预应力混凝土管桩锤击施工技术的运用|锤击管桩

  摘要:预应力混凝土管桩(PHC桩),打桩前需做好桩锤、桩架选择,确定管桩龄期,打桩过程中插桩、锤打、接桩、送桩均采取了相应的技术措施。该工程中PHC桩所具有的单桩承载力高、桩身耐锤击性好、穿透力强、造价便宜等特点
   关键词:预应力混凝土管桩, 单桩承载力, 锤击应力
  Abstract: the prestressed concrete pipe pile (PHC), before piling need to be done to hammer, pile frames of choice, sure pipe), but the piling into piles, in the process of hammer, answer the pile, send pile are adopted corresponding technical measures. In this project is PHC pile of single pile bearing capacity of pile shaft and high resistance to hammer the gender is good, strong penetration, cost cheap and so on
  Keywords: prestressed concrete pipe pile, single pile bearing capacity, hammer the stress
  中图分类号:TU74 文献标识码:A文章编号:
  
  
   1工程概况
   某建筑为高层框架剪力墙结构,筏板基础,桩采用超高强预应力混凝土管桩,规格为ф600×110,桩长24m,共设93根桩,设计单桩承载力3100kN。
   2打桩准备
   2.1桩锤的选择
   本工程有软、硬两种土层,选用蒸汽锤,锤重8t。
   2.2桩架的选择
   桩架的设置、安装和准备工作对打桩效率有很大影响。桩架选用D—308S型履带行走式桩架。
   2.3桩帽、送桩器和衬垫的选择
   1)桩帽和送桩器应做成与管桩直径匹配的圆筒形,桩帽的筒体深度取350~400mm,内径比管桩外径大20~30mm。筒式送桩器下端筒体深度取250~350 mm,内径比管桩外径大20~30 mm.
   2)桩帽的送桩器的下端面应开孔,孔径不宜小于管桩1/5—1/3,确保管桩内腔与外界相通。
   3)打桩时在桩锤与桩帽、桩帽、与桩顶之间应加设弹性衬垫,要求衬垫厚度均匀,经锤击后压实厚度不宜小于120㎜,且在打桩期间应经常检查,及时补充或更换。
   2.4施工组织设计和桩位测设
   根据打桩施工区域内的地质情况和基础几何形状,要合理选择打桩顺序,对周围建筑物采取预防措施。根据桩基施工图进行桩位测设。
   2.5堆存吊运
   管桩一般需设计两个支点,其吊点需符合位置要求。管桩堆存需要使用软垫(木垫)。管桩起吊运输中应免受振动、冲撞。
   2.6管桩龄期的确定
   管桩从制造成型到打桩施工的间隔时间宜尽量长些,混凝土强度应达到设计强度等级标准值以上(若在工厂制造,一般按80%的设计强度等级标准值出厂),要求现场要堆存一定量的桩,按“先进场桩先打”的原则,满足管桩的强度要求。
   2.7检查修整
   管桩施工前应再次逐根检查,即检查混凝土桩有无严重质量问题,对管桩两端应清理干净,施焊面上有油漆杂物污染时,应清刷干净。
   3试桩要求
   为确定单桩承载力是否满足设计要求,打桩前进行了单桩竖向抗压静载试验。试桩数量为三组,第一组试桩1根,锚桩6根;第二组试桩1根,锚桩4根;第三组试桩1根,锚桩4根。试桩最大预加荷载为:第一组6200kN,第二组5000kN,第三组4000kN。
   竖向静载荷抗压试验采用锚桩横梁反力装置。加荷利用电动油泵带动2台5000kN油压千斤顶加荷,用荷重传感器、荷重显示器和0.4级精密油压表显示荷载,电测位移计和机械表两种手段同时测读沉降值,计算机采样、记录、整理和打印数据。试桩与锚桩沉桩10d后即可加载。
   试桩、锚桩均为正式工程桩,第一根试桩要求加荷到6200kN,当加到第7级(4960 kN)时,1h后沉降量突然增大,达到16.67mm/h,且总沉降量已到38.06mm,显然地基已达到破坏,因而终止试验。
   根据试桩的Q—s曲线和s—1gt曲线显示,极限荷载取4340kN。第二根试桩要求加到5000kN,当加到第9级5000N时,45min后沉降量突然增大,达15.25mm/h,且总沉降量已到36.51mm,显然地基也已达到破坏,因而终止试验。根据试桩的Q—s曲线和s—lgt‘曲线显示,极限荷载取4500kN;第三根试桩要求加到4000kN。稳定后又要求继续上加2级到4800kN,此级稳定后终止加载,极限荷载取4800kN。据此算出试桩结果统计特征值:Qum=4547kN,Sn=0.052,因此单桩竖向极限承载力标准值Quk=Qum=4547kN,满足设计要求。
   4打桩技术
   4.1管桩施打规定
   1)第一节管桩起吊就位插入地面后,应认真检查桩位及桩身垂直度偏差,桩位偏差不得大于20mm。桩身垂直度偏差不得大于0.5%,并先用长条水准尺和经纬仪等测量仪器校正。必要时,宜拔出填沙后重插。
   2)当管桩一插入地表土后就遇上厚度较大的淤泥层或松软的回填土时,柴油锤应采用不点火(空锤)的方式施打,液压锤应采用落距为20~30cm的方式施打,使管桩缓慢下沉。
   3)施打中,桩锤、桩帽和桩身的中心线应重合,宜重锤低击,沉桩过程中应经常观测桩身的垂直度,若桩身垂直度偏差超过0.8%时,应找出原因设法纠正,当桩尖进入硬土层后,严禁用移动桩架等强行回扳的方法纠偏。
   4)在较厚的粘土、粉质粘土层中施打管桩,不宜采用大流水打桩施工法,每根桩应一次性连续打到底,尽量减少中间休息时间,且尽可能避免在接近设计深度时进行接桩。
   5)桩数多于30根的群桩基础应从中心线位置向外施打,桩的接头标高位置应适当错开,承台边缘的桩宜待承台内其他桩打完重新测定桩位后,再插桩施打。
   6)当需要送桩或复打时,应事先检查管桩内是否满水,若管桩内孔充满水,应抽去部分水以后才能施打。
   7)及时、准确地做好管桩施工记录。
   4.2管桩接桩的焊接方法
   1)管桩需要接长时,入土部分管节的桩头宜高出地面0.5~1.0m。
   2)接桩上下节桩段应保持顺直,错位偏差不宜大于2mm。
   3)对接前,用铁刷子等清理干净接驳面和坡口。
   4)采用二氧化碳保护焊时,施焊宜用二台焊机对称进行,焊接层数不得少于二层,焊缝应饱满、连续,应避免虚焊。
   5)采用手工焊接时,先在坡口上对称点焊4点~6点,待上下桩节固定后进行分层施焊。
   6)焊后自然冷却时间不宜少于5分钟。
   4.3截桩和送桩的规定
   1)用锯桩器截桩。
   2)桩顶打至接近地面需要送桩时,测出桩的垂直度并检查桩头质量,合格后立即送桩。
   3)地表以下有较厚的淤泥层时,送桩深度不宜大于2.0m。桩要作复打时,送桩深度不宜大于1.5m。
   4)地表以下没有淤泥土层,同时桩端持力层顶面标高基本一致,且持力层厚度不少于4.0m,或持力层上面有较厚的全风化岩层、硬塑~坚硬粘土层或中密~密实砂土层时,送桩深度可适当加大,不宜大于6.0m。
   5)送桩的最后贯入度应参考同一条件的桩不送桩时的最后贯入度予以修正,修正系数一般可取0.8。
   6)沉桩完毕保护好高出地面的桩头。
   参考文献:
   1《建筑桩基技术规范》JQJ 94—94。
   2中国建筑工业出版社组织修订、建筑施工手册 (第四版)。

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