先張預應力管樁施工

先張預應力管樁施工1樁規(guī)格與適用條件先張預應力管樁，簡稱管樁，系采用先張法預應力工藝和離心成型法，制成的一種空心圓柱體細長混凝土預制構件。主要由圓筒形樁身、端頭板和鋼套箍等組成如圖7-60所示。圖7-60預應力管樁示意1-樁身；2-鋼套箍；3-端頭板；D-外徑；t-壁厚管樁按樁身混凝土強度等級分為預應力混凝土管樁（代號PC樁）和預應力高強混凝土管樁（代號PHC樁），前者強度等級不低于C60；后者不低于C80。PC樁一般采用常壓蒸汽養(yǎng)護，脫模后移入水池再泡水養(yǎng)護，一般要經(jīng)28d才能使用。PHC樁，一般在成型脫模后，送入高壓釜經(jīng)10個大氣壓、180℃左右高溫高壓蒸汽養(yǎng)護，從成型到使用的最短時間為3~4d。管樁規(guī)格按外徑分為300mm、400mm、500mm、550mm、600mm、800mm和1000mm等，壁厚由60~130mm。每節(jié)長一般不超過15m，常用節(jié)長8~12m，有時也生產(chǎn)長達25~30m的管樁。預應力管樁具有單樁承載力高，樁端承載力可比原狀土提高80%~100%；設計選用范圍廣，單載承載力可從600kN到4500kN，既適用于多層建筑，也可用于50層以下的高層建筑；樁運輸?shù)跹b方便，接樁快速；樁長度不受施工機械的限制，可任意接長；樁身耐打，穿透力強，抗裂性好，可穿透5~6m厚的密實砂夾層；造價低廉，其單位承載力價格僅為鋼樁的1/3~2/3,并節(jié)省鋼材。但也存在施工機械設備投資大，打樁時振動、噪聲和擠土量大等問題。適用于各類工程地質(zhì)條件為粘性土、粉土、砂土、碎石類土層以及持力層為強風化巖層、密實的砂層（或卵石層）等土層應用，但不適用于石灰?guī)r、含孤石和障礙物多、有堅硬夾層的巖土層中應用。2打（沉）樁工藝方法要點1．預應力管樁沉樁方法較多，目前國內(nèi)主要采用錘擊法，多采用爆發(fā)力強、錘擊能量大、工效高的筒式柴油錘沉樁。但這種錘工作時振動和噪聲大，有的地區(qū)如廣東還采用大噸位靜壓預應力管樁施工工藝，采用4000~6800kN靜力壓樁機，可壓φ500、φ550mm的管樁到設計持力層；亦有的采用預鉆孔后植樁的施工工藝，先用長螺旋鉆機引孔，然后用打（壓）樁機將管樁打（壓）到設計持力層。2．預應力管樁常用打（沉）樁工藝流程如圖7-61所示。圖7-61預應力管樁施工工藝流程（a）測量放樣、樁機和樁就位對中調(diào)直；（b）錘擊下沉；（c）電焊接樁；（d）再錘擊、再接樁，再錘擊；（e）收錘，測貫入度1-打樁機；2-打樁錘；3-樁；4-接樁3．管樁施工應根據(jù)樁的密集程度與周圍建（構）筑物的關系，合理確定打樁順序。一般當樁較密集且距周圍建（構）筑物較遠，施工場地較開闊時，宜從中間向四周對稱施打；若樁較密集、場地狹長、兩端距建（構）筑物較遠時，宜從中間向兩端對稱施打；若樁較密集且一側靠近建（構）筑物時，宜從毗鄰建（構）筑物的一側開始向另一方向施打。若建（構）筑物外圍設有支護樁，宜先打設工程樁，再后打設外圍支護樁。根據(jù)樁的入土深度，宜先打設深樁，后打設淺樁；根據(jù)管樁的規(guī)格，宜先大后小，先長后短；根據(jù)高層建筑塔樓（高層）與裙房（低層）的關系，宜先高后低。4．管樁施打應合理選擇樁錘，樁錘選用一般應滿足以下要求：（1）能保證樁的承載力滿足設計要求；（2）能順利或基本順利地將樁下沉到設計深度；（3）打樁的破碎率能控制在1%左右，最多不超過3%；（4）滿足設計要求的最后貫入度，最好為20~40mm/10擊，每根樁的總錘擊數(shù)宜在1500擊以內(nèi)，最多不超過2000~2500擊。管樁施打一般多采用筒式柴油錘，其型號選用可參考表7-78。選擇筒式柴油打樁錘參考表表7-78柴油錘型號25型32型~36型40型~50型60型~62型70型~72型80型適用管樁規(guī)格φ300φ400φ300φ400φ400φ500φ500φ550φ600φ550φ600φ600φ8005．預應力管樁打（沉）樁施工工藝程序為：測量定位→樁機就位→底樁就位、對中和調(diào)直→錘擊沉樁→接樁→再錘擊→再接樁→打至持力層→收錘。6．打樁前應通過軸線控制點，逐個定出樁位，打設鋼筋標樁，并用白灰在標樁附近地面上畫上一個圓心與標樁重合、直徑與管樁相等的圓圈，以方便插樁對中，保持樁位正確。7．底樁就位前，應在樁身上劃出單位長度標記，以便觀察樁的入土深度及記錄每米沉樁擊數(shù)。吊樁就位一般用單點吊將管樁吊直，使樁尖插在白灰圈內(nèi)，樁頭部插入錘下面的樁帽套內(nèi)就位，并對中和調(diào)直，使樁身、樁帽和樁錘三者的中心線重合，保持樁身垂直，其垂直度偏差不得大于0.5%。樁垂直度觀測包括打樁架導桿的垂直度，可用兩臺經(jīng)緯儀在離打樁架15m以外成正交方向進行觀測，也可在正交方向上設置兩根吊陀垂線進行觀測校正。8．錘擊沉樁宜采取低錘輕擊或重錘低打，以有效降低錘擊應力，同時特別注意保持底樁垂直，在錘擊沉樁的全過程中都應使樁錘，樁帽和樁身的中心線重合，防止樁受到偏心錘打，以免樁受彎受扭。9．樁的接頭過去多采用法蘭盤螺栓連接，剛度較差?，F(xiàn)今都在樁端頭埋設端頭板，四周用一圈坡口進行電焊連接。當?shù)讟稑额^（頂）露出地面0.5~1.0m時，即應暫停錘擊，進行管樁接長。方法是先將接頭上的泥土、鐵銹用鋼絲刷刷凈、再在底樁樁頭上扣上一個特制的接樁夾具（導向箍），將待接的上節(jié)樁吊入夾具內(nèi)就位，調(diào)直后，先用電焊在剖口圓周上均勻?qū)ΨQ點焊4~6點，待上、下節(jié)樁固定后卸去夾具，再正式由兩名焊工對稱、分層、均勻、連續(xù)的施焊，一般焊接層數(shù)不少于2層，焊縫應飽滿連續(xù)，待焊縫自然冷卻8~10min，始可繼續(xù)錘擊沉樁。10．在較厚的粘土、粉質(zhì)粘土層中施打多節(jié)管樁，每根樁宜連續(xù)施打，一次完成，以避免間歇時間過長，造成再次打入困難，而需增加許多錘擊數(shù)，甚至打不下而先將樁頭打壞。11．當樁尖（靴）被打入設計持力層一定深度，符合設計確定的停錘條件時，即可收錘停打，終止錘擊的控制條件，稱為收錘標準。收錘標準通常以達到的樁端持力層、最后貫入度或最后1m深樁樁錘擊數(shù)為主要控制指標。樁端持力層作為定性控制；最后貫入度或最后1m沉樁錘擊數(shù)作為定量控制，均通過試樁或設計確定。一般停止錘擊的控制原則是：樁端（指樁的全截面）位于一般土層時，以控制樁端設計標高為主貫入度可作參考；樁端達到堅硬、硬塑的粘性土、中密以上粉土、砂土、碎石類土、風化巖時，以貫入度控制為主，樁端標高可作參考。當貫入度已達到而樁端標高未達到時，應繼續(xù)錘擊3陣，按每陣10擊的貫入度不大于設計規(guī)定的數(shù)值加以確認，必要時施工控制貫入度應通過試驗與有關單位會商確定。12．為將管樁打到設計標高，需要采用送樁器，送樁器用鋼板制作，長4~6m。設計送樁器的原則是：打入阻力不能太大，容易拔出，能將沖擊力有效地傳到樁上，并能重復使用。13．管樁打（沉）樁常遇問題及預防處理方法，見表7-79。管樁打（沉）樁常遇問題及預防、處理方法表7-79名稱、現(xiàn)象產(chǎn)生原因預防措施及處理理方法樁頂偏位（在沉沉樁過程中中，相鄰的的樁產(chǎn)生橫橫向位移）1．測量放線有誤；；或插樁“對中”工作馬虎虎2．打樁順序不當，易易引起樁頂頂大偏位3．在軟土層中，先先施工的樁樁易被擠動動4．遇孤石或其他障障礙物將樁樁擠向一旁旁5．樁尖沿基巖傾傾斜而滑移移6．接樁不直，樁中中心線成折折線形，造造成樁頂偏偏位測量放線應經(jīng)復復測后使用用；插樁應應認真對中中；打樁應應按規(guī)定順順序進行；；避免打樁樁期間同時時開挖基坑坑；施工前前用洛陽鏟鏟探明地下下孤石、障障礙物，較較淺的挖除除，深的用用鉆鉆透或或爆碎；接接樁應吊線線找直，垂垂直偏差應應控制在0.5%以內(nèi)偏位位過大，應應拔出，移移位再打；；偏位不大大，可用木木架頂正，再再慢錘打入入；障礙物物不深，可可挖去回填填后再打樁身傾斜（樁身身傾斜超過過規(guī)范規(guī)定定）1．打樁機導桿彎曲曲或場地不不平，或場場地承載力力不足產(chǎn)生生傾斜2．插樁不正，底樁樁傾斜率過過大或樁身身彎曲度過過大3．開始沉樁，樁樁未站穩(wěn)就就猛烈錘擊擊，或施打打時樁錘、樁樁帽、樁身身中心線不不在同一直直線上，受受力偏心4．樁墊錘墊不平或或樁帽太大大引起錘擊擊偏心而使使樁身傾斜斜5．接樁不直產(chǎn)生曲曲折6．打樁順序不當先先打的樁被被擠斜7．遇孤石和堅硬障障礙物或樁樁尖沿傾斜斜產(chǎn)生滑移移打樁機導桿彎曲曲應糾正；；打樁場地地應整平夯夯壓堅實；；插樁要吊吊線錘檢查查，樁帽、樁樁身和樁尖尖必須在一一條垂線上上方可施打打；樁身彎彎曲度應不不大于1%，過大的的不宜使用用；開始沉沉樁應臨時時固定牢，并并輕錘慢擊擊；施打時時應使樁錘錘、樁帽、樁樁身在同一一直線上，防防止受力偏偏心；樁墊墊、錘墊應應找平，樁樁帽與樁周周圍的時間間隙應為5~100mm，不宜過過大；接樁樁應吊線錘錘找直，垂垂直度偏差差不應大于于0.5%；打樁順順序應按規(guī)規(guī)定進行。產(chǎn)產(chǎn)生原因7的防治措措施同“樁頂偏位”的防治措措施樁頂破碎（沉樁樁時，樁頂頂出現(xiàn)混凝凝土掉角、碎碎裂或被打打碎，樁頂頂鋼筋局部部或大部分分外露）1．樁的制作質(zhì)量量差，混凝凝土強度未未達到要求求，或樁頭頭嚴重跑漿漿，存在孔孔洞；或蒸蒸養(yǎng)制度不不當，引起起脆性破壞壞2．搬運、吊裝、堆堆放過程中中碰撞損壞壞3．樁錘選用不當，錘錘過重，錘錘擊應力太太大將樁頭頭擊碎；或或錘太輕，錘錘擊次數(shù)增增多，使樁樁頂產(chǎn)生疲疲勞破壞4．樁帽太小、太大大、太深或或接頭尺寸寸偏差太大大5．遇到孤石、硬巖巖面時繼續(xù)續(xù)猛打，或或貫入度要要求太小或或總錘擊次次數(shù)過多，或或每米錘擊擊數(shù)過多6．在厚粘性土層中中停歇時間間過久，再再重新施打打時易將樁樁頭打壞加強樁制作質(zhì)量量控制，保保證樁頭混混凝土密實實性和強度度達到設計計要求；樁樁運輸、堆堆放、吊裝裝中防止碰碰撞損壞樁樁頭；合理理選用樁錘錘，不使過過重或過輕輕；樁帽宜宜做成圓筒筒形，套樁樁頭用的筒筒體深度宜宜為35~440cm，內(nèi)徑應應比管徑大大2~3ccm，不使空空隙過大；；遇孤石可可采用小鉆鉆孔再插管管樁的方法法施打；合合理確定貫貫入度或總總錘擊數(shù)，不不使過小或或過多；在在厚粘性土土層中停歇歇時間不應應超過24h樁身斷裂（包括括樁尖破損損、接頭開開裂，樁身身出現(xiàn)橫向向、豎向或或斜向裂紋紋及斷裂）1．在砂土層中施打打開口管樁樁，下端樁樁身有時被被擠產(chǎn)生劈劈裂2．遇孤石和裸露的的巖面仍硬硬打，易將將樁尖擊碎碎3．接樁質(zhì)量差，引引起接頭開開裂4．接頭電焊時自然然冷卻時間間不夠，焊焊后立即施施打，焊縫縫遇水脆裂裂；或接縫縫間隙填塞塞鋼板太少少，錘擊時時應力集中中，引起接接頭破損5．管樁制作嚴重漏漏漿，或管管壁太薄，樁樁身強度不不夠或養(yǎng)護護制度不當當，樁身混混凝土變脆脆6．打樁時未加樁墊墊或樁墊太太薄7．樁身預應力值不不夠，不足足以抵抗錘錘擊時的拉拉應力而產(chǎn)產(chǎn)生橫向裂裂縫8．樁身自由段長細細比過大，沉沉入時遇堅堅硬土層，易易使樁斷裂裂9．樁在堆放、吊裝裝和搬運過過程中已裂裂縫或斷裂裂，未認真真檢查或加加固就使用用在砂土層中沉樁樁，樁端應應設樁靴，避避免采用開開口管樁；；遇孤石和和巖面避免免硬打；接接樁要保持持上，下節(jié)節(jié)樁在同一一軸線上，焊焊接焊縫應應飽滿，填填塞鋼板應應緊密；焊焊后自然冷冷卻8~100min始可施打打；管樁制制作嚴格控控制漏漿、管管壁厚度和和樁身強度度；打樁時時要設合適適樁墊，厚厚度不宜小小于12cm；樁身制制作預應力力值必須符符合設計要要求；沉樁樁樁身自由由段長細比比不宜超過過40；樁在堆堆放、吊裝裝和搬運過過程中避免免碰沖產(chǎn)生生裂縫或斷斷裂，沉樁樁前要認真真檢查，已已嚴重裂縫縫或斷裂的的樁，避免免使用沉樁達不到設計計的控制要要求（沉樁樁未達到設設計標高或或最后貫入入度及錘擊擊數(shù)控制指指標要求）1．勘察資料太粗粗或有誤2．設計選擇持力層層不當或設設計要求過過嚴3．沉樁時遇到地下下障礙物或或厚度較大大的硬夾層層4．選用樁錘太小，或或柴油錘破破舊，跳動動不正常5．樁尖遇到密實的的粉土或粉粉細砂層時時打樁會產(chǎn)產(chǎn)生“假凝”現(xiàn)象，但但間隔一段段時間以后后，又可繼繼續(xù)打下去去6．樁頭被擊碎或樁樁身被打斷斷，無法繼繼續(xù)施打7．布樁密集或打樁樁順序不當當，使后打打的無法達達到設計深深度，并使使先打的樁樁上升涌起起8．打樁間隔時間過過長，摩阻阻力加大詳細探明工程地地質(zhì)情況，必必要時應作作補勘；合合理選擇持持力層或標標高，使符符合地質(zhì)實實際情況；；探明地下下降礙物和和硬夾層，并并清除掉或或鉆透或爆爆碎；選用用樁錘不能能太小，舊舊柴油錘應應檢修合格格方可使用用；樁頭被被打碎，樁樁身被打斷斷應停止施施打，或處處理后再施施打；打樁樁應注意順順序，減少少向一側擠擠密；打樁樁應連續(xù)進進行，不宜宜間歇時間間過長，必必須間歇時時，不宜超超過24h14．質(zhì)量控制（1）施工前應檢查進入現(xiàn)場的成品樁，接樁用電焊條等產(chǎn)品質(zhì)量。（2）施工過程中應檢查樁的貫入情況、柱頂完整狀況、電焊接樁質(zhì)量、樁體垂直度、電焊后的停歇時間。重要工程應對電焊接頭作10%的焊縫探傷檢查。（3）施工結束后應作載荷試驗，以檢驗設計承載力，同時應作樁體質(zhì)量檢驗。載荷試驗及樁體質(zhì)量檢驗數(shù)量要求同7-2-4打（沉）入式混凝土預制樁施工。（4）先張法預應力管樁的質(zhì)量檢驗如表7-80所示。成品樁均在工廠生產(chǎn)，隨產(chǎn)品出廠有質(zhì)量保證資料，一般在現(xiàn)場僅對外形進行檢驗。先張法預應力管樁質(zhì)量檢驗標準表7-80項序檢查項目允許偏差或允許許值檢查方法單位數(shù)值主控項目1樁體質(zhì)量檢驗按