認(rèn)識(shí)預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁施工及設(shè)備

認(rèn)識(shí)預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁施工及設(shè)備1、錘擊法：柴油錘、液壓錘；2、靜壓法：抱壓式液壓壓樁機(jī)、頂壓式液壓壓樁機(jī)、抱壓頂壓聯(lián)合式液壓壓樁機(jī)。一、預(yù)應(yīng)力空心方樁施工設(shè)備1、方樁施工的附件設(shè)施要求（1）、樁帽及墊層的設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定:A、樁帽應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐打性；B、樁帽下部套樁頭用的套筒應(yīng)做成方型，方樁中心應(yīng)與錘墊中心重合，筒體深度應(yīng)為350～400mm，內(nèi)邊長(zhǎng)應(yīng)比方樁邊長(zhǎng)大20～30mm；C、樁帽套筒應(yīng)與施打的方樁邊長(zhǎng)相匹配，嚴(yán)禁使用過度性鋼套(俗稱博士帽)用大樁帽打小邊長(zhǎng)方樁；D、打樁時(shí)樁帽套筒底面與樁頭之間應(yīng)設(shè)置彈性襯墊(又稱樁墊)。樁墊可采用紙板、膠合板等材料制作，厚度應(yīng)均勻一致。樁墊經(jīng)錘擊壓實(shí)后的厚度應(yīng)為120～150mm，且應(yīng)在打樁期間經(jīng)常檢查，及時(shí)更換或補(bǔ)充；E、樁帽上部受錘擊部位應(yīng)設(shè)置“錘墊”，錘墊應(yīng)用堅(jiān)紋硬木或盤繞疊層的鋼絲繩制作，其厚度應(yīng)為150-200mm，打樁前應(yīng)進(jìn)行檢查、校正或更換。（2）、送樁器及其襯墊設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定:A、送樁器器身宜做成方柱形，并應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐打性，上下兩端面應(yīng)平整，且與送樁器中心軸線相垂直。送樁器長(zhǎng)度應(yīng)滿足送樁深度的要求，器身彎曲度不得大于1/1000；B、送樁器下端應(yīng)設(shè)置方形套筒，套筒深度應(yīng)為300～350mm，內(nèi)邊長(zhǎng)應(yīng)比方樁邊長(zhǎng)大20～30mm；C、不得使用下端面不設(shè)任何限位裝置的送樁器；D、送樁作業(yè)時(shí)，送樁器套筒內(nèi)應(yīng)設(shè)置硬紙板或廢舊木板等襯墊，襯墊經(jīng)錘擊壓實(shí)后的厚度不宜小于80mm。（3）、夾具的選擇：夾具邊長(zhǎng)不能小于樁變長(zhǎng)的三分之二，且必須大于樁內(nèi)孔直徑，越趨近于邊長(zhǎng)越好2、錘擊樁機(jī)

錘擊樁機(jī)大致可分為柴油錘和液壓錘兩種，其中柴油錘為常見的錘擊樁機(jī)；柴油錘樁機(jī)常見的有：導(dǎo)桿柴油錘和筒式柴油打樁錘兩種。柴油錘樁機(jī)沉樁工序:測(cè)量放樣樁—打樁機(jī)就位—喂樁—對(duì)中、調(diào)直—錘擊沉樁—接樁—再錘擊—至持力層(送樁)—收錘柴油錘擊施工易造成方樁破損事項(xiàng):1）、樁機(jī)在喂樁前拉樁時(shí)偏心起吊，宜造成方樁還沒上樁架就已折斷。應(yīng)正前方起吊水平距離不得大于4米。2）、在施打過程中當(dāng)方樁入土深度大于3米時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)樁身的垂直度不達(dá)要求而強(qiáng)行糾偏，而造成樁身斷裂。3）、樁錘啟動(dòng)前，樁錘、樁帽和樁不在同一條軸線上，造成偏心打樁。如果不及時(shí)采取措施樁頭將破損。4）、在打樁過程中，當(dāng)最后一米貫入度每10擊小于或等于2mm時(shí)，應(yīng)立即停止施打。如強(qiáng)行施打會(huì)造成樁頭混凝土破損或樁頭承載承受能力下降。5）、打樁過程中應(yīng)控制樁機(jī)上活塞的起跳高度，嚴(yán)禁超過2.5m。因錘跳偏高說明土層砂層較厚反彈力較大，樁機(jī)的錘擊能量偏小，如繼續(xù)施打宜造成混凝土疲勞破壞。應(yīng)采取在該土層加大檔位或更換大一點(diǎn)樁錘等一些措施再施打。6）、樁機(jī)施工時(shí)在喂樁過程中，方樁在起吊與樁帽對(duì)接時(shí)應(yīng)輕起輕放，嚴(yán)禁樁帽與方樁劇烈碰撞。宜造成方樁因受力過大而折斷。7）、施打前樁機(jī)樁錘應(yīng)墊緩沖層，以保證樁頭不被打碎。樁帽與樁頭之間應(yīng)設(shè)置彈性襯墊。襯墊厚度應(yīng)均勻經(jīng)錘實(shí)后的厚度不宜小于120mm，在施打期間應(yīng)經(jīng)常檢查及時(shí)更換。樁錘與樁帽之間應(yīng)用豎紋硬木或招圓層疊的鋼扮繩作錘墊其厚度宜取150～200mm。在正常施工中應(yīng)及時(shí)檢查更換，如鋼扮繩墊打壞或一側(cè)打壞宜出現(xiàn)施打中偏心受力樁頭宜破碎。8）方樁施打過程中，宜重錘低擊，應(yīng)保持樁錘、樁帽和樁身的中心線在同一條直線上，并隨時(shí)檢查樁身的垂直度。當(dāng)樁身垂直度偏差超過0.8%時(shí)，應(yīng)找出原因設(shè)法糾正；在樁尖進(jìn)入硬土層后，嚴(yán)禁用移動(dòng)樁架等強(qiáng)行回扳的方法糾偏；9）要送樁或復(fù)打時(shí)，應(yīng)事先檢查方樁內(nèi)孔的水量，若方樁內(nèi)孔充滿水，應(yīng)抽去部分水以后才能施打。10)、每根樁總錘擊數(shù)及每個(gè)樁位最后lm樁錘擊數(shù)應(yīng)符合下列規(guī)定:a.KFZ樁總錘擊數(shù)不宜超過2000錘，最后lm錘擊數(shù)不宜超過100錘。b.HKFZ樁總錘擊數(shù)不宜超過2500錘，最后lm錘擊數(shù)不宜超過200錘。11)、終錘標(biāo)準(zhǔn)a.樁端位于一般土層的端承摩擦樁，以控制樁端設(shè)計(jì)標(biāo)高為主，貫入度控制為輔。b.樁端達(dá)到堅(jiān)硬、硬塑的粘性土及中密以上粉土、砂土、碎石類土、風(fēng)化巖時(shí)，以貫入度控制為主，控制樁長(zhǎng)和標(biāo)高為輔。c.貫入度已達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求而設(shè)計(jì)標(biāo)高未達(dá)到時(shí)，應(yīng)繼續(xù)錘3陣，按每陣10擊的貫入度小于設(shè)計(jì)規(guī)定的數(shù)值加以確定，必要時(shí)通過試驗(yàn)與有關(guān)單位會(huì)審商定。靜壓法沉樁機(jī)械是全液壓式靜壓樁機(jī)。常見靜壓樁機(jī)有：抱壓式液壓壓樁機(jī)、頂壓式液壓壓樁機(jī)和抱壓頂壓聯(lián)合式液壓壓樁機(jī)三種。3、靜壓樁機(jī)1）.靜壓樁機(jī)的型號(hào)和配重可根據(jù)設(shè)計(jì)要求和工程地質(zhì)報(bào)告或根據(jù)試樁資料等因素選擇。在沒有規(guī)定要求和現(xiàn)有資料的情況下，可根據(jù)上表選擇壓樁機(jī)類型。壓樁機(jī)運(yùn)入現(xiàn)場(chǎng)安裝就位后，應(yīng)認(rèn)真檢查壓樁設(shè)備各部分的質(zhì)量和性能，并進(jìn)行試運(yùn)行，根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)方案，確定合理的施工流水線路。注意觀察樁的入土深度及記錄該深度時(shí)的壓力值。2）.壓樁過程應(yīng)符合下列規(guī)定:a.首節(jié)樁插入時(shí)，垂直度偏差不得大于0.5%；b.壓樁時(shí)壓樁機(jī)應(yīng)保持水平；c.沉樁宜連續(xù)一次性將樁沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高，盡量縮短中間停頓時(shí)間，應(yīng)避免在接近持力層時(shí)接樁。3）.在樁身標(biāo)記以米為單位的長(zhǎng)度標(biāo)記，及時(shí)記錄樁身入土深度和該深度時(shí)的壓力值(通過樁機(jī)上的油壓表工作壓力和壓力換算關(guān)系計(jì)算。壓力表必須按規(guī)定進(jìn)行校驗(yàn)標(biāo)定)。4）.截樁和送樁應(yīng)符合以下規(guī)定:a.當(dāng)一根樁壓完后，若有露出地面的樁段必須在移機(jī)前截去，方樁應(yīng)用鋸樁器截割，嚴(yán)禁利用壓樁機(jī)行走推力強(qiáng)行將樁扳斷的作業(yè)法。b.當(dāng)樁頂被壓至接近地面需要送樁時(shí)，應(yīng)測(cè)出樁的垂直度并檢查樁頭質(zhì)量，合格后應(yīng)立即送樁，壓送作業(yè)應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。c.送樁應(yīng)用專制鋼質(zhì)送樁器，不得借施壓用的工程樁作送樁器。d.當(dāng)場(chǎng)地上多數(shù)樁較短(L≤15)或樁端持力層為風(fēng)化軟質(zhì)巖可能需要復(fù)壓時(shí)，送樁深度不宜超過1.5m。e.當(dāng)樁的垂直度小于1%且樁的有效樁長(zhǎng)大于15m時(shí)，靜壓送樁深度可根據(jù)需要送得比錘擊樁深一些，但不宜超過8m。f.送樁的抱壓壓樁力一般不宜超過樁身允許最大壓樁力的1.1倍。g.沉樁完畢，樁孔應(yīng)及時(shí)可靠地覆蓋，確保人身安全。

5）、方樁身允許抱壓力宜滿足下列要求：

KFZ樁Pmax≤0.5(fck-￡pc)AHKFZ樁Pmax≤0.45(fck-￡pc)A式中Pmax——樁身允許抱壓壓力（KN）；

fck——樁身混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa）；￡pc——樁身混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力（MPa）；

A——樁身橫截面面積（mm2）?；炷翉?qiáng)度等級(jí)軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fck(MPa)軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc(MPa)C6038.527.5C8050.235.9混凝土軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值常見空心方樁（HKFZ）規(guī)格及相關(guān)參數(shù)

邊長(zhǎng)（mm）內(nèi)徑（mm）橫截面積（mm2）型號(hào)混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力（MPa）30016069894A3.85400240114761A3.75450250153413A4.196）.抱壓式液壓壓樁機(jī)施打作業(yè)的規(guī)定a.壓樁機(jī)應(yīng)配足重量，滿足最大壓樁力的要求。b.壓樁機(jī)機(jī)上起重機(jī)在進(jìn)行吊樁，喂樁過程中，嚴(yán)禁行走和調(diào)整。c.帶有樁尖的第一節(jié)樁插入地面0.5-1.0米時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格調(diào)整樁的垂直度，偏差不得大于0.5%，然后才能繼續(xù)壓樁。d.壓樁過程中應(yīng)經(jīng)常觀測(cè)樁身的垂直度，當(dāng)樁垂直度偏差大于0.8%時(shí)，應(yīng)找出原因并設(shè)法糾正；當(dāng)樁尖進(jìn)入較硬土層后，嚴(yán)禁用移動(dòng)機(jī)架的方法強(qiáng)行糾偏。e.壓樁過程中應(yīng)經(jīng)常注意樁身混凝土的完整性，一旦發(fā)現(xiàn)樁身裂縫或掉角，應(yīng)立即停機(jī)，找出原因，采取改進(jìn)措施。每一根樁應(yīng)一次連續(xù)壓到底，接樁，送樁應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，中間不得無故停止，且盡可能避免在樁尖接近設(shè)計(jì)持力層時(shí)進(jìn)行接樁。7）.靜壓樁機(jī)施工宜造成方樁破損事項(xiàng)。a.施打前吊樁造成的破損。靜壓樁機(jī)沒有錘擊樁機(jī)靈活，頂壓樁機(jī)在施工過程中的吊樁應(yīng)配備吊機(jī)吊樁。但在實(shí)際情況中均無做到，因此在拉樁過程中宜造成拉樁時(shí)碰撞樁機(jī)斷裂。b.施工現(xiàn)場(chǎng)的地基不能承受樁機(jī)的重量。有些工地地質(zhì)條件復(fù)雜有一些河道等不良情況，使用的是回填土地基較軟，壓樁時(shí)樁機(jī)下陷造成方樁折斷。c.樁機(jī)設(shè)備存在異常。有些樁機(jī)的夾具塊因長(zhǎng)時(shí)間使用沒有檢查校正，使得夾持力不均宜造成方樁混凝土夾碎。d.壓樁機(jī)的配重達(dá)不到工地實(shí)際要求。工地的設(shè)計(jì)壓力值與實(shí)際壓力值有差距,樁機(jī)配重達(dá)不到要求，在送樁階段宜造成樁機(jī)浮機(jī)現(xiàn)象導(dǎo)致樁頭破碎。e.大噸位的壓樁機(jī)抱壓力較大宜在最后的送樁過程中抱碎樁身。(≥4000KN的樁機(jī))。f.靜壓樁機(jī)壓樁遇到障礙物時(shí)強(qiáng)行施壓。當(dāng)靜壓樁機(jī)在遇到障礙物時(shí)應(yīng)清除障礙物重新插樁，不能強(qiáng)行糾偏或斜打。g.抱壓樁機(jī)夾具打滑時(shí)不可以提高液壓壓力強(qiáng)行操作。在抱壓樁機(jī)施壓時(shí)出現(xiàn)夾具打滑應(yīng)查找夾具打滑原因，采取改正措施后再繼續(xù)施工。二、常見問題分析1、樁身傾斜a.打樁機(jī)導(dǎo)桿不垂直。b.插樁不正，底樁傾斜率過大。c.樁身彎曲度過大，形成香蕉形，尤其是250和300的方樁。d.開始打樁時(shí)，樁身未站穩(wěn)就猛烈錘擊，或在淤泥軟土層中開打時(shí)，易使樁身傾斜偏位。e.施打時(shí)樁錘、樁帽、樁身中心線不在同一直線上，偏心受力。f.樁墊或錘墊不平，錘擊時(shí)會(huì)使樁頂面傾斜而造成樁身傾斜。g.樁帽太大，引起錘擊偏而使樁身傾斜。h.兩節(jié)或多節(jié)樁施工時(shí)，連接不直，產(chǎn)生曲折。i.遇到孤石和堅(jiān)硬障礙物，使樁尖跑位樁身傾斜。j.樁尖沿裸露巖石傾斜面滑移。k.先打的樁被擠斜，尤其是打樁順序不當(dāng)時(shí)更顯得嚴(yán)重。1.先打的樁送樁太深，附近后打的樁會(huì)往送樁孔的方向傾斜。m.“鉆孔植樁法”施工時(shí)，鉆孔本身傾斜而引起成樁的傾斜。n.送樁器同樁頭套得太松或送樁器傾斜也會(huì)引起樁傾斜。o.坑開挖時(shí)，或邊打樁邊開挖，或樁旁堆土，或樁周土體不平衡引起樁身傾斜。2、樁頭破裂a(bǔ).樁的制作質(zhì)量差，如樁身原材料差，制作工藝不符合規(guī)范要求，配合比不當(dāng),水灰比控制不嚴(yán)，混凝土強(qiáng)度達(dá)不到要求，離心制度不當(dāng)?shù)取.方樁制作時(shí)，樁頭嚴(yán)重跑漿，形成空洞。c.蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí)蒸養(yǎng)制度不當(dāng)引起混凝土脆性破壞。d.樁身混凝土齡期不足。e.搬運(yùn)、吊裝、堆放過程中碰撞損壞。f.預(yù)應(yīng)力主筋的鐓頭高出樁端面。g.打樁錘選用不當(dāng)，錘過重，錘擊應(yīng)力過大易將樁頭擊碎，錘過輕，錘擊次數(shù)增多，易產(chǎn)生疲勞破壞。h.施打時(shí)樁錘、樁冒和樁身軸線不能保持在同一中心線上，產(chǎn)生偏心錘擊。i.樁帽太小、太大、太深，或樁頭尺寸偏差太大。j.樁帽襯墊材料太薄或未加襯墊，或未及時(shí)更換。k.遇到孤石、硬巖面時(shí)繼續(xù)猛打。l.貫入度要求太小或總錘擊數(shù)過多，或每米捶擊數(shù)過多。m.遇厚度較大的硬隔層需貫穿時(shí)易打碎樁頭。n.在厚粘性土層中停置間歇時(shí)間太久再重新施打時(shí)易打壞樁頭。o.送樁器尺寸不合適或傾斜時(shí)使樁頭擊碎。3、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)a.在砂土層中施打開口預(yù)制方樁，下端樁身有發(fā)生劈裂的可能。b.遇到孤石或裸露的巖面仍硬打，樁尖尤其是平頭十字形樁尖易擊碎。c.平頭樁尖部分嵌入巖層、部分仍在土層時(shí)也會(huì)引起樁尖破裂。d.接樁時(shí)接頭施工質(zhì)量差引起接頭開裂。e.多節(jié)樁的底樁沿傾斜巖面滑移時(shí)易使上面的接頭開裂。f.電焊焊接時(shí)自然冷卻時(shí)間不夠，焊好后立即施打，焊縫遇水易脆裂。g.對(duì)接時(shí)接縫間隙只有少數(shù)鋼板填塞，錘擊時(shí)傳力集中引起接頭破損。h.方樁制作時(shí)漏漿嚴(yán)重或壁厚太薄。i.蒸養(yǎng)制度不當(dāng)，樁身混凝土變脆。j.打樁錘選擇不當(dāng)。k.打樁時(shí)未加樁墊或樁墊太薄，或未及時(shí)更換。l.打樁時(shí)樁錘、樁帽和樁身軸線不在同一直線上。m.樁身預(yù)應(yīng)力值不高，不足以抵抗錘擊時(shí)出現(xiàn)的拉應(yīng)力而產(chǎn)生橫向裂縫。n.方樁內(nèi)腔充滿水時(shí)進(jìn)行錘擊易使方樁產(chǎn)生縱向裂縫。o.樁身自由段長(zhǎng)徑比過大，沉入時(shí)又遇到堅(jiān)硬的土層時(shí)易使樁斷裂。p.樁身由于各種原因傾斜過大產(chǎn)生偏心錘擊。q.樁尖進(jìn)入硬土層后傾斜過大，用移動(dòng)樁架等強(qiáng)行回扳的方法糾偏而將樁身折斷。r.樁在堆放、吊裝和搬運(yùn)過程中已產(chǎn)生裂縫或折斷而在使用前又未加認(rèn)真檢驗(yàn)。s.沉樁完畢露出地面部分未加保護(hù)，受施工機(jī)械的碰撞而斷裂。t.基坑開挖時(shí)操作不當(dāng)引起樁身大傾斜大偏位而折斷樁身。三、幾個(gè)