高速公路預應力管樁基礎施工技術(shù)ppt課件

1、預預應應力力管管樁樁目錄目錄n分類分類n按施工工藝按施工工藝n按混凝土強度等級和壁厚按混凝土強度等級和壁厚 n沉樁施工方法沉樁施工方法n特點特點n預應力管樁特點以預應力管樁特點以PHCPHC為例為例n工程案例工程案例n 預應力管樁分類按施工工藝按施工工藝n預應力混凝土管樁以下簡稱預應力管樁預應力混凝土管樁以下簡稱預應力管樁或管樁可分為后張法預應力管樁和先張或管樁可分為后張法預應力管樁和先張法預應力管樁。法預應力管樁。n先張法預應力管樁是采用先張法預應力工先張法預應力管樁是采用先張法預應力工藝和離心成型法制成的一種空心筒體細長藝和離心成型法制成的一種空心筒體細長混凝土預制構(gòu)件，主要由圓筒形樁身、

2、端混凝土預制構(gòu)件，主要由圓筒形樁身、端頭板和鋼套箍等組成。頭板和鋼套箍等組成。按混凝土強度等級和壁厚按混凝土強度等級和壁厚n分為預應力混凝土管樁，代號為分為預應力混凝土管樁，代號為PC;PC;預應力高預應力高強混凝土管樁代號為強混凝土管樁代號為PHC;PHC;先張法薄壁管樁代先張法薄壁管樁代號為號為PTC.PCPTC.PC樁的混凝土強度不得低于樁的混凝土強度不得低于C50C50，PTCPTC樁強度等級不得低于樁強度等級不得低于C60C60，PHCPHC樁的混凝土樁的混凝土強度等級不得低于強度等級不得低于C80C80。PCPC樁和樁和PTCPTC樁普通采樁普通采用常壓蒸汽養(yǎng)護，普通要經(jīng)過用常壓蒸

3、汽養(yǎng)護，普通要經(jīng)過2828天才干施打。天才干施打。而而PHCPHC樁，脫模后要進入高壓釜蒸養(yǎng)，經(jīng)樁，脫模后要進入高壓釜蒸養(yǎng)，經(jīng)1010個個大氣壓、大氣壓、180180度左右的蒸壓養(yǎng)護，混凝土強度度左右的蒸壓養(yǎng)護，混凝土強度等級達等級達C80C80從成型到運用的最短時間只需三、從成型到運用的最短時間只需三、四天。四天。沉樁施工方法 管樁沉樁方法有多種，在我國國內(nèi)施工過的方管樁沉樁方法有多種，在我國國內(nèi)施工過的方法有：錘擊法、靜壓法、震動法、射水法、預鉆法有：錘擊法、靜壓法、震動法、射水法、預鉆孔法及中掘法等，而以靜壓法用得最多?？追爸芯蚍ǖ龋造o壓法用得最多。 為了順應市區(qū)施工需求，近幾年來

4、我國各為了順應市區(qū)施工需求，近幾年來我國各地發(fā)了大噸位的靜力壓樁機施壓預應力管樁的地發(fā)了大噸位的靜力壓樁機施壓預應力管樁的工藝，靜力壓樁機又可分為頂壓式和抱壓式，工藝，靜力壓樁機又可分為頂壓式和抱壓式，抱壓式是樁機的夾板夾緊樁身，依托持板的磨抱壓式是樁機的夾板夾緊樁身，依托持板的磨擦力大于入土阻力的原理任務，靜力壓樁機最擦力大于入土阻力的原理任務，靜力壓樁機最大壓樁力可達大壓樁力可達5000-6000kN5000-6000kN，可將直徑，可將直徑500500、600600mmmm的預應力管樁壓到設計要求的持力層，從而的預應力管樁壓到設計要求的持力層，從而大大推進了預應力管樁的運用和開展。大大推

5、進了預應力管樁的運用和開展。預應力管樁特點以PHC管樁為例PHCPHC樁是專業(yè)樁是專業(yè)工廠里采用先工廠里采用先張法預應力和張法預應力和離心成型工藝離心成型工藝，經(jīng)過蒸壓養(yǎng)，經(jīng)過蒸壓養(yǎng)護而制成的一護而制成的一種空心圓筒體種空心圓筒體的等截面構(gòu)件的等截面構(gòu)件。 PHC PHC樁特點樁特點n(1)(1)單樁承載力高，單位承載力價錢廉價。樁身混單樁承載力高，單位承載力價錢廉價。樁身混凝土強度等級為凝土強度等級為C80C80，具有高強性能，具有高強性能，600600的的PHCPHC樁的單樁允許承載力到達樁的單樁允許承載力到達250025003200KN3200KN。可作為高?？勺鳛楦邔?、超高層建筑的根底

6、。其單位承載力的造價比預層、超高層建筑的根底。其單位承載力的造價比預制混凝土方樁和鉆孔灌注樁低，且僅為鋼樁的制混凝土方樁和鉆孔灌注樁低，且僅為鋼樁的1/31/32/32/3，并節(jié)省鋼材。，并節(jié)省鋼材。n(2) (2) 抗彎性能好?？箯澬阅芎?。PHCPHC樁選用高強度、低松馳的陰樁選用高強度、低松馳的陰螺紋鋼筋作為預應力主筋，使樁身具有較高的預壓螺紋鋼筋作為預應力主筋，使樁身具有較高的預壓應力，其抗彎、抗裂性能良好，應力，其抗彎、抗裂性能良好，PHCPHC樁有卓絕的貫樁有卓絕的貫入性能，能穿透密實的砂層，能順應復雜的環(huán)境與入性能，能穿透密實的砂層，能順應復雜的環(huán)境與地理條件。地理條件。n(3)

7、(3) 質(zhì)量穩(wěn)定可靠。由于采用工廠預制的消費方式，質(zhì)量穩(wěn)定可靠。由于采用工廠預制的消費方式，能利用先進的工藝和設備，質(zhì)量容易控制，產(chǎn)質(zhì)量能利用先進的工藝和設備，質(zhì)量容易控制，產(chǎn)質(zhì)量量容易保證，且成樁質(zhì)量監(jiān)測方便。量容易保證，且成樁質(zhì)量監(jiān)測方便。n(4) (4) 運用范圍廣。樁身耐防腐性能好，規(guī)格長度容運用范圍廣。樁身耐防腐性能好，規(guī)格長度容易調(diào)整，使設計選用范圍廣，容易布樁，對樁端持易調(diào)整，使設計選用范圍廣，容易布樁，對樁端持力層起伏變化大的地質(zhì)條件順應性強。力層起伏變化大的地質(zhì)條件順應性強。n(5) (5) 施工速度快，工期短。施工速度快，工期短。PHCPHC樁在工廠商品化消樁在工廠商品化消

8、費，能按施工要求及時供樁，施工前期預備時間短，費，能按施工要求及時供樁，施工前期預備時間短，普通能縮短工期一二月。普通能縮短工期一二月。n(6) (6) 施工現(xiàn)場文明。施工現(xiàn)場無砂石、水泥，無泥施工現(xiàn)場文明。施工現(xiàn)場無砂石、水泥，無泥漿污染，對施工現(xiàn)場狹窄的工程特別有利。漿污染，對施工現(xiàn)場狹窄的工程特別有利。 工程案例工程案例一、工程概略一、工程概略 二、施工配置二、施工配置三、施工方案三、施工方案一、工程概略一、工程概略 n樁基工程概略n地質(zhì)概略n環(huán)境概略樁基工程概略樁基工程概略nA30高速公路工程第五合同段是該工程中最大的一個樞紐工程，無論從工程數(shù)量、任務量和技術(shù)含量都可謂重中之重。其中主

9、線長632米，匝道長約1600米，并有A匝道跨隨塘河橋和趙家溝橋，B匝道跨隨塘河橋及主線跨結(jié)合河橋。 n本工程主線和C、D匝道部分采用PHC高強預應力砼離心管樁根底，樁徑為600，樁型為A型和AB型，每根管樁分3節(jié)打入，下部2節(jié)為A型，上部一節(jié)為AB型(長度14m)，管樁縱橫間距2m。管樁共376根，根據(jù)已到圖紙統(tǒng)計，其中主線178根、B匝道12根、C匝道根、D匝道50根，共有36m、37m、38m、39m、41m等單樁長度規(guī)格。PHC管樁由*混凝土管樁制品公司提供廢品樁。 地質(zhì)工程概略地質(zhì)工程概略n本工程位于曹路鎮(zhèn)，臨近東海，周圍大都為鄉(xiāng)村和農(nóng)田，場地地貌類型屬河口砂嘴島地貌類型，地面高程普

10、通在4.0m左右。n根據(jù)地質(zhì)勘測報告顯示，擬建橋址處為古河道堆積區(qū)，土層分布大致穩(wěn)定，但厚度和埋深有所差別，缺失層硬土。地質(zhì)特征自上而下分別為：層：填土4.031.39米；層：黃色粉質(zhì)粘土1.02.5米；1層：灰色淤泥粉質(zhì)粘土-5.579.12米；2層：灰色粉質(zhì)粘土-7.818.85米土質(zhì)較好，但分布不均勻；層：灰色淤泥質(zhì)粘土-16.8619.52米；1層：灰色粘土-22.7726.13米；31層：灰色粉質(zhì)粘土夾粉砂-25.2533.91米；32層：灰色砂質(zhì)粉土夾粘土-31.3149.20米；層：灰色粉砂-46.1158.90米。環(huán)境概略環(huán)境概略n自然環(huán)境：沿線苗甫、瓜果地、菜地、村莊布置。n

11、氣候環(huán)境：沿海地域氣候，雨季在六、七月份；最高氣溫在40以內(nèi)，在七、八月份；冬季處在十二、元月、二月份。n地方環(huán)境：村鎮(zhèn)等各部門協(xié)調(diào)力度較大，老百姓尚無阻遏，地方環(huán)境較好。n交通環(huán)境：東川公路、林場路等穿過，多條小路維修后可通往施工現(xiàn)場，交通便利。二、施工配置二、施工配置n1 1、資料預備、資料預備n2 2、機械配備、機械配備n3 3、勞動力預備、勞動力預備前期配備前期配備2臺臺DD-8T柴油打柴油打樁機，隨著任務面的展樁機，隨著任務面的展開添加打樁機數(shù)量；配開添加打樁機數(shù)量；配備備2025t履帶式吊車履帶式吊車2臺，運樁小車臺，運樁小車4臺，電焊臺，電焊設備設備2套。套。施工現(xiàn)場每臺樁機配備

12、施工施工現(xiàn)場每臺樁機配備施工員員1 1人，平安員人，平安員1 1人，質(zhì)檢員人，質(zhì)檢員1 1人，施工工人人，施工工人1010人，管理人人，管理人員員5 5人，機械人員人，機械人員4 4人，資料人，資料人員人員1 1人，共人，共3333人。人。 資料資料 1 1 鋼筋砼預制方樁、預應力管樁的規(guī)格、鋼筋砼預制方樁、預應力管樁的規(guī)格、質(zhì)量必需符合設計要求和施工規(guī)范的規(guī)定；并應質(zhì)量必需符合設計要求和施工規(guī)范的規(guī)定；并應有出廠合格證明，還應根據(jù)地質(zhì)資料，初步確定有出廠合格證明，還應根據(jù)地質(zhì)資料，初步確定樁段的級配方案數(shù)量。樁段的級配方案數(shù)量。 2 2 鋼筋砼預制樁，應到達設計強度的鋼筋砼預制樁，應到達設計

13、強度的100%100%才才干壓樁。干壓樁。 3 3 鋼筋砼方樁接樁時，宜用漿錨法，所運用鋼筋砼方樁接樁時，宜用漿錨法，所運用的硫磺膠泥的抗壓強度、抗拉強度、抗折強度和的硫磺膠泥的抗壓強度、抗拉強度、抗折強度和黏結(jié)強度必需到達設計要求和施工規(guī)范的規(guī)定，黏結(jié)強度必需到達設計要求和施工規(guī)范的規(guī)定，并有出廠合格證明，當采用預應力鋼筋砼管樁時，并有出廠合格證明，當采用預應力鋼筋砼管樁時，運用的焊條標號、性能必需符合設計要求和有關運用的焊條標號、性能必需符合設計要求和有關規(guī)范的規(guī)定，并有出廠合格證明，普通宜運用結(jié)規(guī)范的規(guī)定，并有出廠合格證明，普通宜運用結(jié)422422焊條。焊條。留意點留意點n檢查檢查PHC

14、PHC管樁質(zhì)量的要求管樁質(zhì)量的要求n 外觀質(zhì)量：無蜂窩、無裂痕、露筋、外觀質(zhì)量：無蜂窩、無裂痕、露筋、色感均勻。色感均勻。n 檢驗方法：采用直觀方法，對樁頂處用檢驗方法：采用直觀方法，對樁頂處用小錘敲擊聽能否有空隙。小錘敲擊聽能否有空隙。n 資料檢查：重點檢查產(chǎn)品出廠合格證資料檢查：重點檢查產(chǎn)品出廠合格證混凝土強度、鋼絞束鐓頭檢驗、鋼筋復混凝土強度、鋼絞束鐓頭檢驗、鋼筋復試報告和外形尺寸外觀質(zhì)量。試報告和外形尺寸外觀質(zhì)量。三、施工方案三、施工方案施工流程施工流程施工工藝施工工藝1打樁預備2打樁階段技術(shù)措施試樁試樁樁基檢測與驗收樁基檢測與驗收常見問題及防治對策常見問題及防治對策工藝流程施工工藝1

15、 1打樁預備打樁預備 (1 ) (1 )試樁施工前再次逐根檢查，對管試樁施工前再次逐根檢查，對管樁兩端清理干凈樁兩端清理干凈 . . 2 2樁錘的選擇樁錘的選擇, ,經(jīng)過地基承載力計算經(jīng)過地基承載力計算指點后期大面積管樁施工。指點后期大面積管樁施工。 3 3樁架的選擇樁架的選擇 , ,樁架的設置、安裝樁架的設置、安裝和預備任務對打樁效率有很大影響。和預備任務對打樁效率有很大影響。 44 施工順序和樁位測設施工順序和樁位測設 5 5 堆存吊運管樁堆存設計兩個支點堆存吊運管樁堆存設計兩個支點( (圖圖1)1)，其吊點符合圖其吊點符合圖2 2所示的位置要求。管樁堆存需求所示的位置要求。管樁堆存需求運

16、用軟墊運用軟墊( (木墊木墊) )。管樁起吊運輸中要防止振動、。管樁起吊運輸中要防止振動、沖撞。沖撞。 圖 1 圖 2n6 6管樁齡期確實定管樁齡期確實定, ,管樁從制呵斥型到打樁施管樁從制呵斥型到打樁施工的間隔時間盡量長些，混凝土強度到達設計強工的間隔時間盡量長些，混凝土強度到達設計強度等級規(guī)范值度等級規(guī)范值 ( (由于在工廠制造，按由于在工廠制造，按100100的設計的設計強度等級規(guī)范值出廠強度等級規(guī)范值出廠) )，現(xiàn)場堆存一定量的樁，按，現(xiàn)場堆存一定量的樁，按“先進場樁先打的原那么，滿足管樁的強度要求。先進場樁先打的原那么，滿足管樁的強度要求。n(7)(7)樁基軸線和樣樁的定位點，設置在

17、不受沉樁直樁基軸線和樣樁的定位點，設置在不受沉樁直接影響的地點，并在施工中定期做好系統(tǒng)的檢查，接影響的地點，并在施工中定期做好系統(tǒng)的檢查，定位點需求挪動時，先檢查其準確性，并做好丈定位點需求挪動時，先檢查其準確性，并做好丈量記錄。量記錄。n(8)(8)仔細做好每根樁基的丈量放樣記錄，并及時提仔細做好每根樁基的丈量放樣記錄，并及時提請監(jiān)理復核，復核手續(xù)及時、完善，經(jīng)監(jiān)理復核請監(jiān)理復核，復核手續(xù)及時、完善，經(jīng)監(jiān)理復核經(jīng)過后再施打。經(jīng)過后再施打。n n1 1 插樁插樁 n2 2 錘打錘打n3 3 接樁與焊接接樁與焊接n4 4送樁送樁n5 5停錘停錘n樁打入過程中修正樁的角度較困難，因此樁打入過程中修

18、正樁的角度較困難，因此就位時正確安放。第一節(jié)管樁插入地下時，就位時正確安放。第一節(jié)管樁插入地下時，盡量堅持位置方向正確。開場悄然打下，盡量堅持位置方向正確。開場悄然打下，仔細檢查，假設有偏向及時糾正，必要時仔細檢查，假設有偏向及時糾正，必要時拔出重打。校核樁的垂直度采用垂直角，拔出重打。校核樁的垂直度采用垂直角，即用兩個方向即用兩個方向( (互成互成9090) )的經(jīng)緯儀使導架堅的經(jīng)緯儀使導架堅持垂直。經(jīng)過樁機導架的旋轉(zhuǎn)、滑動及停持垂直。經(jīng)過樁機導架的旋轉(zhuǎn)、滑動及停留進展調(diào)整。經(jīng)緯儀設置在不受打樁影響留進展調(diào)整。經(jīng)緯儀設置在不受打樁影響處，并經(jīng)常加以調(diào)平，使之堅持垂直處，并經(jīng)常加以調(diào)平，使之堅

19、持垂直 。留意點:n上、中、下節(jié)樁焊接時，采用小電流焊接，上、中、下節(jié)樁焊接時，采用小電流焊接，最大限制的防止因焊接溫度過高而影響砼最大限制的防止因焊接溫度過高而影響砼結(jié)合部的強度。結(jié)合部的強度。n焊接完成后，由工程部質(zhì)量員檢查合格后，焊接完成后，由工程部質(zhì)量員檢查合格后，請監(jiān)理檢查。檢查合格后，保證冷卻請監(jiān)理檢查。檢查合格后，保證冷卻5 5分鐘分鐘后施打。后施打。 n打樁時詳細、準確地填寫打樁記錄。特別打樁時詳細、準確地填寫打樁記錄。特別留意最后貫入度，即最后留意最后貫入度，即最后50cm50cm樁長的錘擊樁長的錘擊高度及樁的貫入度。高度及樁的貫入度。 n 為將管樁打到設計標高，需求采用送樁

20、器，為將管樁打到設計標高，需求采用送樁器，設計送樁器的原那么是打入阻力不能太大，設計送樁器的原那么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，容易拔出，能將沖擊力有效地傳到樁上，并能反復運用。并能反復運用。 n當貫入度已到達控制貫入度，再錘入當貫入度已到達控制貫入度，再錘入10cm10cm左右或錘擊左右或錘擊30305050擊，如無異常變化時，擊，如無異常變化時，闡明不是遇到妨礙物等情況，此時樁尖標闡明不是遇到妨礙物等情況，此時樁尖標高與設計要求標高相差不大時可停錘。假高與設計要求標高相差不大時可停錘。假設樁尖標高與設計規(guī)定標高相差過多時，設樁尖標高與設計規(guī)定標高相差過多時，需求思

21、索樁的側(cè)向穩(wěn)定能否足夠，與設計需求思索樁的側(cè)向穩(wěn)定能否足夠，與設計等部門研討確定。等部門研討確定。n為防止樁上浮和附近的樁上浮，錘擊時將為防止樁上浮和附近的樁上浮，錘擊時將樁錘停留在樁頭時間長一些。樁錘停留在樁頭時間長一些。n停錘規(guī)范按符合設計標高控制為主，以貫停錘規(guī)范按符合設計標高控制為主，以貫入度控制為輔的原那么。入度控制為輔的原那么。試樁試樁n為了獲得合理的施工工藝和控制規(guī)范，為了獲得合理的施工工藝和控制規(guī)范，選擇主線選擇主線phs05墩樁號墩樁號K20+885.68位置做實驗樁，以指點后續(xù)大面積開展位置做實驗樁，以指點后續(xù)大面積開展施工。施工。試樁工藝試樁工藝n樁在打入前，在樁的側(cè)面畫上標尺，以便在沉樁樁在打入前，在樁的側(cè)面畫上標尺，以便在沉樁時記錄入土深度。時記錄入土深度。n沉樁時采用樁與錘相適的樁帽和彈性墊層，并及沉樁時采用樁與錘相適的樁帽和彈性墊層，并及時改換被打擊密實失去彈性的墊層。時改換被打擊密實失去彈性的墊層。n樁錘、樁帽和樁身要控制在同一軸線上，樁的垂樁錘、樁帽和樁身要控制在同一軸線上，樁的垂直度偏向小于直度偏向小于L/100L/100，可采用，可采用2 2臺經(jīng)緯儀成臺經(jīng)緯儀成9090角跟角跟蹤觀測控制。蹤觀測控制。n