深基礎(chǔ)工程施工之樁基礎(chǔ)的作用及分類、鋼筋混凝土預(yù)制樁施工_第1頁(yè)
深基礎(chǔ)工程施工之樁基礎(chǔ)的作用及分類、鋼筋混凝土預(yù)制樁施工_第2頁(yè)
深基礎(chǔ)工程施工之樁基礎(chǔ)的作用及分類、鋼筋混凝土預(yù)制樁施工_第3頁(yè)
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樁基礎(chǔ)目錄1概念2樁基礎(chǔ)的作用樁基礎(chǔ)的分類301概念一般的結(jié)構(gòu)當(dāng)中,常采用在地表淺層地基土上建造淺基礎(chǔ),但當(dāng)建筑物荷載較大而對(duì)變形和穩(wěn)定性要求較高時(shí),或地基的軟弱土層較厚,對(duì)軟土進(jìn)行人工處理又不經(jīng)濟(jì)時(shí),往往采用樁基礎(chǔ)。樁基礎(chǔ)是深基礎(chǔ)應(yīng)用最多的一種基礎(chǔ)形式,它由若干個(gè)沉入土中的樁和連接樁頂?shù)某信_(tái)或承臺(tái)梁組成。02樁基礎(chǔ)是指用承臺(tái)或梁將沉入土中的樁聯(lián)系起來(lái)承受上部結(jié)構(gòu)的一種基礎(chǔ)形式。樁基礎(chǔ)中樁的作用是借其自身穿過(guò)松軟的壓縮性土層,將來(lái)自上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞至地下深處具有適當(dāng)承載力且壓縮性較小的土層或巖石上,或者將軟弱土層擠壓密實(shí),從而提高地基土的承載力,以減少基礎(chǔ)的沉降。承臺(tái)的作用則是將各單樁連成整體,承受并傳遞上部結(jié)構(gòu)的荷載給群樁。樁基礎(chǔ)的作用樁基礎(chǔ)具有承載力大、穩(wěn)定性好、沉降量小的特點(diǎn),不僅能承受豎向力、水平力、上拔力、振動(dòng)力等,而且更便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化施工,尤其當(dāng)軟弱土層較厚,上部結(jié)構(gòu)荷載很大,天然地基的承載能力又不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí),采用樁基礎(chǔ)可省去大量土方挖填、支撐裝拆及降水排水設(shè)施布設(shè)等工序,施工速度快、質(zhì)量好,因而能獲得較好的經(jīng)濟(jì)效果,已廣泛用于房屋地基、橋梁、水利等工程中。03工程中的樁基礎(chǔ),往往由數(shù)根樁組成,樁頂設(shè)置承臺(tái),把各樁連成整體,并將上部結(jié)構(gòu)的荷載均勻傳遞給樁。如圖3.29所示。承臺(tái)一般為鋼筋混凝土構(gòu)件,有低承臺(tái)和高承臺(tái)之分。樁一般為鋼筋混凝土樁或鋼管樁。鋼筋混凝土樁按照施工方法的不同可以有預(yù)制樁、灌注樁。預(yù)制樁是指在地面上(工廠或現(xiàn)場(chǎng))按設(shè)計(jì)圖紙要求直接制作好樁身;灌注樁是指先用一定的成孔方法形成樁孔,然后放入鋼筋籠,最后澆筑混凝土成樁。樁基礎(chǔ)的分類

圖3.29樁基礎(chǔ)的組成1-堅(jiān)硬土層;2-樁;3-承臺(tái);4-上部結(jié)構(gòu);5-軟弱土層按承載性質(zhì)不同①端承樁:是指穿過(guò)軟弱土層并將建筑物的荷載通過(guò)樁傳遞到樁端堅(jiān)硬土層或巖層上。樁側(cè)較軟弱土對(duì)樁身的摩擦作用很小,其摩擦力可忽略不計(jì),見(jiàn)圖3.30(a);施工時(shí)以控制貫入度為主,樁尖進(jìn)入持力層深度或樁尖標(biāo)高可作參考。②摩擦樁:是指沉入軟弱土層一定深度通過(guò)樁側(cè)土的摩擦作用,將上部荷載傳遞擴(kuò)散于樁周圍土中,樁端土也起一定的支承作用,樁尖支承的土不甚密實(shí),樁相對(duì)于土有一定的相對(duì)位移時(shí),即具有摩擦樁的作用,見(jiàn)圖3.30(b);施工時(shí)以控制樁尖設(shè)計(jì)標(biāo)高為主,貫入度可作參考。鋼筋混凝土預(yù)制樁目錄1鋼筋混凝土預(yù)制樁的制作2鋼筋混凝土預(yù)制樁的起吊3鋼筋混凝土預(yù)制樁的運(yùn)輸鋼筋混凝土預(yù)制樁的堆放45鋼筋混凝土預(yù)制樁的沉樁鋼筋混凝土預(yù)制樁概念:鋼筋混凝土預(yù)制樁可以在預(yù)制構(gòu)件廠預(yù)制,亦可以在施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制,是用沉樁設(shè)備將它沉入或埋人土中而成的樁。預(yù)制樁主要有鋼筋混凝土預(yù)制樁和鋼樁兩類。特點(diǎn):采用預(yù)制樁施工,樁身質(zhì)量易保證,施工機(jī)械化程度高,施工速度快,且可不受氣候條件變化的影響。但當(dāng)土層變化復(fù)雜時(shí)樁長(zhǎng)規(guī)格較多,樁入土后易被沖壓破損、變形而達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)高。其特點(diǎn)為:堅(jiān)固耐久,不受地下水或潮濕環(huán)境影響,能承受較大荷載,施工機(jī)械化程度高,進(jìn)度快,能適應(yīng)不同土層施工。01鋼筋混凝土預(yù)制樁的制作①鋼筋混凝土實(shí)心樁鋼筋混凝土實(shí)心樁截面有三角形、圓形、矩形、六邊形、八邊形,樁身截面一般沿樁長(zhǎng)不變。為了便于預(yù)制一般做成正方形斷面。斷面一般為200mm×200mm~600mm×600mm。單根樁的最大長(zhǎng)度,一般根據(jù)打樁架的高度而定,限于運(yùn)輸條件,工廠預(yù)制時(shí)單根樁長(zhǎng)一般在12m以內(nèi);如在現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制,長(zhǎng)度不宜超過(guò)30m,如需打設(shè)30m以上的樁,則將樁預(yù)制成幾段,在打樁過(guò)程中逐段接樁,樁的接頭不宜超過(guò)兩個(gè)。鋼筋混凝土實(shí)心樁由樁尖、樁身和樁頭組成,見(jiàn)圖3.33。②鋼筋混凝空腹樁預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土空腹樁有空心正方形、空心三角形和空心圓形(即管樁)。按其截面形式分為管樁、空心方樁;按其混凝土強(qiáng)度等級(jí)可分為預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土(PHC)樁和空心方樁(PHS,混凝土等級(jí)不低于C80)、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁(PC)和空心方樁(PS,混凝土等級(jí)不低于C50)、預(yù)應(yīng)力混凝土薄壁管樁(PTC);按樁身混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力值或抗彎性能分為A、AB、B、C四種類型,其混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力值(N/mm2)分別為4.0、6.0、8.0、10.0?;炷凉軜兑话阍陬A(yù)制廠用離心法生產(chǎn),直徑多為400~600mm,壁厚65~125mm,每節(jié)長(zhǎng)度7~15m,用法蘭連接,樁的接頭不宜超過(guò)4個(gè),下節(jié)樁底端可設(shè)樁尖,可以使閉口的,即閉口十字型(a),亦可以是開(kāi)口的,即開(kāi)口型(b)。管樁的編號(hào)見(jiàn)圖3.34所示。如:PHC管樁,AB型、外徑為600mm,壁厚為110mm,樁長(zhǎng)30m,開(kāi)口型樁尖,編號(hào)應(yīng)為:PHC-AB600(110)-30b。圖3.34管樁的編號(hào)圖解預(yù)應(yīng)力混凝土管樁應(yīng)采用強(qiáng)度等級(jí)不低于42.5的硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥。其中細(xì)骨料宜采用潔凈的天然硬質(zhì)中粗砂,細(xì)度模數(shù)為2.3~3.4;粗骨料應(yīng)采用碎石,其最大粒徑應(yīng)不大于25mm,且應(yīng)不超過(guò)鋼筋凈距的3/4。

預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)采用預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼棒、預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的保護(hù)層厚度不得小于25mm。管樁接頭宜采用端板焊接,端板的寬度不得小于管樁的壁厚,接頭的端面必須與樁身的軸線垂直。放張預(yù)應(yīng)力筋時(shí),預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的混凝土抗壓強(qiáng)度不得低于35MPa。③樁的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。樁的預(yù)制方法有并列法、間隔法、重疊法和翻模法四種。預(yù)制場(chǎng)地的地面要平整、夯實(shí),并防止浸水沉陷。對(duì)于兩個(gè)吊點(diǎn)以上的樁,現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制時(shí),要根據(jù)打樁順序來(lái)確定樁尖的朝向,因?yàn)闃兜跎臀粫r(shí),樁架上的滑輪組有左右之分,若樁尖的朝向不恰當(dāng),則臨時(shí)調(diào)頭是很困難的。預(yù)制樁疊澆預(yù)制時(shí),樁與樁之間要做隔離層(可涂皂腳、廢機(jī)油或粘土石灰膏),以保證起吊時(shí)不互相粘結(jié)。疊澆層數(shù),應(yīng)由地面允許荷載和施工要求而定,一般不超過(guò)四層,上層樁必須在下層樁的混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的30%以后,方可進(jìn)行澆筑。為防止由于混凝土收縮而產(chǎn)生裂縫,預(yù)制樁的混凝土澆筑工作應(yīng)由樁頂向樁尖連續(xù)澆筑,澆筑中應(yīng)保證鋼筋位置正確、模板及支撐牢固、混凝土振搗密實(shí),要制作好混凝土試塊;嚴(yán)禁中斷,不得留施工縫,制作完成后,應(yīng)灑水養(yǎng)護(hù)不少于7天,并應(yīng)在樁身上標(biāo)明編號(hào)、制作日期和吊點(diǎn)位置并填寫制樁記錄。如果設(shè)計(jì)時(shí)不考慮理設(shè)吊環(huán),則應(yīng)標(biāo)明綁扎點(diǎn)位置。樁的主筋上端以伸至最上一層鋼筋網(wǎng)之下為宜,并應(yīng)連成“┏─┓”形,這樣能更好地接受和傳遞樁錘的沖擊力。主筋必須位置正確,樁身混凝土保護(hù)層要均勻,不可過(guò)厚,否則打樁時(shí)容易剝落,樁身保護(hù)層厚不宜小于30mm,以確保鋼筋骨架受力不偏心,使混凝土有良好的抗裂和抗沖擊性能。02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,重疊生產(chǎn)的樁在起吊前應(yīng)用撬棍或其他工具將樁撥動(dòng)使其脫開(kāi),嚴(yán)禁使用千斤頂頂升樁尖。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。預(yù)制樁吊點(diǎn)合理位置圖見(jiàn)圖3.35所示。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)。鋼筋混凝土預(yù)制樁的起吊圖3.35樁的吊點(diǎn)位置(a)(b)一點(diǎn)起吊;(c)兩點(diǎn)起吊;(d)三點(diǎn)起吊;(e)四點(diǎn)起吊;(f)、(g)管樁一點(diǎn)及兩點(diǎn)起吊03運(yùn)輸時(shí)樁身的混凝土強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%??梢杂闷桨遘囘M(jìn)行運(yùn)輸,運(yùn)輸中應(yīng)保持平穩(wěn)。打樁前需將樁從制作處運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)堆放或直接運(yùn)至樁架前以備打樁,并應(yīng)根據(jù)打樁順序隨打隨運(yùn)以避免二次搬運(yùn)。樁的運(yùn)輸方式,在運(yùn)距不大時(shí),可用起重機(jī)吊運(yùn);當(dāng)運(yùn)距較大時(shí),可采用輕便軌小平臺(tái)車運(yùn)輸。嚴(yán)禁現(xiàn)場(chǎng)以拖拉方式代替裝車輛運(yùn)輸。裝運(yùn)時(shí)樁的支撐應(yīng)按設(shè)計(jì)吊鉤位置或接近吊鉤位置疊放平穩(wěn)并墊實(shí),支撐或綁扎牢固,以防運(yùn)輸中晃動(dòng)或滑動(dòng)。鋼筋混凝土預(yù)制樁的運(yùn)輸04預(yù)制樁在樁堆放時(shí),應(yīng)按規(guī)格、樁號(hào)分層疊置在平整、堅(jiān)實(shí)的地面上,支承點(diǎn)應(yīng)設(shè)在吊點(diǎn)處,為防止產(chǎn)生附加彎矩,各層墊木應(yīng)上下對(duì)齊,支撐平穩(wěn),最下層的墊木應(yīng)適當(dāng)加寬,堆放層數(shù)不宜超過(guò)四層。運(yùn)樁和堆放的樁尖方向應(yīng)符合吊升的要求,以免臨時(shí)再需將樁調(diào)頭。不同規(guī)格的樁,應(yīng)分別堆放。鋼筋混凝土預(yù)制樁的堆放05①錘擊沉樁法預(yù)制樁的錘擊沉樁法施工,就是利用樁錘落到樁頂上的沖擊力來(lái)克服土對(duì)樁的阻力,使樁沉到預(yù)定的深度或達(dá)到持力層的一種打樁施工方法,是預(yù)制樁最常用的沉樁方法。其特點(diǎn)為施工速度快,機(jī)械化程度高,適用范圍廣,但施工時(shí)有沖撞噪聲和對(duì)地表層有振動(dòng),在城區(qū)和夜間施工有所限制。鋼筋混凝土預(yù)制樁的沉樁a.打樁設(shè)備打樁設(shè)備主要包括樁錘、樁架和動(dòng)力裝置。樁錘對(duì)樁施加沖擊力,將樁打入土中。樁架的作用是將樁吊到打樁位置,支持樁身和樁錘,并在打樁過(guò)程中引導(dǎo)樁的方向,保證樁錘沿著所要求的方向沖擊。選擇樁架時(shí),應(yīng)考慮樁錘的類型、樁的長(zhǎng)度和施工條件等因素。樁架的高度由樁的長(zhǎng)度、樁錘高度、樁帽厚度及所用滑輪組的高度來(lái)確定。此外,還應(yīng)留1~3m的高度做為樁錘的伸縮余地。

圖3.39樁架(a)滾筒式樁架(b)多功能樁架(c)履帶式樁架b.打樁前的準(zhǔn)備工作Ⅰ清理打樁施工前應(yīng)認(rèn)真清除施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)所有妨礙打樁施工的障礙物。Ⅱ場(chǎng)地平整應(yīng)進(jìn)行整個(gè)施工場(chǎng)地的平整工作,并保證場(chǎng)地排水良好。Ⅲ進(jìn)行打樁試驗(yàn)施工前應(yīng)作數(shù)量不少于2根樁的打樁工藝試驗(yàn),通過(guò)試樁可以了解樁的沉入時(shí)間、最后貫入度、持力層的強(qiáng)度、樁的承載力等以及發(fā)現(xiàn)施工過(guò)程中可能發(fā)生的問(wèn)題和意外,并檢驗(yàn)所選施工工藝、打樁設(shè)備能否完成打樁任務(wù)。Ⅳ抄平放線打樁現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)設(shè)置數(shù)量不少于2個(gè)的控制樁,要測(cè)設(shè)出基礎(chǔ)軸線和每個(gè)樁位。c.施工工藝確定樁位和沉樁順序→打樁機(jī)就位→吊樁喂樁→校正→錘擊沉樁→接樁→再錘擊沉樁→送樁→收錘→切割樁頭。d.確定樁位和沉樁順序Ⅰ確定樁位根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙編制工程樁測(cè)量定位圖,并保證軸線控制點(diǎn)不受打樁時(shí)振動(dòng)和擠土的影響,保證控制點(diǎn)的準(zhǔn)確性。根據(jù)實(shí)際打樁線路圖,按施工區(qū)域劃分測(cè)量定位控制網(wǎng),一般一個(gè)區(qū)域內(nèi)根據(jù)每天施工進(jìn)度放樣10~20根樁位,在樁位中心點(diǎn)地面上打入一支φ6長(zhǎng)約30~40cm的鋼筋,并用紅油漆等標(biāo)示。樁機(jī)移位后,應(yīng)進(jìn)行第二次核樣,核樣根據(jù)軸線控制網(wǎng)點(diǎn)所標(biāo)示的工程樁位坐標(biāo)點(diǎn)(X、Y值),采用極坐標(biāo)法進(jìn)行核樣,保證工程樁位偏差值小于10mm,并以工程樁位點(diǎn)中心,用白灰按樁徑大小畫一個(gè)圓圈,以方便插樁和對(duì)中。工程樁在施工前,應(yīng)根據(jù)施工樁長(zhǎng)在匹配的工程樁身上劃出以米為單位的長(zhǎng)度標(biāo)記,并按從下至上的順序標(biāo)明樁的長(zhǎng)度,以便觀察樁入土深度及記錄每米沉樁錘擊數(shù)。Ⅱ打樁順序當(dāng)樁較稀疏,即樁中心距大于4倍樁邊長(zhǎng)或樁徑時(shí),可采用由一側(cè)向單一方向進(jìn)行,或由兩側(cè)向中心打設(shè),土體擠壓不是很明顯,打樁順序可相對(duì)靈活,易保證質(zhì)量,見(jiàn)圖3.40(a)、(b)、(e)。當(dāng)樁較緊密,即樁中心距小于等于4倍樁邊長(zhǎng)或樁徑時(shí),可采用自中間向兩個(gè)方向?qū)ΨQ進(jìn)行、分段相對(duì)打設(shè)、分段打設(shè)或自中間向四周進(jìn)行,土體擠壓均勻,易保證質(zhì)量,見(jiàn)圖3.40(c)、(d)、(f)、(g)。第一種打樁順序,打樁推進(jìn)方向宜逐排改變,以免土朝一個(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)采用合理的順序同時(shí)進(jìn)行打設(shè)。當(dāng)樁的規(guī)格、埋深、長(zhǎng)度和基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)標(biāo)高不同,宜按先深后淺、先大后小、先長(zhǎng)后短的原則確定打樁順序。圖3.40打樁順序和土的擠密情況1-打設(shè)方向;2-土的擠密情況;3-沉降量大;4-沉降量小(a)逐排單向打設(shè);(b)兩側(cè)向中心打設(shè);(c)中部向兩側(cè)打設(shè);(d)分段相對(duì)打設(shè);(e)逐排打設(shè);(f)自中部向邊沿打設(shè);(g)分段打設(shè)e.裝機(jī)就位為保證打樁機(jī)下地表土受力均勻,防止不均勻沉降,保證打樁機(jī)施工安全,采用厚度約20~30mm厚的鋼板鋪設(shè)在樁機(jī)履帶板下,鋼板寬度比樁機(jī)寬2m左右,保證樁機(jī)行走和打樁的穩(wěn)定性。樁機(jī)行走時(shí),應(yīng)將樁錘放置于樁架中下部以樁錘導(dǎo)向腳不伸出導(dǎo)桿末端為準(zhǔn)。根據(jù)打樁機(jī)樁架下端的角度計(jì)初調(diào)樁架的垂直度,并用線墜由樁帽中心點(diǎn)吊下與地上樁位點(diǎn)初對(duì)中。f.起吊,對(duì)中和調(diào)直Ⅰ樁應(yīng)由吊車將樁轉(zhuǎn)運(yùn)至打樁機(jī)導(dǎo)軌前,當(dāng)管樁單節(jié)長(zhǎng)小于等于20m時(shí),采用專用吊鉤勾住兩端內(nèi)壁直接進(jìn)行水平起吊;當(dāng)管樁單節(jié)長(zhǎng)大于20m時(shí),應(yīng)采用四點(diǎn)吊法轉(zhuǎn)運(yùn)。Ⅱ樁擺放平穩(wěn)后,在距管樁端頭0.21L處,將捆樁鋼絲繩套牢,一端拴在打樁機(jī)的卷?yè)P(yáng)機(jī)主鉤上,另一端鋼絲繩掛在吊車主鉤,打樁機(jī)主卷?yè)P(yáng)向上先提樁,吊車在后端輔助用力,使管樁與地面基本成45°~60°角向上提升,將管樁上口喂入樁帽內(nèi),將吊車一端鋼絲繩松開(kāi)取下,將管樁移至樁位中心。Ⅲ對(duì)中:管樁插入樁位中心后,先用樁錘自重將樁插入地下30~50cm,樁身穩(wěn)定后,調(diào)正樁身、樁錘、樁帽的中心線重合,使之與打入方向成一直線。Ⅳ調(diào)直:用經(jīng)緯儀(直樁)和角度計(jì)(斜樁)測(cè)定管樁垂直度和角度。經(jīng)緯儀應(yīng)設(shè)置在不受打樁機(jī)移動(dòng)和打樁作業(yè)影響的位置,保證兩臺(tái)經(jīng)緯儀與導(dǎo)軌成正交方向進(jìn)行測(cè)定,使插入地面時(shí)樁身的垂直度偏差不得大于0.5%。g.打樁方法打樁開(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。打樁有“輕錘高擊”和“重錘低擊”兩種方式。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”,低垂重打。h.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。打樁施工接樁一般在下節(jié)樁距地面一定高度處(預(yù)制樁一般0.5~0.8m,預(yù)應(yīng)力管樁一般1~1.2m)進(jìn)行。預(yù)制樁的接樁工藝主要有硫磺膠泥漿錨法、焊接法接樁和法蘭螺栓接樁法三種。樁的接頭應(yīng)有足夠的強(qiáng)度,能傳遞軸向力、彎矩和剪力,前一種適用于軟弱土層,后二種適用于各類土層。預(yù)制混凝土方樁接長(zhǎng)的方法有硫磺膠泥漿錨法和焊接法。漿錨法僅適用于軟弱土層。預(yù)應(yīng)力管樁接長(zhǎng)采用焊接法。工程中經(jīng)常使用的是焊接法接樁。圖3.41漿錨法接樁節(jié)點(diǎn)構(gòu)造1-錨筋;2-錨筋孔硫磺膠泥漿錨接樁法:圖中a為15d(錨筋直徑)。在上節(jié)樁的下端伸出鋼筋,長(zhǎng)度為15倍的鋼筋直徑,下節(jié)樁的上端設(shè)預(yù)留錨筋孔,孔徑為2.5d,孔深大于15d,一般取15d+30mm。接樁時(shí),把上節(jié)樁伸出的4根錨筋,插入下節(jié)樁的預(yù)留孔中,孔內(nèi)灌滿硫蟥膠泥并熱鋪于樁的頂面,厚度約為1~2cm,膠泥灌注時(shí)間不得超過(guò)2分鐘,然后將兩節(jié)樁壓緊,膠泥很快冷卻硬化,只需停5~10分鐘,就可繼續(xù)錘擊沉樁。焊接接樁法:如圖3.42所示,當(dāng)樁沉至操作平臺(tái)時(shí),在下節(jié)樁上端部焊接4個(gè)63×8mm,長(zhǎng)150mm的短角鋼,這四個(gè)短角鋼與樁的主筋焊在一起,然后把上節(jié)樁吊起,在其下端把四個(gè)63×8mm,長(zhǎng)150mm的短角鋼焊在主筋上,最后把上下兩樁對(duì)準(zhǔn)用4根角鋼或扁鋼焊接,使之成為一個(gè)整體。圖3.42焊接法接樁節(jié)點(diǎn)構(gòu)造1-角鋼;2-鋼板;3-樁內(nèi)預(yù)埋角鋼;4-樁箍筋;5-樁主筋法蘭螺栓接樁法:如圖3.43所示。制作預(yù)制樁時(shí),在樁的端部設(shè)置法蘭,需接樁時(shí)用螺拴把它們連在一起,這種方法,施工簡(jiǎn)便,速度快。主要用于混凝土管樁。但法蘭盤制作工藝復(fù)雜,用鋼量大。圖3.43管樁法蘭接樁節(jié)點(diǎn)構(gòu)造1-法蘭盤;2-螺栓;3-螺栓孔i.打樁質(zhì)量要求打樁過(guò)程中應(yīng)做好測(cè)量和記錄。用落錘、單動(dòng)汽錘或柴油錘打樁時(shí),從開(kāi)始即需統(tǒng)計(jì)樁身每沉落1m所需的錘擊數(shù)。當(dāng)樁下沉到接近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí),則應(yīng)以一定落距測(cè)量其每個(gè)陣擊(10擊)的沉落值(即貫入度),并判斷是否符合設(shè)計(jì)要求的最小貫入度。如用雙動(dòng)汽錘,從開(kāi)始應(yīng)記錄樁身每下沉1m所需要的工作時(shí)間,以觀察其沉入速度。當(dāng)接近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí),應(yīng)測(cè)量每分鐘的下沉值,以保證樁的設(shè)計(jì)承載力。貫入度記錄表參見(jiàn)表3.16。打入樁(預(yù)制混凝土方樁、先張法預(yù)應(yīng)力管樁、鋼樁)的樁位偏差,必須符合表3.17的要求。

鋼筋混凝土預(yù)制樁的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表表3.18的規(guī)定。項(xiàng)序號(hào)檢查項(xiàng)目允許偏差或允許值檢查方法單位數(shù)

值主控項(xiàng)目1樁體質(zhì)量檢驗(yàn)按基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范按基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范2樁位偏差見(jiàn)表3.17用鋼尺量3承載力按基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范按基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范一般項(xiàng)目1砂、石、水泥、鋼材等原材料(現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制時(shí))符合設(shè)計(jì)要求查出廠質(zhì)保文件或抽樣送檢2混凝土配合比及強(qiáng)度(現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制時(shí))符合設(shè)計(jì)要求檢查稱量或查試塊記錄3成品樁外形表面平整,顏色均勻,掉角深度<10mm,蜂窩面積小于總面積0.5%直觀4成品樁裂縫(收縮裂縫或起吊、裝運(yùn)、堆放引起的裂縫)深度小于20mm,寬度小于0.25mm,橫向裂縫不超過(guò)邊長(zhǎng)的一半裂縫測(cè)定儀(在地下水有侵蝕及錘擊數(shù)超過(guò)500擊的長(zhǎng)樁地區(qū)不適用)5成品樁尺寸:橫截面邊長(zhǎng)樁頂對(duì)角線差樁尖中心線樁身彎曲矢高樁頂平整度mm

mm

mmmm±5

<10

<10

<l/1000

<2用鋼尺量

用鋼尺量

用鋼尺量

用鋼尺量,l為樁長(zhǎng)

用水平尺量6電焊接樁:焊縫質(zhì)量電焊結(jié)束后停歇時(shí)間上下節(jié)點(diǎn)平面偏差節(jié)點(diǎn)彎曲矢高按地基基礎(chǔ)質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范按地基基礎(chǔ)質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范

秒表測(cè)定

用鋼尺量

用鋼尺量,l為樁長(zhǎng)min

mm>1.0

<10

<l/1000

7硫磺膠泥接樁:膠泥澆筑時(shí)間澆筑后后停歇時(shí)間min

min<2>71.0秒表測(cè)定秒表測(cè)定8樁頂標(biāo)高mm±50水準(zhǔn)儀9停錘標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)要求現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)或查沉樁記錄表3.18鋼筋混凝土預(yù)制樁的質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)j.打樁中常見(jiàn)問(wèn)題的分析和處理Ⅰ樁頂、樁身被打壞這個(gè)現(xiàn)象一般是樁頂四周和四角打壞,或者頂面被打碎。有時(shí)甚至將樁頭鋼筋網(wǎng)部分的混凝土全部打碎,幾層鋼筋網(wǎng)都露在外面,有的是樁身混凝土崩裂脫落,甚至樁身斷折。發(fā)生這些問(wèn)題的原因及處理方法如下:打樁時(shí),樁的頂部由于直接受到?jīng)_擊而產(chǎn)生很高的局部應(yīng)力。因此,樁頂?shù)呐浣顟?yīng)作特別處理。其合理構(gòu)造見(jiàn)掛頁(yè)圖。這樣縱向鋼筋對(duì)樁的頂部既起到箍筋作用,同時(shí)又不會(huì)直接接受沖擊而顫動(dòng),因而可避免引起混凝土的剝落。樁身混凝土保護(hù)層太厚,直接受沖擊的是素混凝土,因此容易剝落。主筋放的不正,是引起保護(hù)層過(guò)厚的原因,必須注意避免。樁的頂面與樁的軸線不垂直,則樁處于偏心受沖擊狀態(tài),局部應(yīng)力增大,極易損壞。有時(shí)由于樁帽比樁大,套上的樁帽偏向樁的一邊,或者樁帽本身不平,也會(huì)使樁受著偏心沖擊。有的樁在施打時(shí)發(fā)生傾斜,錘擊數(shù)下就可以看到一邊的混凝土被打碎而脫落,這都是由于偏心沖擊,局部應(yīng)力過(guò)大的緣故。樁處于下沉速度慢而施打時(shí)間長(zhǎng)、錘擊次數(shù)多或沖擊能量過(guò)大稱為過(guò)打。過(guò)打發(fā)生在以下幾種情況:一是樁尖通過(guò)硬土層時(shí),二是最后貫入度定的過(guò)小,三是錘的落距過(guò)大。由于混凝土的抗沖擊強(qiáng)度只有其抗壓強(qiáng)度的50%,若樁身混凝土反復(fù)受到過(guò)度的沖擊,就容易破壞。樁身混凝土強(qiáng)度不高,有的是由于砂、石含泥量較大,影響了強(qiáng)度,有的則是由于養(yǎng)護(hù)齡期不夠,未到標(biāo)號(hào)要求就進(jìn)行施打,致使樁頂、樁身打壞。如樁身打壞,可加鋼夾箍用螺栓拉緊焊牢補(bǔ)強(qiáng)。Ⅱ打歪樁頂不平,樁身混凝土凸肚,樁尖偏心、接樁不正或土中有障礙物,都容易使樁打歪;另一方面,樁被打歪往往與操作有直接關(guān)系,例如樁初入土?xí)r,樁身就有歪斜,但未糾正即予施打,就很容易把樁打歪。防止把樁打歪,可采取以下措施:打樁機(jī)的導(dǎo)架,必須仔細(xì)檢查其兩個(gè)方向的垂直度,以確保垂直,否則,打入的樁會(huì)偏離樁位。豎立起來(lái)的樁,其樁尖必須對(duì)準(zhǔn)樁位,同時(shí),樁頂要正確地套入樁錘下的樁帽內(nèi),勿偏在一邊,使樁能夠承受軸心錘擊而沉入土中。打樁開(kāi)始時(shí),樁錘用小落距將樁徐徐擊人土中,并隨時(shí)檢查樁的垂直度,待柱入土一段長(zhǎng)度并穩(wěn)住后,再適當(dāng)增大落距將樁連續(xù)擊人土中。柱頂不平,樁尖偏心投易使校打歪,因此必須注意樁的制作質(zhì)量和樁的驗(yàn)收撿查工作。如由于地下障礙物使樁打歪,應(yīng)設(shè)法排除,或經(jīng)研究移位后再打。Ⅲ打不下在市區(qū)打樁,如初入土1~2m就打不下去,貫人度突然變小,樁錘嚴(yán)重回彈,則可能遇上舊的灰土或混凝上基礎(chǔ)等障礙物,必要時(shí)應(yīng)徹底清除或鉆透后再打,或者將樁拔出,適當(dāng)移位后再打。如樁已打入土中很深,突然打不下去,這可能有以下幾種情況:樁頂或樁身已打壞,錘的沖擊能不能有效地傳給樁,使之繼續(xù)沉入土中。土層中央有較厚的砂層或其他硬土層,或者遇上鋼碴、孤石等障礙物,在這種情況下,如盲目施打,會(huì)造成樁頂破碎、樁身斷折,所以,應(yīng)會(huì)同設(shè)計(jì)勘探部門共同研究解決。有時(shí),由于樁被打歪,也會(huì)發(fā)生類似現(xiàn)象。打樁過(guò)程中,因特殊原因,不得已而中斷,樁停歇一段時(shí)間以后,再予施打,往往下能順利地將樁打人士中.其原因主要是由于土的固結(jié)作用,使得樁身周圍的土與樁牢固結(jié)合,鋼筋混凝土樁變成了直徑較大的土樁而承受荷裁,因而難以繼續(xù)將樁打入土中。所以在打樁施工中,必須在各方面做好準(zhǔn)備,保證施打的連續(xù)進(jìn)行。Ⅳ一樁打下,鄰樁上升這種現(xiàn)象多在軟土中發(fā)生,即樁貫入土中時(shí),由于樁身周圍的土體受到急劇的擠壓和擾動(dòng),被擠壓和擾動(dòng)的土,靠近地面的部分,將在地表面隆起和水平移動(dòng).若布樁較密,打樁順序又欠合理時(shí),一樁打下,將形響到鄰樁上升,或?qū)⑧彉独瓟?,或引起周圍土坡開(kāi)裂、建筑物裂縫。因此,當(dāng)樁的中距≤5d時(shí),應(yīng)當(dāng)采取分段施打,以免土體朝著同一方向運(yùn)動(dòng),造成過(guò)大的水平移動(dòng)和隆起。Ⅴ貫入度劇變貫入度劇變產(chǎn)生原因:地質(zhì)情況不明,地下存在有空洞、溶洞、夾層、古墓等;地下持力巖層起伏大;樁身破碎斷裂。防治措施:在施打過(guò)程中,出現(xiàn)貫入度突然變大的情況,應(yīng)立即停止施工,會(huì)同監(jiān)理、業(yè)主、設(shè)計(jì)院等單位研究處理,可采取超前鉆等方法,先探明樁位處的地質(zhì)情況,將空洞、溶洞等先用中砂或粘土等填塞密實(shí)后再重新打樁,或改用其他形式的基礎(chǔ)處理方法;在即將收錘時(shí),遇到貫入度突然加大的情況,一般均因地下持力巖層起伏大導(dǎo)致樁身折斷或樁身自自身破碎造成的。這種情況下,采用從樁身內(nèi)孔吊燈和吊重物檢查樁身的完整看是由何種原因造成。如是因地質(zhì)起伏大造成的,則需采用特殊樁尖,采用嵌巖力強(qiáng)的樁尖進(jìn)行施工;如是樁身自身破碎,則需對(duì)進(jìn)場(chǎng)的管樁質(zhì)量進(jìn)行檢查,采購(gòu)質(zhì)量合格的管樁。管樁樁身強(qiáng)度必須達(dá)到100%時(shí)方可使用。同時(shí),在施打過(guò)程中,要控制好總錘擊數(shù),PC樁總錘擊數(shù)不得超過(guò)2000擊,PHC樁總錘擊數(shù)不得超過(guò)2500擊。Ⅵ地面明顯隆起,鄰樁上浮或位移過(guò)大地面明顯隆起,鄰樁上浮或位移過(guò)大產(chǎn)生原因:樁基礎(chǔ)密集,土飽和密實(shí),樁間距較小,在沉樁時(shí)土被擠到極限密實(shí)度而向上隆起,相鄰的樁被浮起;在軟土地基施工較密集的群樁時(shí),由于沉樁引起的孔隙水壓力把相鄰的樁推向一側(cè)或浮起。防治措施:采用“植樁法”(先鉆孔,鉆透硬夾層,將樁插入孔內(nèi),打至設(shè)計(jì)要求)以減少土的擠密及孔隙水壓力的上升;采用開(kāi)口型樁尖,讓部分土體進(jìn)入樁空腔內(nèi),減少土體擠密;同時(shí)采用“跳打法”施工,控制每天打樁根數(shù),同一區(qū)域內(nèi)不宜超過(guò)12根樁;采用井點(diǎn)降水、砂井或盲溝等降水或排水措施;沉樁期間不得同時(shí)開(kāi)挖基坑,沉樁完畢后相隔適當(dāng)時(shí)間方可開(kāi)挖,相隔時(shí)間應(yīng)視具體地質(zhì)情況、基坑開(kāi)挖深度、面積、樁的密集程度及孔隙水壓力消散情況來(lái)確定,一般應(yīng)在兩周左右。靜力壓樁法水沖沉樁法振動(dòng)沉樁法目錄1靜力壓樁法3水沖沉樁法振動(dòng)沉樁法401靜力壓樁法錘擊沉樁法的打樁機(jī)打樁施工時(shí),噪音大,特別是在城市人口密集地區(qū)打樁,影響居民休息,為了減少噪音,可采用靜力壓樁。a.特點(diǎn)及原理靜力壓樁是在軟弱土層中,利用靜壓力(壓樁機(jī)自重及配重)將預(yù)制樁逐節(jié)壓入土中的一種沉樁法。這種方法節(jié)約鋼筋和混凝土,降低工程造價(jià),采用的混凝土強(qiáng)度等級(jí)可降低1~2級(jí),配筋比錘擊法可節(jié)省鋼筋40%左右,而且施工時(shí)無(wú)噪音、無(wú)振動(dòng),無(wú)污染,對(duì)周圍環(huán)境的干擾小,適用于軟土地基地區(qū)、城市中心或建筑物密集處的樁基礎(chǔ)工程,以及精密工廠的擴(kuò)建工程。

b.施工工藝測(cè)量定樁位→壓樁機(jī)就位調(diào)平→將管樁吊入壓樁機(jī)夾持腔→夾持好管樁對(duì)準(zhǔn)樁位調(diào)直底樁→靜壓沉樁到底樁露出地面2.5~3m時(shí),吊入上節(jié)樁與底樁對(duì)齊,夾持上節(jié)樁,將底樁壓到露出地面60~80cm→調(diào)整上節(jié)樁,與底樁對(duì)中→電焊焊接接頭→再靜壓沉樁再接樁,直至需要深度,或達(dá)到一定的終壓力值,必要時(shí)適當(dāng)時(shí)行復(fù)壓→將露出地面樁頭截去,一般終壓前,用送樁器將

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