孤石和裸露的巖面仍硬打，易將樁 尖擊碎3. 接樁質(zhì)里差，引起接頭開裂4. 接頭電焊時自然冷卻時間不夠，焊后 立即施打，焊縫遇水

15、脆裂；或接縫間隙填 塞鋼板太少，錘擊時應(yīng)力集中，引起接頭 破損5. 管樁制作嚴(yán)重漏漿，或管壁太薄，樁身強(qiáng)度不夠或養(yǎng)護(hù)制度不當(dāng)，樁身混凝土 變脆6. 打樁時未加樁墊或樁墊太溥7. 樁身預(yù)應(yīng)力值不夠，不足以抵抗錘擊 時的拉應(yīng)力而產(chǎn)生橫向裂縫8. 樁身自由段長細(xì)比過大，沉入時遇堅(jiān) 硬土層，易使樁斷裂9. 樁在堆放、吊裝和搬運(yùn)過程中已裂縫 或斷裂，未認(rèn)真檢查或加固就使用在砂土層中沉樁，樁端應(yīng)設(shè)樁靴， 避免采用開口管樁；遇孤石和巖 面避免硬打；接樁要保持上，下 節(jié)樁在問一軸線上，焊接焊縫應(yīng) 飽滿，填塞鋼板應(yīng)緊密；焊后自 然冷卻810min始可施打；管樁 制作嚴(yán)格控制漏漿、管壁厚度和 樁身強(qiáng)度；打樁時要設(shè)

16、合適樁墊， 厚度不宜小于12cm；樁身制作預(yù) 應(yīng)力值必須符合設(shè)計(jì)要求；沉樁 樁身自由段長細(xì)比不宜超過 40; 樁在堆放、吊裝和搬運(yùn)過程中避 免碰沖產(chǎn)生裂縫或斷裂，沉樁前 要認(rèn)真檢查，已嚴(yán)重裂縫或斷裂 的樁，避免使用沉樁達(dá)/、到 設(shè)計(jì)的控制 要求(沉樁 未達(dá)到設(shè)計(jì) 標(biāo)高或最后 貫入度及錘 擊數(shù)控制指 標(biāo)要求)1. 勘察資料太粗或有誤2. 設(shè)計(jì)選擇持力層不當(dāng)或設(shè)計(jì)要求過嚴(yán)3. 沉樁時遇到地下障礙物或厚度較大的 硬夾層4. 選用樁錘太小，或柴油錘破舊，跳動/、止常5. 樁尖遇到密實(shí)的粉土或粉細(xì)砂層時打 樁會產(chǎn)生“假凝”現(xiàn)象，但間隔一段時間 以后，又可繼續(xù)打下去6. 樁頭被擊碎或樁身被打斷，無法繼續(xù)

17、施打7. 布樁密集或打樁順序不當(dāng)，使后打的 無法達(dá)到設(shè)計(jì)深度， 并使先打的樁上升涌 起8. 打樁間隔時間過長，摩阻力加大詳細(xì)探明工程地質(zhì)情況，必要時 應(yīng)作補(bǔ)勘；合理選擇持力層或標(biāo) 高，使符合地質(zhì)實(shí)際情況；探明 地下降礙物和硬夾層，并清除掉 或鉆透或爆碎；選用樁錘不能太 小，舊柴油錘應(yīng)檢修合格方可使 用；樁頭被打碎，樁身被打斷應(yīng) 停止施打，或處理后再施打；打 樁應(yīng)注意順序，減少向一側(cè)擠密； 打樁應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，不宜間歇時間 過長，必須間歇時，不宜超過24h14.質(zhì)量控制(1) 施工前應(yīng)檢查進(jìn)入現(xiàn)場的成品樁，接樁用電焊條等產(chǎn)品質(zhì)量。(2) 施工過程中應(yīng)檢查樁的貫入情況、柱頂完整狀況、電焊接樁質(zhì)量、樁體垂直度、電焊后的停歇時間。重要工程應(yīng)對電焊接頭作10%的焊縫探傷檢查。(3) 施工結(jié)束后應(yīng)作載荷試驗(yàn)，以檢驗(yàn)設(shè)計(jì)承載力，同時應(yīng)作樁體質(zhì)量檢驗(yàn)。載荷試驗(yàn)及樁體質(zhì)量檢驗(yàn)數(shù)量要求同 7-2-4打(沉)入式混凝土預(yù)制樁施工。(4) 先張法預(yù)應(yīng)力管樁的質(zhì)量檢驗(yàn)如表 7-80所示。成品樁均在工廠生產(chǎn)，隨產(chǎn)品出廠有質(zhì)量保證資料，一般在現(xiàn)場僅對外形進(jìn)行檢驗(yàn)先張法預(yù)應(yīng)力管樁質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)表7-80項(xiàng)序榆杳項(xiàng)目允許偏差或允許值檢查方法單位數(shù)值主控項(xiàng)目123樁體質(zhì)里檢驗(yàn)樁位偏差承