摘 要 钢筋混凝土预制桩的坚固耐久、不受地下水或潮湿环境影响、能承受较大荷载、施工机械化程度高、进度快、能适应不同土层施工等优点,使它成为我国目前广泛采用的一种桩型。困此,探讨钢筋混凝土预制桩施工技术。

关键词 钢筋混凝土;预制桩;施工技术

中图分类号 TU 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)091-0086-01

一般建筑物都应该充分利用地基土层的承载能力,而尽量采用浅基础;但若浅层土质不良,无法满足建筑物对地基变形和强度方面的要求时,可以利用下部坚实土层或岩层作为持力层,这就要采取有效的施工方法建造深基础了。深基础工程主要包括桩基础工程、墩式基础工程、沉井基础工程和地下连续墙工程等几种类型。桩基础是深基础应用最多的一种基础形式。

桩按施工方法分为预制桩和灌注桩,其中钢筋混凝土预制桩的坚固耐久、不受地下水或潮湿环境影响、能承受较大荷载、施工机械化程度高、进度快、能适应不同土层施工等等优点。使它成为我国目前广泛采用的一种桩型。本文探讨钢筋混凝土预制桩施工技术。

1 施工准备

在预制桩施打之前,应进行场地平整及周边障碍物处理,定桩位及埋设水准点。依据施工图设计要求,把桩基定位轴线的位置在施工现场准确地测定出来,并作出明显的标志。在打桩现场附近设置2～4个水准点,用以抄平场地和作为检查桩入土深度的依据。桩基轴线的定位点及水准点,应设置在不受打桩影响的地方,并应进行桩帽、垫衬和送桩设备机具的准备。

2 预制桩的制作、运输、堆放

1)制作技术。预制桩可在工厂或施工现场预制,对于管桩及长度在lOre以内的方桩在预制厂制作,较长的方桩在打桩现场制作。其制作程序为:现场布置——场地平整——场地地坪浇筑混凝土——支模——绑扎钢筋、安装吊环——浇筑混凝土——养护至30%强度拆模——支间隔端头模板、刷隔离剂——绑扎钢筋——浇筑间隔桩混凝土——同法间隔重叠制作第二层桩——养护至70%强度起吊——达100%强度后运输、打桩。

制作时模板可以保证桩的几何尺寸准确,使桩面平整挺直,底模板、侧模板及重叠法生产时,桩面问均应涂刷好隔离层,不得粘结。钢筋骨架的主筋连接宜采用对焊,桩顶和桩尖钢筋配置应做特殊处理。钢筋骨架制作允许偏差应符合有关规定。混凝土制作宜用机械搅拌、机械振捣。采用叠层法生产时,上层桩和邻桩浇筑,必须在下层和邻桩的混凝土强度达到设计强度的30%以后才能进行。

2)运输技术。钢筋混凝土预制桩应达到设计强度的70%才可起吊;达到100%设计强度才能运输和打桩。若提前吊运,必须采取措施并经过验算合格方可进行。桩在起吊搬运时,必须做到平稳,避免冲击和振动,吊点应同时受力,且吊点位置应符合设计规定。如无吊环,设计又未作规定时,绑扎点的数量及位置按桩长而定,应符合起吊弯矩最小的原则。打桩前,桩从制作地点运至现场,应根据打桩顺序随打随运,避免二次搬运。运距不大时可用起重机吊运,运距较大时,常用平板拖车运输。

3)堆放技术。桩的堆放场地必须平整坚实,垫木问距应根据吊点确定,并应设在同一垂线上,堆放层数不宜超过四层。不同规格的桩,应分别堆放。

3 打入法施工技术

打人法也称锤击法,是利用桩锤落到桩顶上的冲击力来克服土对桩的阻力,使桩沉到预定的深度或达到持力层的一种打桩施工方法。锤击沉桩是混凝土预制桩常用的沉桩方法,它具有施工速度快、机械化程度高、适用范围广等特点,但施工时有冲撞噪声和对地表层有振动,在城区和夜间施工有所限制。

1)打桩设备及选择。桩锤可选用落锤、汽锤、柴油打桩锤和振动锤。落锤一般由铸铁制成,有穿心锤和龙门锤两种,质量为0.2～2t。它利用绳索或钢丝绳通过吊钩由卷扬机沿桩架导杆提升到一定高度,然后自由落下击打桩顶;汽锤是以高压蒸汽或压缩空气为动力的打桩机械,有单动汽锤和双动汽锤两种;柴油打桩锤利用燃油爆炸来推动活塞往返运动进行锤击打桩,柴油桩锤与桩架、动力设备配套组成柴油打桩机;振动锤是利用机械强迫振动,通过桩帽传到桩上使桩下沉。锤重选择应根据地质条、佃桩链与桩架、动力设备配套组成柴油打桩机;振动锤是利用机械强迫振动,通过桩帽传到桩上使桩下沉。锤重选择应根据地质条件、工程结构、桩的类型、密集程度及施工条件等进行选用。桩架是支持桩身和桩锤,在打桩过程中引导桩的方向及维持桩的稳定,并保证桩锤沿着所要求方向冲击的设备。桩架一般由底盘、导向杆、起吊设备、撑杆等组成。根据桩的长度、桩锤的高度及施工条件等选择桩架和确定桩架高度。、撑杆等组成。桩架用钢材制作,按移动方式有轮胎式、履带式、轨道式等。履带式桩架以履带式起重机为主机,配备桩架工作装置而组成。其特点是操作灵活、移动方便,适用于各种预制桩和灌注桩的施工。

打桩机械的动力装置是根据所选桩锤而定的。用蒸汽锤时,则要配备蒸汽锅炉和绞盘。

2)打桩顺序的确定。打桩顺序直接影响到桩基础的质量和施工速度,应根据桩的密集程度(桩距大小)、规格和长短、桩的设计标高、工作面布置、工期要求等综合考虑,合理确定打桩顺序。根据桩的密集程度,打桩的顺序一般分为逐段打设、自中部向四周打设和由中间向两侧打设三种。当桩的中心距不大于4倍桩的直径或边长时,应由中间向两侧对称施打,或由中间向四周施打。当桩的中心距大于4倍桩的边长或直径时,可采用上述两种打法,或逐排单向打设。根据基础的设计标高和桩的规格,宜按先深后浅、先大后小、先长后短的顺序进行打桩。

3)打桩施工技术。打桩机就位时,桩架应垂直平稳,导杆中心线与打桩方向一致。桩开始打人时,应控制锤的落距,采用短距轻击;待桩入土一定深度(1～2m)稳定以后,再以规定落距施打。桩的施打原则是重锤低击,这样桩锤对桩头的冲击小,回弹也小,桩头不易损坏,大部分能量都用于克服桩身与土的摩阻力和桩尖阻力上,桩能较快地沉人土中。桩人土深度是否已达到设计位置,是否停止锤击,其判断方法和控制原则与桩的类型有关。

4)打桩质量要求和测量记录。端承桩最后贯入度不大于设计规定贯入度数值时,桩端设计标高可作参考;摩擦桩端标高达到设计规定的标高范围时,贯入度可作参考。打(压)入桩的桩位偏差,必须符合有关质量控制的规定。桩的承载力是否符合要求要进行检验。打桩工程是隐蔽工程,施工中应做好每根桩的观测和记录,这是工程验收时检验质量的依据。

5)打桩施工常见问题的分析。①桩顶破碎。打桩时,桩顶直接受到桩锤的冲击而产生很高的局部应力,如果桩顶钢筋网片配置不当、混凝土保护层过厚、桩顶平面与桩的中心轴线不垂直及桩顶不平整等制作质量问题都会引起桩顶破碎。在沉桩工艺方面,若桩垫材料选择不当、厚度不足,桩锤施打偏心或施打落距过大等也会引起桩顶破碎。②桩身被打断。桩身制作时,桩身有较大的弯曲凸肚,局部混凝土强度不足,在沉桩时桩尖遇到硬土层或孤石等障碍物,增大落距,反复过度冲击等都可能引起桩身断裂。③桩身位移、扭转或倾斜。桩尖四棱锥制作偏差大、桩尖与桩中心线不重合的制作、桩架倾斜、桩身与桩帽和桩锤不在同一垂线上的施工操作以及桩尖遇孤石等原因都会引起桩身位移、扭转或倾斜。④桩锤回跃,桩身回弹严重。选择桩锤较轻,能引起较大的桩锤回跃;桩尖遇到坚硬的障碍物时,桩身则严重回弹。

6)打桩过程中的注意事项。①桩机就位后,桩架应垂直平稳,桩帽与桩顶应锁紧牢靠,连接成整体。②打桩时,应密切观察桩身下沉贯入度的变化情况。③在正常情况下,沉桩应连续施工,打人土的速度应均匀,应避免因间歇时间过长,土的固结作用而使桩难以下沉。④打桩时振动大,对土体有挤压作用,可能影响周围建筑物、道路及地下管线的安全和正常使用;施工过程中要有专人巡视检查,及时发现和处理有关问题。⑤严禁非施工人员进人打桩现场;对桩机的正常运行、桩架的稳定经常进行检查,严格按操作规程进行施工,确保安全。

7)桩头的处理。在打完各种预制桩,开挖基坑时,按设计要求的桩顶标高将桩头多余的部分截去。截桩头时不能破坏桩身,要保证桩身的主筋伸入承台,长度应符合设计要求。当桩顶标高在设计标高以下时,应该在桩位上挖成喇叭口,凿掉桩头混凝土,剥出主筋并焊接长至设计要求长度,与承台钢筋绑扎在一起,用与桩身同强度等级的混凝土与承台一起浇筑接长桩身。

4 静力压桩

静力压桩是利用无噪声、无振动的静压力将桩压入土中,常用于土质均匀的软土地基的沉桩施工。静力压桩是利用压桩架的自重和配重,通过卷扬机牵引,由加压钢丝绳、滑轮和压梁,将整个桩机的重力(800～1500kN)反压在桩顶上,以克服桩身下沉时与土的摩擦力,迫使预制桩下沉。压桩施工一般采取分节压入、逐段接长的施工方法。接桩的方法目前有三种:焊接法、法兰螺栓连接法、硫磺浆锚法。

5 结束语

综上所述,在施工的过程中要严格按照相关规范进行施工,才能满足建筑物对地基变形和强度方面的要求。

参考文献

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