認識預應力混凝土空心方樁施工及設備

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

錘擊樁機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；柴油錘樁機常見的有：導桿柴油錘和筒式柴油打樁錘兩種。柴油錘樁機沉樁工序:測量放樣樁—打樁機就位—喂樁—對中、調直—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:1）、樁機在喂樁前拉樁時偏心起吊，宜造成方樁還沒上樁架就已折斷。應正前方起吊水平距離不得大于4米。2）、在施打過程中當方樁入土深度大于3米時，現場發(fā)現樁身的垂直度不達要求而強行糾偏，而造成樁身斷裂。3）、樁錘啟動前，樁錘、樁帽和樁不在同一條軸線上，造成偏心打樁。如果不及時采取措施樁頭將破損。4）、在打樁過程中，當最后一米貫入度每10擊小于或等于2mm時，應立即停止施打。如強行施打會造成樁頭混凝土破損或樁頭承載承受能力下降。5）、打樁過程中應控制樁機上活塞的起跳高度，嚴禁超過2.5m。因錘跳偏高說明土層砂層較厚反彈力較大，樁機的錘擊能量偏小，如繼續(xù)施打宜造成混凝土疲勞破壞。應采取在該土層加大檔位或更換大一點樁錘等一些措施再施打。6）、樁機施工時在喂樁過程中，方樁在起吊與樁帽對接時應輕起輕放，嚴禁樁帽與方樁劇烈碰撞。宜造成方樁因受力過大而折斷。7）、施打前樁機樁錘應墊緩沖層，以保證樁頭不被打碎。樁帽與樁頭之間應設置彈性襯墊。襯墊厚度應均勻經錘實后的厚度不宜小于120mm，在施打期間應經常檢查及時更換。樁錘與樁帽之間應用豎紋硬木或招圓層疊的鋼扮繩作錘墊其厚度宜取150～200mm。在正常施工中應及時檢查更換，如鋼扮繩墊打壞或一側打壞宜出現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，應保持樁錘、樁帽和樁身的中心線在同一條直線上，并隨時檢查樁身的垂直度。當樁身垂直度偏差超過0.8%時，應找出原因設法糾正；在樁尖進入硬土層后，嚴禁用移動樁架等強行回扳的方法糾偏；9）要送樁或復打時，應事先檢查方樁內孔的水量，若方樁內孔充滿水，應抽去部分水以后才能施打。10)、每根樁總錘擊數及每個樁位最后lm樁錘擊數應符合下列規(guī)定:a.KFZ樁總錘擊數不宜超過2000錘，最后lm錘擊數不宜超過100錘。b.HKFZ樁總錘擊數不宜超過2500錘，最后lm錘擊數不宜超過200錘。11)、終錘標準a.樁端位于一般土層的端承摩擦樁，以控制樁端設計標高為主，貫入度控制為輔。b.樁端達到堅硬、硬塑的粘性土及中密以上粉土、砂土、碎石類土、風化巖時，以貫入度控制為主，控制樁長和標高為輔。c.貫入度已達到標準要求而設計標高未達到時，應繼續(xù)錘3陣，按每陣10擊的貫入度小于設計規(guī)定的數值加以確定，必要時通過試驗與有關單位會審商定。靜壓法沉樁機械是全液壓式靜壓樁機。常見靜壓樁機有：抱壓式液壓壓樁機、頂壓式液壓壓樁機和抱壓頂壓聯合式液壓壓樁機三種。3、靜壓樁機1）.靜壓樁機的型號和配重可根據設計要求和工程地質報告或根據試樁資料等因素選擇。在沒有規(guī)定要求和現有資料的情況下，可根據上表選擇壓樁機類型。壓樁機運入現場安裝就位后，應認真檢查壓樁設備各部分的質量和性能，并進行試運行，根據施工組織設計方案，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的壓力值。2）.壓樁過程應符合下列規(guī)定:a.首節(jié)樁插入時，垂直度偏差不得大于0.5%；b.壓樁時壓樁機應保持水平；c.沉樁宜連續(xù)一次性將樁沉到設計標高，盡量縮短中間停頓時間，應避免在接近持力層時接樁。3）.在樁身標記以米為單位的長度標記，及時記錄樁身入土深度和該深度時的壓力值(通過樁機上的油壓表工作壓力和壓力換算關系計算。壓力表必須按規(guī)定進行校驗標定)。4）.截樁和送樁應符合以下規(guī)定:a.當一根樁壓完后，若有露出地面的樁段必須在移機前截去，方樁應用鋸樁器截割，嚴禁利用壓樁機行走推力強行將樁扳斷的作業(yè)法。b.當樁頂被壓至接近地面需要送樁時，應測出樁的垂直度并檢查樁頭質量，合格后應立即送樁，壓送作業(yè)應連續(xù)進行。c.送樁應用專制鋼質送樁器，不得借施壓用的工程樁作送樁器。d.當場地上多數樁較短(L≤15)或樁端持力層為風化軟質巖可能需要復壓時，送樁深度不宜超過1.5m。e.當樁的垂直度小于1%且樁的有效樁長大于15m時，靜壓送樁深度可根據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，樁孔應及時可靠地覆蓋，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度標準值（MPa）；￡pc——樁身混凝土有效預壓應力（MPa）；

A——樁身橫截面面積（mm2）?；炷翉姸鹊燃壿S心抗壓強度標準值fck(MPa)軸心抗壓強度設計值fc(MPa)C6038.527.5C8050.235.9混凝土軸心抗壓強度標準值、設計值常見空心方樁（HKFZ）規(guī)格及相關參數

邊長（mm）內徑（mm）橫截面積（mm2）型號混凝土有效預壓應力（MPa）30016069894A3.85400240114761A3.75450250153413A4.196）.抱壓式液壓壓樁機施打作業(yè)的規(guī)定a.壓樁機應配足重量，滿足最大壓樁力的要求。b.壓樁機機上起重機在進行吊樁，喂樁過程中，嚴禁行走和調整。c.帶有樁尖的第一節(jié)樁插入地面0.5-1.0米時，應嚴格調整樁的垂直度，偏差不得大于0.5%，然后才能繼續(xù)壓樁。d.壓樁過程中應經常觀測樁身的垂直度，當樁垂直度偏差大于0.8%時，應找出原因并設法糾正；當樁尖進入較硬土層后，嚴禁用移動機架的方法強行糾偏。e.壓樁過程中應經常注意樁身混凝土的完整性，一旦發(fā)現樁身裂縫或掉角，應立即停機，找出原因，采取改進措施。每一根樁應一次連續(xù)壓到底，接樁，送樁應連續(xù)進行，中間不得無故停止，且盡可能避免在樁尖接近設計持力層時進行接樁。7）.靜壓樁機施工宜造成方樁破損事項。a.施打前吊樁造成的破損。靜壓樁機沒有錘擊樁機靈活，頂壓樁機在施工過程中的吊樁應配備吊機吊樁。但在實際情況中均無做到，因此在拉樁過程中宜造成拉樁時碰撞樁機斷裂。b.施工現場的地基不能承受樁機的重量。有些工地地質條件復雜有一些河道等不良情況，使用的是回填土地基較軟，壓樁時樁機下陷造成方樁折斷。c.樁機設備存在異常。有些樁機的夾具塊因長時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.壓樁機的配重達不到工地實際要求。工地的設計壓力值與實際壓力值有差距,樁機配重達不到要求，在送樁階段宜造成樁機浮機現象導致樁頭破碎。e.大噸位的壓樁機抱壓力較大宜在最后的送樁過程中抱碎樁身。(≥4000KN的樁機)。f.靜壓樁機壓樁遇到障礙物時強行施壓。當靜壓樁機在遇到障礙物時應清除障礙物重新插樁，不能強行糾偏或斜打。g.抱壓樁機夾具打滑時不可以提高液壓壓力強行操作。在抱壓樁機施壓時出現夾具打滑應查找夾具打滑原因，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.打樁機導桿不垂直。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，樁身未站穩(wěn)就猛烈錘擊，或在淤泥軟土層中開打時，易使樁身傾斜偏位。e.施打時樁錘、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，錘擊時會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，連接不直，產生曲折。i.遇到孤石和堅硬障礙物，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時更顯得嚴重。1.先打的樁送樁太深，附近后打的樁會往送樁孔的方向傾斜。m.“鉆孔植樁法”施工時，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引起樁傾斜。o.坑開挖時，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.樁的制作質量差，如樁身原材料差，制作工藝不符合規(guī)范要求，配合比不當,水灰比控制不嚴，混凝土強度達不到要求，離心制度不當等。b.方樁制作時，樁頭嚴重跑漿，形成空洞。c.蒸汽養(yǎng)護時蒸養(yǎng)制度不當引起混凝土脆性破壞。d.樁身混凝土齡期不足。e.搬運、吊裝、堆放過程中碰撞損壞。f.預應力主筋的鐓頭高出樁端面。g.打樁錘選用不當，錘過重，錘擊應力過大易將樁頭擊碎，錘過輕，錘擊次數增多，易產生疲勞破壞。h.施打時樁錘、樁冒和樁身軸線不能保持在同一中心線上，產生偏心錘擊。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，或未及時更換。k.遇到孤石、硬巖面時繼續(xù)猛打。l.貫入度要求太小或總錘擊數過多，或每米捶擊數過多。m.遇厚度較大的硬隔層需貫穿時易打碎樁頭。n.在厚粘性土層中停置間歇時間太久再重新施打時易打壞樁頭。o.送樁器尺寸不合適或傾斜時使樁頭擊碎。3、樁身斷裂(包括樁尖破損、接頭開裂、樁身出現橫向、豎向或斜向裂紋及斷裂)a.在砂土層中施打開口預制方樁，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、部分仍在土層時也會引起樁尖破裂。d.接樁時接頭施工質量差引起接頭開裂。e.多節(jié)樁的底樁沿傾斜巖面滑移時易使上面的接頭開裂。f.電焊焊接時自然冷卻時間不夠，焊好后立即施打，焊縫遇水易脆裂。g.對接時接縫間隙只有少數鋼板填塞，錘擊時傳力集中引起接頭破損。h.方樁制作時漏漿嚴重或壁厚太薄。i.蒸養(yǎng)制度不當，樁身混凝土變脆。j.打樁錘選擇不當。k.打樁時未加樁墊或樁墊太薄，或未及時更換。l.打樁時樁錘、樁帽和樁身軸線不在同一直線上。m.樁身預應力值不高，不足以抵抗錘擊時出現的拉應力而產生橫向裂縫。n.方樁內腔充滿水時進行錘擊易使方樁產生縱向裂縫。o.樁身自由段長徑比過大，沉入時又遇到堅硬的土層時易使樁斷裂。p.樁身由于各種原因傾斜過大產生偏心錘擊。q.樁尖進入硬土層后傾斜過大，用移動樁架等強行回扳的方法糾偏而將樁身折斷。r.樁在堆放、吊裝和搬運過程中已產生裂縫或折斷而在使用前又未加認真檢驗。s.沉樁完畢露出地面部分未加保護，受施工機械的碰撞而斷裂。t.基坑開挖時操作不當引起樁身大傾斜大偏位而折斷樁身。三、幾個