預(yù)制樁基礎(chǔ)知識(shí)

預(yù)制樁-概述預(yù)制樁主要有混凝土預(yù)制樁和鋼樁兩大類。混凝土預(yù)制樁能承受較大的荷載、堅(jiān)固耐久、施工速度快，是廣泛應(yīng)用的樁型之一，但其施工對(duì)周?chē)h(huán)境影響較大，常用的有混凝土實(shí)心方樁和預(yù)應(yīng)力混凝土空心管樁。

鋼樁主要是鋼管樁和H型鋼樁兩種。預(yù)制樁-混凝土實(shí)心方樁樁尖、樁身和樁頭鋼筋混凝土實(shí)心樁，斷面一般呈方形。樁身截面一般沿樁長(zhǎng)不變。實(shí)心方樁截面尺寸一般為200×200mm~600×600mm。鋼筋混凝土實(shí)心樁樁身長(zhǎng)度：限于\o"樁架"樁架高度，現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制樁的長(zhǎng)度一般在25~30m以內(nèi)。限于運(yùn)輸條件，工廠預(yù)制樁，樁長(zhǎng)一般不超過(guò)12m，否則應(yīng)分節(jié)預(yù)制，然后在打樁過(guò)程中予以接長(zhǎng)。接頭不宜超過(guò)2個(gè)。鋼筋混凝土實(shí)心樁的優(yōu)點(diǎn)：長(zhǎng)度和截面可在一定范圍內(nèi)根據(jù)需要選擇，由于在地面上預(yù)制，制作質(zhì)量容易保證，承載能力高，耐久性好。因此，工程上應(yīng)用較廣。材料要求：鋼筋混凝土實(shí)心樁所用混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C30（30N/mm2）。采用靜壓法沉樁時(shí)，可適當(dāng)降低，但不宜低于C20，預(yù)應(yīng)力混凝土樁的混凝土的\o"強(qiáng)度等級(jí)"強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C40，主筋根據(jù)樁斷面大小及吊裝驗(yàn)算確定，一般為4~8根，直徑12~25mm；不宜小于Φ14，\o"箍筋"箍筋直徑為6~8mm，間距不大于200mm，打入樁樁頂2~3d長(zhǎng)度范圍內(nèi)箍筋應(yīng)加密，并設(shè)置鋼筋網(wǎng)片。預(yù)制樁縱向鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度不宜小于30mm。樁尖處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。預(yù)制樁-混凝土管樁混凝土管樁混凝土管樁一般在預(yù)制廠用離心法生產(chǎn)。樁徑有Φ300、Φ400、Φ500mm等，每節(jié)長(zhǎng)度8m、10m、12m不等，接樁時(shí)，接頭數(shù)量不宜超過(guò)4個(gè)。管壁內(nèi)設(shè)Φ12mm~22mm主筋10根~20根，外面繞以Φ6mm螺旋\o"箍筋"箍筋，多以C30混凝土制造。混凝土管樁各節(jié)段之間的連接可以用角鋼焊接或法蘭螺栓連接。由于用離心法成型，混凝土中多余的水分由于離心力而甩出，故混凝土致密，強(qiáng)度高，抵抗地下水和其它\o"腐蝕"腐蝕的性能好?；炷凉軜稇?yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100%后方可運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)打樁。堆放層數(shù)不超過(guò)三層，底層管樁邊緣應(yīng)用楔形木塊塞緊，以防滾動(dòng)。預(yù)制樁-制作預(yù)制樁制作較短的樁一般在預(yù)制廠制作，較長(zhǎng)的樁一般在施工現(xiàn)場(chǎng)附近露天預(yù)制。為節(jié)省場(chǎng)地，現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制方樁多用疊澆法，重疊層數(shù)取決于地面允許\o"荷載"荷載和施工條件，一般不宜超過(guò)4層。制樁場(chǎng)地應(yīng)平整、堅(jiān)實(shí)。不得產(chǎn)生不均勻\o"沉降"沉降。樁與樁間應(yīng)做好隔離層，樁與鄰樁、底模間的接觸面不得發(fā)生粘結(jié)。上層樁或鄰樁的\o"澆筑"澆筑，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%以后方可進(jìn)行。鋼筋骨架及樁身尺寸偏差如超出規(guī)范允許的偏差，樁容易被打壞，樁的預(yù)制先后次序應(yīng)與打樁次序?qū)?yīng)，以縮短養(yǎng)護(hù)時(shí)間。預(yù)制樁的混凝土澆筑，應(yīng)由樁頂向樁尖連續(xù)進(jìn)行，嚴(yán)禁中斷，并應(yīng)防止另一端的砂漿積聚過(guò)多。預(yù)制樁-起吊樁的合理吊點(diǎn)鋼筋混凝土預(yù)制樁應(yīng)在混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的70%方可起吊，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的100%才能運(yùn)輸和打樁。如提前吊運(yùn)，必須采取措施并經(jīng)過(guò)驗(yàn)算合格后才能進(jìn)行。

起吊時(shí)，必須合理選擇吊點(diǎn)，防止在起吊過(guò)程中過(guò)彎而損壞。當(dāng)?shù)觞c(diǎn)少于或等于3個(gè)時(shí)，其位置按正負(fù)彎矩相等的原則計(jì)算確定。當(dāng)?shù)觞c(diǎn)多于3個(gè)時(shí)，其位置按反力相等的原則計(jì)算確定。長(zhǎng)20~30m的樁，一般采用3個(gè)吊點(diǎn)。預(yù)制樁-運(yùn)輸和堆放預(yù)制樁運(yùn)輸與堆放打樁前，樁從制作處運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，并應(yīng)根據(jù)打樁順序隨打隨運(yùn)。樁的運(yùn)輸方式，在運(yùn)距不大時(shí)，可用\o"起重機(jī)"起重機(jī)吊運(yùn)；當(dāng)運(yùn)距較大時(shí)，可采用輕便軌道小平臺(tái)車(chē)運(yùn)輸。嚴(yán)禁在場(chǎng)地上直接推拉樁體。

堆放樁的地面必須平整、堅(jiān)實(shí)，墊木間距應(yīng)與吊點(diǎn)位置相同，各層墊木應(yīng)位于同一垂直線上，堆放層數(shù)不宜超過(guò)4層。不同規(guī)格的樁，應(yīng)分別堆放。

\o"預(yù)應(yīng)力"預(yù)應(yīng)力管樁達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可出廠，在達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度及14天齡期后方可沉樁。

預(yù)應(yīng)力管樁在節(jié)長(zhǎng)小于等于20m時(shí)宜采用兩點(diǎn)捆綁法，大于20m時(shí)采用四吊點(diǎn)法。

預(yù)應(yīng)力管樁在運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)滿足兩點(diǎn)起吊法的位置，并墊以楔形掩木防止?jié)L動(dòng)，嚴(yán)禁層間墊木出現(xiàn)錯(cuò)位。

預(yù)制樁-錘擊法預(yù)制樁的沉樁方法有錘擊法、\o"靜力壓樁"靜力壓樁法、振動(dòng)法等。

錘擊法是利用樁錘的沖擊克服土對(duì)樁的阻力，使樁沉到預(yù)定\o"持力層"持力層。這是最常用的一種沉樁方法。

打樁設(shè)備主要有樁錘、樁架和動(dòng)力裝置三部分。

(1)、樁錘：

對(duì)樁施加沖擊力，將樁打入土中。主要有落錘、單動(dòng)汽錘、雙動(dòng)汽錘、柴油錘、液壓錘。落錘①落錘：

一般由生鐵鑄成，利用\o"卷?yè)P(yáng)機(jī)"卷?yè)P(yáng)機(jī)提升，以脫鉤裝置或松開(kāi)卷?yè)P(yáng)機(jī)剎車(chē)使其墜落到樁頭上，逐漸將樁打入土中。落錘重量為5~20KN，構(gòu)造簡(jiǎn)單，使用方便，故障少。適用于普通粘性土和含礫石較多的土層中打樁。但打樁速度較慢，效率低。提高落錘的落距，可以增加沖擊能，但落距太高又會(huì)擊壞樁頭，故落距一般以1~2m為宜。單動(dòng)汽錘②單動(dòng)汽錘：

單動(dòng)汽錘的沖擊部分為\o"汽缸"汽缸，\o"活塞"活塞是固定于樁頂上的，\o"動(dòng)力"動(dòng)力為\o"蒸氣"蒸氣。其工作過(guò)程和\o"原理"原理是：將錘固定于樁頂上，用軟管連接鍋爐閥門(mén)，引蒸氣入汽缸活塞上部空間，因蒸氣壓力推動(dòng)而升起汽缸，當(dāng)升到頂端位置時(shí)，停止供汽并排出汽體，汽錘則借自重下落到樁頂上擊樁。如此反復(fù)循環(huán)進(jìn)行，逐漸把樁打入土中。單動(dòng)汽錘的錘重30~150KN，具有落距小，沖擊力大的優(yōu)點(diǎn)，其打樁速度較自由落錘快，適用于打各種樁。雙動(dòng)汽錘③雙動(dòng)汽錘：

雙動(dòng)汽錘的沖擊部分為活塞，動(dòng)力是蒸汽。汽缸是固定在樁頂上不動(dòng)的，而汽錘是在汽缸內(nèi)，由蒸汽推動(dòng)而上下運(yùn)動(dòng)。其工作過(guò)程和原理是：先將樁錘固定在樁頂上，然后將蒸汽由汽錘的汽缸調(diào)節(jié)閥進(jìn)入活塞下部，由蒸汽的推動(dòng)而升起活塞，當(dāng)升到最上部時(shí)，調(diào)節(jié)閥在壓差的作用下自動(dòng)改變位置，蒸汽即改變方向而進(jìn)入活塞上部，下部汽體則同時(shí)排出。如此反復(fù)循環(huán)進(jìn)行而逐漸把樁打入土中。柴油錘④柴油錘：

柴油錘是以柴油為燃料，利用柴油點(diǎn)燃爆炸時(shí)膨脹產(chǎn)生的壓力，將錘抬起，然后自由落下沖擊樁頂，同時(shí)汽缸中空氣壓縮，溫度驟增，噴嘴噴油，柴油在汽缸內(nèi)自行燃燒爆發(fā)，使汽缸上拋，落下時(shí)又擊樁進(jìn)入下一循環(huán)。如此反復(fù)循環(huán)進(jìn)行，把樁打入土中。根據(jù)沖擊部分的不同，柴油錘可分為導(dǎo)桿式、活塞式和管式三大類。導(dǎo)桿式柴油錘的沖擊部分是沿導(dǎo)桿上下運(yùn)動(dòng)的汽缸，筒式柴油錘的沖擊部分則是往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞。

(2)、樁架：

支持樁身和樁錘，將樁吊到打樁位置，并在打入過(guò)程中引導(dǎo)樁的方向，保證樁錘沿著所要求的方向沖擊。常用的樁架形式有以下三種：

①滾筒式樁架：

行走靠?jī)筛摑L筒在墊木上滾動(dòng)，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，制作容易，但在平面轉(zhuǎn)彎、調(diào)頭方面不夠靈活，操作人員較多。適用于預(yù)制樁和\o"灌注樁"灌注樁施工。

②多功能樁架：

多功能樁架的機(jī)動(dòng)性和適應(yīng)性很大，在水平方向可做3600旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)架可以伸縮和前后傾斜，底座下裝有鐵輪，底盤(pán)在軌道上行走。這種樁架可適用于各種預(yù)制樁和灌筑樁施工。

③履帶式樁架：

以履帶起重機(jī)為底盤(pán)，增加導(dǎo)桿和斜撐組成，用以打樁。移動(dòng)方便，比多功能樁架更靈活，可用于各種預(yù)制樁和灌筑樁施工。滾筒式樁架多功能樁架履帶式樁架編輯本段

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預(yù)制樁-打樁順序打樁順序打樁時(shí)，由于樁對(duì)土體的擠密作用，先打入的樁被后打入的樁\o"水平"水平擠推而造成偏移和變位或被垂直擠拔造成浮樁；而后打入的樁難以達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高或入土深度，造成土體隆起和擠壓，截樁過(guò)大。所以，群樁施工時(shí)，為了保證\o"質(zhì)量"質(zhì)量和進(jìn)度，防止周?chē)ㄖ锲茐?，打樁前根?jù)樁的密集程度、樁的規(guī)格、長(zhǎng)短以及樁架移動(dòng)是否方便等因素來(lái)選擇正確的打樁順序。

常用的打樁順序一般有下面幾種：由一側(cè)向單一方向進(jìn)行，自中間向兩個(gè)方向?qū)ΨQ進(jìn)行，自中間向四周進(jìn)行。

第一種打樁順序，打樁推進(jìn)方向宜逐排改變，以免土壤朝一個(gè)方向擠壓，而導(dǎo)致土壤擠壓不均勻，對(duì)于同一排樁，必要時(shí)還可采用間隔跳打的方式。對(duì)于大面積的樁群，宜采用后兩種打樁順序，以免土壤受到嚴(yán)重?cái)D壓，使樁難以打入，或使先打入的樁受擠壓而傾斜。大面積的樁群，宜分成幾個(gè)區(qū)域，由多臺(tái)打樁機(jī)采用合理的順序進(jìn)行打設(shè)。打樁時(shí)對(duì)不同基礎(chǔ)標(biāo)高的樁，宜先深后淺，對(duì)不同規(guī)格的樁，宜先大后小，先長(zhǎng)后短，宜防止樁的\o"位移"位移或偏斜。

為減少擠土影響，確定沉樁順序的原則應(yīng)入下：

a、從中間向四周沉設(shè)，由中及外；

b、從靠近現(xiàn)有建筑物最近的樁位開(kāi)始沉設(shè)，由近及遠(yuǎn)；

c、先沉設(shè)入土深度深的樁，由深及淺；

d、先沉設(shè)斷面大的樁，由大及小。

e、先沉設(shè)長(zhǎng)度大的樁，由長(zhǎng)及短。編輯本段

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預(yù)制樁-打樁方法錘擊法打樁過(guò)程打樁機(jī)就位后，將樁錘和樁帽吊起，然后吊樁并送至導(dǎo)桿內(nèi)，垂直對(duì)準(zhǔn)樁位緩緩送下插入土中，垂直偏差不得超過(guò)0.5%，然后固定樁帽和樁錘，使樁、樁帽、樁錘在同一鉛垂線上，確保樁能垂直下沉。在樁錘和樁帽之間應(yīng)加彈性襯墊，樁帽和樁頂周?chē)倪厬?yīng)有5~10mm的間隙，以防損傷樁頂。

打樁開(kāi)始時(shí)，應(yīng)先采用小的落距（0.5~0.8m）作輕的錘擊，使樁正常沉入土中約1~2m后，經(jīng)檢查樁尖不發(fā)生偏移，再逐漸增大落距至規(guī)定高度，繼續(xù)錘擊，直至把樁打到設(shè)計(jì)要求的深度。最大落距不宜大于1m，用柴油錘時(shí)，應(yīng)使錘跳動(dòng)正常。在打樁過(guò)程中，遇有貫入度劇變、樁身突然發(fā)生傾斜、移位或有嚴(yán)重回彈、樁頂或樁身出現(xiàn)嚴(yán)重裂縫或破碎等異常情況時(shí)，應(yīng)暫停打樁，及時(shí)研究處理。

打樁有“輕錘高擊”和“重錘低擊”兩種方式。這兩種方式，如果所做的功相同，而所得到的效果卻不相同。輕錘高擊，所得的動(dòng)量小，而樁錘對(duì)樁頭的沖擊力大，因而回彈也大，樁頭容易損壞大部分能量均消耗在樁錘的回彈上，故樁難以入土。相反，重錘低擊，所得的動(dòng)量大，而樁錘對(duì)樁頭的沖擊力小，因而回彈也小，樁頭不易被打碎，大部分能量都可以用來(lái)克服樁身與土壤的摩阻力和樁尖的阻力，故樁很快入土。此外，又由于重錘低擊的落距小，因而可提高錘擊\o"頻率"頻率，打樁效率也高，正因?yàn)闃跺N頻率較高，對(duì)于較密實(shí)的土層，如砂土或粘性土也能較容易地穿過(guò)，所以打樁宜采用“重錘低擊”。編輯本段

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預(yù)制樁-打樁質(zhì)量控制施工過(guò)程打樁質(zhì)量評(píng)定包括兩個(gè)方面：一是能否滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的貫入度或標(biāo)高的要求；二是樁打入后的偏差是否在施工規(guī)范允許的范圍內(nèi)。

1、貫入度或標(biāo)高必須符合設(shè)計(jì)要求

樁端達(dá)到堅(jiān)硬、硬塑的\o"粘性土"粘性土、碎石土、中密以上的粉土和砂土或風(fēng)化巖等土層時(shí)，應(yīng)以貫入度控制為主，樁端進(jìn)入持力層深度或樁尖標(biāo)高作參考；若貫入度已達(dá)到而樁端標(biāo)高未達(dá)到時(shí)，應(yīng)繼續(xù)錘擊3陣，其每陣10擊的平均貫入度不應(yīng)大于規(guī)定的數(shù)值；樁端位于其它軟土層時(shí)，以樁端設(shè)計(jì)標(biāo)高控制為主，貫入度作參考。

上述所說(shuō)的貫入度是指最后貫入度，即施工中最后10擊內(nèi)樁的平均入土深度。貫入度的大小應(yīng)通過(guò)合格的試樁或試打數(shù)根樁后確定，它是打樁質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的重要控制指標(biāo)。最后貫入度的測(cè)量應(yīng)在下列正常條件下進(jìn)行：樁頂沒(méi)有破壞；錘擊沒(méi)有偏心；錘的落距符合規(guī)定；樁帽與彈性墊層正常。

打樁時(shí)如樁端達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高而貫入度指標(biāo)與要求相差較大；或者貫入度指標(biāo)已滿足，而標(biāo)高與設(shè)計(jì)要求相差較大。遇到這兩種情況時(shí)，說(shuō)明地基的實(shí)際情況設(shè)計(jì)原來(lái)的估計(jì)或判斷有較大的出入，屬于異常情況，都應(yīng)會(huì)同設(shè)計(jì)單位研究處理，以調(diào)整其標(biāo)高或貫入度控制的要求。

2、平面位置或垂直度必須符合施工規(guī)范要求

樁打入后，樁位的允許偏差應(yīng)符合《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50202—2002的規(guī)定。

預(yù)制樁（鋼樁）樁位的允許偏差（mm)，必須使樁在提升就位時(shí)要對(duì)準(zhǔn)樁位，樁身要垂直；樁在施打時(shí)，必須使樁身、樁帽和樁錘三者的中心線在同一垂直軸線上，以保證樁的垂直入土；短樁接長(zhǎng)時(shí)，上下節(jié)樁的端面要平整，中心要對(duì)齊，入發(fā)現(xiàn)斷面有間隙，應(yīng)用鐵片墊平焊牢；打樁完畢基坑挖土?xí)r，應(yīng)制訂合理的挖土方案，以防挖土而引起樁的位移或傾斜。編輯本段

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預(yù)制樁-對(duì)環(huán)境的影響及措施1、必須遵守國(guó)家有關(guān)環(huán)境保護(hù)法令，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)的“三廢”排放和建筑垃圾的清理均遵守有關(guān)規(guī)定。如因我方施工違反上述法令條例受處罰或因影響周?chē)用?、企業(yè)而導(dǎo)致賠償時(shí)，由我方自行承擔(dān)，發(fā)包人概不負(fù)責(zé)，也不支付任何費(fèi)用。

2、施工中產(chǎn)生的固體廢棄物的堆放、產(chǎn)生的噪音污染及廢氣排放必須按《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》等有關(guān)法規(guī)執(zhí)行。

3、凡無(wú)出廠環(huán)境指標(biāo)檢驗(yàn)報(bào)告或者放射性指標(biāo)、有害物質(zhì)含量指標(biāo)超標(biāo)的產(chǎn)品不得使用在本工程上。要大力提倡使用環(huán)保產(chǎn)品，確保本工程建設(shè)成為環(huán)保工程。

4、為保持施工場(chǎng)地和生活區(qū)的環(huán)境衛(wèi)生，對(duì)生活垃圾，在生活區(qū)和施工區(qū)設(shè)置垃圾收集點(diǎn)，及時(shí)將垃圾集中后運(yùn)至業(yè)主指定的垃圾堆放點(diǎn)進(jìn)行堆放掩埋。

5、定期對(duì)工地施工道路進(jìn)行養(yǎng)護(hù)、灑水，減少粉塵。

6、施工組織力求均衡，加強(qiáng)計(jì)劃的落實(shí)，建筑垃圾、棄土等及時(shí)清運(yùn)至指定棄土地點(diǎn)，工完料盡，保護(hù)良好的施工環(huán)境。編輯本段

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