錘擊預制方樁施工技術(shù)

1、錘擊預制方樁施工技術(shù)張浩摘要：筏板基礎(chǔ)發(fā)生偏浮，或由于地基的大幅度沉降不均勻筏板發(fā)生斷裂導致建筑物損壞坍塌。為防止上述情況發(fā)生，預先在筏板基礎(chǔ)下打樁，來平衡筏板基礎(chǔ)的偏浮和地基的大幅度不均勻沉降，混凝土預制方樁廣泛應用于大面積筏板基礎(chǔ)施工上。本文以勝芳凈水廠及配水管網(wǎng)工程清水池打樁為例，簡要說明一下打樁施工技術(shù)幾項要點和可能出現(xiàn)的緊急情況、原因分析及預防措施關(guān)鍵詞：樁基；施工方法；原因分析；預防措施Abstract: the occurrence of partial floating raft foundation, or because of foundation greatly unev

2、en subsidence caused damage to buildings raft fracture collapse. In order to prevent the occurrence of piling in advance, the raft foundation, uneven settlement to balance the raft foundation is floating and foundation greatly, precast concrete square piles are widely used in the construction of lar

3、ge area of raft foundation. This paper takes Shengfang waterworks and water distribution pipe network project clean water tank pile as an example, a brief description of emergency, a pile construction technology key points and possible reason analysis and preventive measuresKeywords: pile foundation

4、; construction method; reason analysis; preventive measures1、工程概況*市*凈水廠清水池工程基礎(chǔ)為長49.5米，寬41.5米，高450mm的筏板基礎(chǔ)，其深度為4.8米。筏板基礎(chǔ)下有143個抗浮樁錨固在筏板中，抗浮樁軸線橫縱間距均為4.0米，樁頂標高為4.70米，樁頂以下500mm為人工劈樁，劈樁后，將樁主筋彎折錨固在基礎(chǔ)筏板內(nèi)。樁身配筋圖2、 施工準備 2.1、施工人員及有關(guān)組織準備根據(jù)相應工程進度安排技術(shù)、測量人員，施工前編制安全技術(shù)交底及應急預案，對所有操作人員、進行安全教育和安全交底，明確施工中可能會遇到的突發(fā)危險狀況及處理措施

5、，保證施工操作人員的生命安全。2.2、材料準備本工程需準備預制鋼筋混凝土方樁，從天津靜?？h運到施工現(xiàn)場運距55km，其規(guī)格、數(shù)量如下：序號預制樁編號規(guī)格長度（不含樁尖）強度數(shù)量樁1AZH-40-7B400X400mm7.0mC30284根樁2AZH-40-5B400X400mm5.0mC302根2.3、主要施工機具準備主要施工機具配置計劃：序 號設 備 名 稱數(shù) 量1反鏟挖掘機2（臺）2自卸汽車8（輛）3裝載機1（臺）4打樁機1（臺）3、施工方法 3.1、工藝流程測量放樣樁打樁機就位喂樁對中、調(diào)直沉樁送樁檢查驗收收錘移至下一樁位3.2、施工方法 （1）測量放樣樁：由專職測量

6、人員將施工圖上的樁位通過軸線控制點逐個施放在打樁現(xiàn)場，在樁位中心點地面上打入一支6長約30厘米的鋼筋，使其露出地面58厘米，再在其上扎一條紅布條，作為樣樁。在當天計劃打樁的幾個樁位上，用白灰在樣樁附近的地面上畫上一個正方形與樣樁重合、大小為400，以方便插樁對中。（2）樁機就位：打樁機對準樁位，保證垂直穩(wěn)定，在施工中不發(fā)生傾斜、移動。（3）起吊預制樁：樁就位前，應在樁身上畫出以米為單位的長度標記，并按從下到上的順序標明長度，以便觀察樁的入土深度及記錄每米沉樁錘擊數(shù)。先拴好吊樁用的鋼絲繩和索具，然后應用索具捆住樁上端吊環(huán)附近處，一般不宜超過30cm，再起動機器吊預制樁，先將樁頭部分插入樁錘下面的

7、樁帽內(nèi)，再用人工扶住方樁下端將樁的樁尖在白灰圈內(nèi)就位。樁就位以后“對中”和“調(diào)直”這兩道工序?qū)Τ蓸顿|(zhì)量起關(guān)鍵作用?！罢{(diào)直”一是要使樁身垂直；二是要使樁身、樁帽、樁錘的中心線重合。并按規(guī)范要求底樁起吊就位插入地面時樁身的垂直度偏差不大于0.5%，否則不得開錘。測量方樁樁身包括打樁架導桿的垂直度，可用兩臺經(jīng)緯儀在離打樁機15米以外成正交方向進行觀察，也可以在正交方向上設置兩根吊砣垂線進行觀察校正。每臺打樁機應配備一把長條水準尺，可隨時量測樁身的垂直度。（4）穩(wěn)樁：樁尖插入樁位后，先用較小的落距冷錘12次，樁入土一定深度，再使樁垂直穩(wěn)定。10m以內(nèi)短樁可目測或用線墜雙向校正；10m以上或打接樁必須用

8、線墜或經(jīng)緯儀雙向校正，不得用目測。樁插入時垂直度偏差不得起超過0.5%。樁在打入前，應在樁的側(cè)面或樁架上設置標尺，以便在施工中觀測、記錄。（5）打樁：樁開始錘擊時落距應較小，樁入土一定深度待樁身穩(wěn)定，樁尖不易偏斜后，再按要求的落距沉樁。用柴油錘時，應保證錘跳動正常。并隨時檢查樁和打樁架的垂直度，超過1%應及時調(diào)整。如樁已打斜，應盡量拔出樁身，查明原因，排除故障，以砂土回填后再進行施工。沉樁標準應按標高和貫入度控制相結(jié)合的原則，根據(jù)地質(zhì)情況和設計要求綜合確定。貫入度已達到而樁尖標高未達到時，應繼續(xù)錘擊3陣，每陣10擊的平均貫入度不應大于設計規(guī)定的數(shù)值。如果貫入度已達到確定的標準，但樁頂未達到設計

9、標高時，應繼續(xù)錘擊，此時打樁采取“重錘低擊”方式。（6）送樁：當沉樁達不到設計高程時，而此時樁錘由于高度不足無法沉樁時，采用送樁器進行送樁，送樁時送樁器的心線應與樁身吻合一致，才能進行送樁。若樁頂不平，應用麻袋或厚紙墊平。送樁留下的孔應立即進行回填密實。 （7）收錘：在停錘之前，施工人員要獲得樁身最后十擊貫入度及最后1米沉樁錘擊數(shù)等各種沉樁信息，如果符合事先確定的停打控制條件，即可收錘停打。（8） 檢查驗收：每根樁頂打至設計標高時，應進行中間驗收。在控制時以樁頂設計標高來控制，符合設計要求后，填好施工記錄。如發(fā)現(xiàn)樁位與要求相差較大時，應報告有關(guān)單位研究處理，然后移樁機到新樁位。4、打

10、樁過程中，可能遇到的緊急情況、原因分析及預防措施4.1、樁身傾斜（1） 現(xiàn)象：裸露在外的樁身垂直度發(fā)生偏差。（2） 原因1）施工場地不平或松軟使柴油錘打樁機發(fā)生傾斜2）插樁時，樁身就同地面不垂直，沉樁時，樁、樁帽、樁錘不在同一軸線上3）樁頂和樁帽、樁帽和樁錘接觸面不平，均會使樁受偏心錘擊，導致樁身傾斜（3）預防措施1）施工現(xiàn)場要求平整.對軟地基要求地表鋪設碎石，場地不平整度小于1%，柴油錘打樁機行走履帶下要鋪設鋼板，打樁機底盤要保持水平2）插樁時，用兩臺互為正交的經(jīng)緯儀觀察中心線的垂直度，垂直精度小于5），初沉階段，若發(fā)現(xiàn)樁超過垂直度要求，需及時調(diào)整3）預鉆孔垂直度誤差要小于1%4）經(jīng)常位查樁

11、頂和樁帽，樁錘和樁帽接觸面的平整，便樁處于中心受壓狀態(tài)沉人土中4.2、樁頂破碎（1）現(xiàn)象：在沉樁過程中，樁頂出現(xiàn)混凝土掉角、碎裂、坍塌甚至樁頂鋼筋全部外露打壞。（2）原因1）設計時沒有考慮到工程地質(zhì)條件、施工機具等因素，混凝土設計強度偏低，或者樁頂鋼筋網(wǎng)片不足，主筋距樁頂面距離過小。2）樁預制時，混凝土配合比不良，施工控制不嚴，振搗不密實等。3）混凝土養(yǎng)護時間短或養(yǎng)護措施不當，致使鋼筋與混凝土在承受沖擊荷載時，不能很好地協(xié)同工作，樁頂容易嚴重碎裂。4）樁頂面不平，樁頂平面與樁軸線不垂直，樁頂保護層過厚。5）樁頂與樁帽的接觸面不平，樁沉入時不垂直，使樁頂面傾斜，造成樁頂面局部受集中應力而破碎。6

12、）沉樁時，樁頂未加襯墊或襯墊已損壞未及時更換，使樁頂直接承受沖擊荷載。7）錘重選擇不當。樁錘小，樁頂受打擊次數(shù)過多，樁頂混凝土容易產(chǎn)生疲勞破壞而打碎，樁錘大，打擊力過大，樁頂混凝土承受不了過大的打擊力，也會發(fā)生碎裂。（3）預防措施1）樁制作時，要振搗密實，主筋不得超過第一層網(wǎng)片。樁成型后要嚴格加強養(yǎng)護，在達到設計強度后，宜有13個月的自然養(yǎng)護，以增加樁頂抗沖擊能力。2）應根據(jù)工程地質(zhì)條件、樁斷面尺寸及形狀，合理地選擇樁錘。3）沉樁前應對樁構(gòu)件進行檢查，檢查樁頂面有無凹凸情況，樁頂平面是否垂直于樁軸線，樁尖有否偏斜，對不符合規(guī)范要求的樁不宜采用或經(jīng)過修補等處理后才能使用。4）檢查樁帽與樁的接觸面

13、處及替打木是否平整，如不平整應進行處理方能施工。5）穩(wěn)樁要垂直，樁頂要加襯墊，如襯墊失效或不符合要求要更換。4.3、貫入度劇變、樁身突然發(fā)生傾斜、位移或有嚴重回彈（1）現(xiàn)象：樁在沉入過程中，樁身突然傾斜錯位，當樁尖處土質(zhì)條件沒有特殊變化，而貫入度逐漸增加或突然增大，同時在樁錘跳起后，樁身隨之出現(xiàn)回彈現(xiàn)象，這時可能是樁身發(fā)生斷裂。（2）原因1）樁節(jié)的細長比過大，沉入又遇到了較硬的土層。2）樁制作時，樁身彎曲超過規(guī)定，樁尖偏離樁的縱軸線較大，沉入后樁身發(fā)生傾斜或彎曲。3）樁入土后遇到大塊堅硬的障礙物，把樁尖擠向一側(cè)。4）穩(wěn)樁時不垂直，打入地下一定深度后，再用走架方法校正，使樁身產(chǎn)生彎曲。5）兩節(jié)樁

14、或多節(jié)樁施工時，相接的兩節(jié)樁不在同一軸線上，產(chǎn)生了曲折。6）樁在反復長時間打擊中，樁身受拉應力作用，當拉應力值大于混凝土抗拉強度樁身某處即產(chǎn)生橫向裂紋，表面混凝土剝落，如拉應力過大，鋼筋超過流限，樁即斷裂。7）制作樁的混凝土強度不夠。樁在堆放、吊運過程中產(chǎn)生裂紋或斷裂未被發(fā)現(xiàn)。（3）預防措施1）施工前應對樁位下的障礙清理干凈，必要時對每個樁位用釬探探測。對樁構(gòu)件要進行檢查，發(fā)現(xiàn)樁身彎曲超過規(guī)定（L/1000且20mm）或樁尖不在樁縱軸線上的不宜使用。一節(jié)樁的細長比不宜過大，一般不宜超過40。2）在穩(wěn)樁過程中，如發(fā)現(xiàn)樁不垂直應及時糾正，樁打入一定深度后發(fā)生嚴重傾斜時，不宜采用移架方法來校正。接樁

15、時，要保證上下兩節(jié)樁在同一軸線上，接頭處應嚴格按照操作要求執(zhí)行。3）樁在堆放、吊運過程中，應嚴格按照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，發(fā)現(xiàn)樁開裂超過有關(guān)驗收規(guī)定時不得使用。4.4、樁頂位移或上升涌起（1）現(xiàn)象：在沉樁過程中，相鄰的樁產(chǎn)生橫向位移或樁身上浮。（2）原因1）樁入土后，遇到大塊堅硬障礙物，把樁尖擠向一側(cè)。2）兩節(jié)樁或多節(jié)樁施工時，相接的兩節(jié)樁不在同一軸線上，產(chǎn)生了曲折。3）樁數(shù)較多，土壤飽和密實，樁間距較小，在沉樁時土被擠到極限密實度而向上隆起，相鄰的樁被浮起。4）在軟土地基施工較密集的群樁時，由于沉樁引起孔隙水壓力把相鄰的樁推向一側(cè)或浮起。（3）預防措施1）清理障礙，及時糾正。2）采用井點降水、砂井或

16、盲溝等降水或排水措施。3）沉樁期間不得同時開挖基坑，需待沉樁完畢后相隔適當時間方可開挖，相隔時間應視具體土質(zhì)條件、基坑開挖深度、面積、樁的密集程度及孔隙壓力消散情況來確定，一般宜兩周左右。4.5、沉樁達不到設計要示求（1）現(xiàn)象：樁設計時是以最終貫入度和最終樁長為施工的最終控制。一般情況下，以一種控制標準為主，以另一種控制標準為參考。有時沉樁達不到設計的最終控制要求。（2）原因分析1）探測點不夠或勘察資料粗，對工程地質(zhì)情況不明，尤其是持力層的起伏標高不明，致使設計考慮持力層或選擇樁有誤，也有時因為設計要求過嚴，超過施工機械能力或樁身混凝土強度。2）勘察工作是以點帶面，對局部硬夾層、軟夾層不可能全

17、部了解清楚，尤其在復雜的工程地質(zhì)條件下，還有地下障礙物，如大塊石頭、混凝土塊等。打樁施工遇到這種情況，就會達不到設計要求的施工控制標準。3）以新近代砂層為持力層時，由于其結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，同一層土的強度差異很大，樁打入該層時，進入持力層較深才能得出貫入度，但群樁施工時，砂層越擠越密，最終則會有沉不下的現(xiàn)象。4）樁錘選擇太小或太大，使樁沉不到或超過設計要求的控制標高。5）樁頂打碎或樁身打斷，致使樁不能繼續(xù)打入。（3）預防措施1）詳細探明工程地質(zhì)情況，必要時應補勘。正確選擇持力層或標高。根據(jù)工程地質(zhì)條件、樁斷面及自重，合理選擇施工機械、施工方法及打樁順序。2）防止樁頂打碎或樁身斷裂。5、樁基施工技術(shù)措施

18、5.1、小心起吊，防止開裂 因為預制方樁樁身長細比大，樁身重，又沒有預加應力，樁身抗裂彎矩和極限彎矩小，樁身混凝土強度低，因此，方樁必須按設計的吊點進行兩點吊或多點吊。預制方樁嚴禁拖運。喂樁方法的正確與否也是保護樁身不開裂的關(guān)鍵所在。為了在喂樁時能自由轉(zhuǎn)動直立的樁身，打樁工人往往用鐵板做成一個“大板手”，扳手的鉗口做成四方形，內(nèi)口比樁邊長大20mm左右，鉗口外配一個大手柄，當鉗口鉗住樁身后，推動手柄，垂直的樁身就能左右轉(zhuǎn)動，方便對中就位。5.2合理選錘，重錘低擊樁錘的選擇和正確使用也對預制方樁順利不沉及樁身完好有密切的關(guān)系。錘擊過程中要遵循“重錘低擊”的原則。5.3、樁帽結(jié)構(gòu)要合理，墊層厚度要

19、保證樁帽是套在樁頭上，起傳遞錘擊力、固定和保護樁頭的作用，所以樁帽結(jié)構(gòu)要牢固，耐打性要好。樁帽一般用鋼板焊接而成，頂板應是一厚度為6-8cm的鋼板。樁帽的橫截面，做成圓形，抗錘擊性能比其他形狀的要高，且圓形截面可使方樁自由轉(zhuǎn)動，不會卡壞發(fā)生扭轉(zhuǎn)的樁身。樁帽的尺寸應與樁頭配合，套樁用的筒體深度宜取400mm左右，過深易磕壞樁頭混凝土，過淺易造成樁頭脫離樁帽而發(fā)生傾倒樁身的事故。筒體內(nèi)徑比方樁橫截面的對角線長度大20-30mm為宜，過大打樁時易發(fā)生偏心錘擊，過小則喂樁困難。樁帽上的錘墊選用150-200mm的豎紋硬木或盤圓層疊的舊鐵芯鋼絲繩，防止樁頭被擊碎。 樁帽與樁頭之間設置彈性襯墊，

20、采用麻袋、硬紙袋、水泥紙袋、膠合板等材料制作，軟硬要適度，壓實后的厚度保持在120-150mm，打樁期間要經(jīng)常檢查，經(jīng)常更換或補充。這是一種行之有效的防止樁頭被擊碎、提高預制樁貫入能力的打樁技術(shù)措施。5.4、樁錘、樁帽和樁身的中心線應重合、力戒偏打  打直樁時要求樁身自始自終保持垂直，并且使樁錘、樁帽和樁身的中心線保持在同一鉛垂線上，以保證成樁的垂直度，同時也是防止預制樁樁頂受偏心錘擊而破碎的一條重要施工技術(shù)措施。5.5、在較厚的粘土、粉質(zhì)粘土層中每根樁要連續(xù)施打，中間停歇時間不可太久在這類土中打樁，樁周土體結(jié)構(gòu)迅速破壞，樁身貫入相當容易，但一旦停下來，樁周土體迅速固結(jié)，停歇時間越長，固結(jié)力