預(yù)制樁的構(gòu)造與施工第二組

預(yù)制樁的構(gòu)造與施工鐵工31210班第二組組員：張小明何夢(mèng)琦孫金剛王陽(yáng)高健張印安斌目錄混凝土預(yù)制樁的構(gòu)造吊運(yùn)預(yù)制樁施工機(jī)械打樁順序沉樁施工打樁施工的質(zhì)量控制與事故處理鋼筋混凝土實(shí)心樁的斷面一般呈方形，樁身截面一般沿樁長(zhǎng)不變。材料要求混凝土的強(qiáng)度不宜低于C30。其優(yōu)點(diǎn)是：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)量容易保障，承載能力高，耐久性好。混凝土預(yù)制樁的構(gòu)造鋼筋混凝土實(shí)心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)。混凝土管樁各階段之間的連接可以用角鋼焊接法或法蘭螺栓連接，其優(yōu)點(diǎn)：混凝土致密，強(qiáng)度高，抵抗地下水或其他腐蝕性能好?；炷凉軜哆_(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100%后方可運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)打樁。吊運(yùn)樁的起吊混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70％方可起吊，達(dá)到l00％方可運(yùn)輸和打樁，提前起吊必須作強(qiáng)度和抗裂度驗(yàn)算樁在起吊和搬運(yùn)時(shí)，必須平穩(wěn)，不得損壞，吊點(diǎn)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，滿足吊樁彎距最小的原則，一般樁在吊運(yùn)時(shí)采用兩個(gè)吊點(diǎn)。樁的運(yùn)輸運(yùn)距不大時(shí)用起重機(jī)吊運(yùn),或在樁下墊滾筒用卷?yè)P(yáng)機(jī)拖拉，當(dāng)運(yùn)距較大時(shí)，可采用輕便軌道小平臺(tái)車運(yùn)輸。樁的堆放堆放場(chǎng)地必須平整、堅(jiān)實(shí)；各層支承點(diǎn)墊木應(yīng)在同一垂直線上；樁堆放層數(shù)不宜超過(guò)4層。預(yù)制樁的施工機(jī)械打樁設(shè)備包括樁錘和樁架。(1)樁錘

樁錘可選用落錘、汽錘、柴油打樁錘和振動(dòng)錘。落錘一般由鑄鐵制成。有穿心錘和龍門(mén)錘兩種，重0.2～2t。它利用繩索或鋼絲繩通過(guò)吊鉤由卷?yè)P(yáng)機(jī)沿樁架導(dǎo)桿提升到一定高度，然后自由落下?lián)舸驑俄?。汽錘是以高壓蒸汽或壓縮空氣為動(dòng)力的打樁機(jī)械，有單動(dòng)汽錘和雙動(dòng)汽錘兩種。柴油打樁錘利用燃油爆炸來(lái)推動(dòng)活塞往返運(yùn)動(dòng)進(jìn)行錘擊打樁，柴油樁錘與樁架、動(dòng)力設(shè)備配套組成柴油打樁機(jī)。振動(dòng)錘是利用機(jī)械強(qiáng)迫振動(dòng)，通過(guò)樁帽傳到樁上使樁下沉。圖2—9柴油錘類型示意圖（a)導(dǎo)桿式柴油錘(b)活塞式柴油錘1—活塞；2—汽缸。錘重選擇應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、工程結(jié)構(gòu)、樁的類型、密集程度及施工條件等參考表2.3選用。

表2.3錘重選擇表

錘型

柴油錘(t)202535456072錘的動(dòng)力性能

沖擊部分重(t)2.02.53.54.56.07.2總重(t)4.56.57.29.615.018.0沖擊力(kN)20002000~25002500~40004000~50005000~70007000~10000常用沖程(m)1.8~2.3樁

的

邊長(zhǎng)或直徑

預(yù)制方樁、預(yù)應(yīng)力管樁的邊長(zhǎng)或直徑(cm)25~3535~4040~4545~5050~5555~60鋼管樁直徑(cm)φ40φ60φ90Φ90~100持力層粘性土粉土

一般進(jìn)入深度(m)1~21.5~2.52~32.5~3.53~43~5靜力觸探比貫入阻力Ps平均值(MPa)345>5>5>5砂土一般進(jìn)入深度(m)0.5~10.5~1.51~21.5~2.52~32.5~3.5標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N(未修正)15~2520~3030~4040~4545~5050錘的常用控制貫入度(cm/10擊)2~33~54~8設(shè)計(jì)單樁極限承載力(kN)400~120800~16002500~40003000~50005000~70007000~10000（2）樁架

樁架是支持樁身和樁錘，在打樁過(guò)程中引導(dǎo)樁的方向及維持樁的穩(wěn)定，并保證樁錘沿著所要求方向沖擊的設(shè)備。樁架一般由底盤(pán)、導(dǎo)向桿、起吊設(shè)備、撐桿等組成。根據(jù)樁的長(zhǎng)度、樁錘的高度及施工條件等選擇樁架和確定樁架高度。樁架高度=樁長(zhǎng)+樁錘高度+滑輪組高樁架用鋼材制作，按移動(dòng)方式有輪胎式、履帶式、軌道式等。履帶式樁架以履帶式起重機(jī)為主機(jī)，配備樁架工作裝置而組成。操作靈活，移動(dòng)方便，適用于各種預(yù)制樁和灌注樁的施工。打樁順序打樁前的準(zhǔn)備工作（1）處理障礙物（2）平整場(chǎng)地（3）材料、機(jī)具的準(zhǔn)備，接通水電源（4）進(jìn)行打樁試驗(yàn)確定打樁順序打樁順序直接影響打樁速度和樁基質(zhì)量。因此，應(yīng)結(jié)合地基土壤的擠壓情況，樁距的大小，樁機(jī)的性能，工程特點(diǎn)及工期要求，經(jīng)綜合考慮予以確定，以確保樁基質(zhì)量，減少樁機(jī)的移動(dòng)和轉(zhuǎn)向，加快打樁速度。常用的打樁順序有：自兩側(cè)向中間打逐排打設(shè)自中間向四周打自中間向兩側(cè)打

根據(jù)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)標(biāo)高和樁的規(guī)格，宜按先深后淺、先大后小、先長(zhǎng)后短的順序進(jìn)行打樁。沉樁施工錘擊法施工（1）錘擊沉樁樁機(jī)就位后，先將樁錘和樁帽吊起，其錘底高度應(yīng)高于樁頂，并固定在樁架上，以便進(jìn)行吊樁。樁就位后，在樁頂放上樁墊，套上樁帽，樁帽上放人錘墊后降下樁錘輕輕壓住樁帽。樁錘底面，樁帽上、下面和樁頂都應(yīng)保持水平。樁錘、樁帽和樁身中心線應(yīng)在同一直線上，盡量避免偏心。（2）接樁

當(dāng)樁的長(zhǎng)度較大時(shí)，由于樁架高度以及制作運(yùn)輸?shù)葪l件限制，往往需要分段制作和運(yùn)輸，沉樁時(shí)，分段之間就需要接頭。一般混凝土預(yù)制樁接頭不宜超過(guò)2個(gè)，預(yù)應(yīng)力管樁接頭不宜超過(guò)4個(gè)，應(yīng)避免在樁尖接近硬持力層或樁尖處于硬持力層中時(shí)接樁。樁的接頭應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，能傳遞軸向力、彎矩和剪力，接樁方法有：法蘭連接、角鋼連接及漿錨法。前二者適用于各類土層，后者適用于軟土層。靜力壓樁靜力壓樁是利用無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音的靜壓力將樁壓入土中，壓樁一般是分節(jié)壓入，逐段接長(zhǎng)，為此樁需分節(jié)預(yù)制。當(dāng)?shù)谝还?jié)樁壓入土中，其上端距地面2m左右時(shí)將第二節(jié)樁接上，繼續(xù)壓入。壓同一根樁，各工序應(yīng)連續(xù)施工，防止停壓后再壓則阻力過(guò)大而壓不下去。振動(dòng)沉樁靜振動(dòng)法沉樁是利用振動(dòng)樁錘將樁與振動(dòng)樁錘連接在一起。振動(dòng)樁錘產(chǎn)生的振動(dòng)力通過(guò)樁身使土體振動(dòng)，土體的內(nèi)摩擦角減小，強(qiáng)度降低而將樁沉入土中。振動(dòng)法沉樁在砂土中效率較高。1-電動(dòng)機(jī)；2-傳動(dòng)齒輪；3-軸；4-偏心塊；5-箱殼；6-樁射水沉樁射水沉樁是錘擊沉樁的一種輔助方法。利用高壓水流經(jīng)過(guò)樁側(cè)面或空心樁內(nèi)部的射水管沖擊樁尖附近土層，便于錘擊。一般是邊沖水邊打樁，當(dāng)沉樁至最后1～2m時(shí)停止沖水，用錘擊至規(guī)定標(biāo)高。此法適用于砂土和碎石土，有時(shí)對(duì)于特長(zhǎng)的預(yù)制樁，單靠錘擊有困難時(shí)，亦用此法輔助之。打樁的質(zhì)量控制與事故處理打樁的質(zhì)量視打入后的偏差是否在允許范圍內(nèi)，最后貫入度與沉樁標(biāo)高是否滿足設(shè)計(jì)要求，樁頂、樁身是否打壞以及對(duì)周圍環(huán)境有無(wú)造成嚴(yán)重危害而定。樁的垂直偏差應(yīng)控制在1％之內(nèi)，平面位置的偏差，單排樁不大于100mm，多排樁一般為l／2～1個(gè)樁的直徑或邊長(zhǎng)。承受軸向荷載的摩擦樁的入土深度控制，應(yīng)以標(biāo)高為主，而以最后貫入度作為參考；端承樁的入土深度應(yīng)以最后貫入度控制為主，而以標(biāo)高作為參考。設(shè)計(jì)與施工中的控制貫入度應(yīng)以合格的試樁數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。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；樁帽和彈墊層正常。如果沉樁尚未達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，而貫入度突然變小，則可能土層中夾有硬土層，或遇到孤石等障礙物，此時(shí)切勿盲目施打，應(yīng)會(huì)同設(shè)計(jì)勘探部門(mén)共同研究解決。此外，打樁過(guò)程中斷，由于土的固結(jié)作用，使樁難以打入，因此應(yīng)保證施打連續(xù)進(jìn)行。

打樁施工常見(jiàn)問(wèn)題的分析在打樁施工過(guò)程中會(huì)遇見(jiàn)各種各樣的問(wèn)題，例如樁頂破碎，樁身斷裂，樁身位移、扭轉(zhuǎn)、傾斜，樁錘跳躍，樁身嚴(yán)重回彈等。發(fā)生這些問(wèn)題的原因有鋼筋混凝土預(yù)制樁制作質(zhì)量、沉樁操作工藝和復(fù)雜土層等三個(gè)方面的原因。工程及施工驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定，打樁過(guò)程中如遇到上述問(wèn)題，都應(yīng)立即暫停打樁，施工單位應(yīng)與勘察、設(shè)計(jì)單位共同研究，查明原因，提出明確的處理意見(jiàn)，采取相應(yīng)的技術(shù)措施后，方可繼續(xù)施工。

(1)樁頂破碎

打樁時(shí)，樁頂直接受到樁錘的沖擊而產(chǎn)生很高的局部應(yīng)力，如果樁頂鋼筋網(wǎng)片配置不當(dāng)、混凝土保護(hù)層過(guò)厚、樁頂平面與樁的中心軸線不垂直及樁頂不平整等制作質(zhì)量問(wèn)題都會(huì)引起樁頂破碎。在沉樁工藝方面，若樁墊材料選擇不當(dāng)、厚度不足，樁錘施打偏心或施打落距過(guò)大等也會(huì)引起樁頂破碎。(2)樁身被打斷

制作時(shí)，樁身有較大的彎曲凸肚，局部混凝土強(qiáng)度不足，在沉樁時(shí)樁尖遇到硬土層或孤石等障礙物，增大落距，反復(fù)過(guò)度沖擊等都可能引起樁身斷裂。(3)樁身位移、扭轉(zhuǎn)或傾斜

樁尖四棱錐制作偏差大，樁尖與樁中心線不重合的制作原因，樁架傾斜，樁身與樁帽、樁錘不在同一垂線上的施工操作原因以及樁尖遇孤石等都會(huì)引起樁身位移、扭轉(zhuǎn)或傾斜。(4)樁錘回躍，樁身回彈嚴(yán)重

選擇樁錘較輕，能引起較大的樁錘回躍；樁尖遇到堅(jiān)硬的障礙物時(shí)，樁身則嚴(yán)重回彈。打樁過(guò)程中的注意事項(xiàng)樁機(jī)就位后，樁架應(yīng)垂直平穩(wěn)，樁帽與樁頂應(yīng)鎖緊牢靠，連接成整體。打樁時(shí)，應(yīng)