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預制樁施工技術的知識
RSS 打印 復制鏈接 發布時間:2017-09-15 14:12:09

預制樁是在工廠或施工現場預制成型后,通過錘擊、振動打入、靜壓或旋入等方式于土中設置而成的樁基。

預制樁的截面形狀有實心方形(圖2-3)、空心方形(圖2-4a)、圓形管樁(圖2-4b)等多種?招姆叫螛逗蛨A形管樁均為預應力樁。若設計樁長超過每節樁長,則需接樁。接樁方法有焊接、法蘭連接和硫磺膠泥錨結三種。

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(一)鋼筋混凝土預制樁的制作

1.制作程序

預制樁可以在工廠或施工現場預制。一般樁長≤12 m時多在預制廠生產,采用蒸汽養護;樁長在27m以下時則在施工現場預制,采用自然養護,F場制作預制樁可采用重疊法生產,間隔制作。制作工藝流程為:現場布置→場地平整→場地地坪混凝土澆筑→支模→綁扎鋼筋、安裝吊環→澆筑混凝土→養護至設計強度的30%拆模→支上層模板、涂刷隔離劑→重疊制作第二層樁→養護至設計強度的70%起吊→達到100%設計強度后運輸→堆放→沉樁。

2.制作方法

現場預制樁的制作方法多采用重疊法,重疊層數應根據地面承載力和吊裝要求而定,一般不宜超過四層。

預制時可采用木模板或鋼模,模板應在堅實、平整的場地上,立模時必須保證樁身及樁尖部分的形狀尺寸和相互位置正確。

樁主筋應通至樁頂鋼筋網之下,并與鋼筋網焊接在一起,以承受和傳遞打樁時的沖擊力;為保證順利沉樁,樁尖處主筋應與一根22或25的粗鋼筋焊接在一起,箍筋應加密,如圖2-3所示。主筋的接長宜用閃光對焊或氣壓焊,在樁的同一截面內,焊接接頭的截面面積不得超過主筋截面面積的50%,相鄰兩根主筋接頭截面的距離應≥35d(d為主筋直徑),并不小于500 mm。

樁混凝土的強度等級不應低于C30,澆筑時應由樁頂向樁尖連續進行,嚴禁中斷。澆筑完畢后,覆蓋灑水養護不應少于7d,且應自然養護一個月。

3.質量要求

鋼筋混凝土實心樁所用混凝土的強度等級不宜低于C30(即抗壓強度標準值為30 N/mm2)。采用靜壓法沉樁時,可適當降低,但不宜低于C20,預應力混凝土樁的混凝土的強度等級不宜低于C40。主筋根據樁斷面大小及吊裝驗算確定,一般為4~8根,直徑12~25 mm,不宜小于14,箍筋直徑為6~8 mm,間距不大于200 mm;打入樁樁頂2~3d長度范圍內箍筋應加密,并設置鋼筋網片。預制樁縱向鋼筋的混凝土保護層厚度不宜小于30 mm。樁尖處可將主筋合攏焊在樁尖輔助鋼筋上,在密實砂和碎石類土中,可在樁尖處包以鋼板樁靴,加強樁尖。

預制樁的制作質量應符合下列規定:

(1)樁的表面應平整,顏色均勻,掉角深度<10 mm,蜂窩面積小于總面積的0.5%。

(2)混凝土收縮產生的裂縫深度<20 mm,寬度<0.25 mm,橫向裂縫不超過邊長的一半。

(3)樁幾何尺寸的允許偏差為:橫截面邊長±5 mm;樁頂對角線差<10 mm;樁尖中心線偏差<10 mm;樁身彎曲矢高<1%樁長;樁頂平整度<2 mm。

(二)鋼筋混凝土預制樁的起吊、運輸和堆放

1.起吊

預制樁混凝土強度達到設計值的70%方可起吊。起吊時,吊點位置應符合設計規定。常見吊點位置的設置情況如圖2-5所示。

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2.運輸

預制樁混凝土強度達到設計值的100%后方可運輸。一般情況下,宜根據沉樁進度隨打隨運,以減少樁的二次搬運。樁的運輸方式:對現場制作的樁,運距不大時,可在樁下墊以滾筒,用卷揚機托動樁前進;運距較大時,可采用平板拖車運輸;嚴禁在場地上以直接拖拉樁體方式代替裝車運輸。

3.堆放

樁堆放時,地面必須平整、堅實,墊木位置應與吊點保持在同一橫斷面平面上,各層墊木應上下對齊,堆放層數不宜超過四層。

(三)鋼筋混凝土預制樁的沉樁

1.靜力壓樁法

靜力壓樁是在軟土地基上,利用機械或液壓靜力壓樁機的自重及配重,產生無振動的靜壓力,將預制樁沉入土中的一種沉樁工藝。

機械靜力壓樁機是通過安置在壓樁機底盤上的卷揚機、鋼絲繩和壓梁,將整個樁機的重量反作用于樁頂,使樁克服入土時的阻力而下沉,如圖2-6所示

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液壓靜力壓樁機如圖2-7所示,其由液壓起重機、液壓夾持和壓樁機構、短船行走及回轉機構、液壓系統,電控系統及壓重等部分組成。

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2.錘擊沉樁法

錘擊沉樁法亦稱打入樁法,是利用樁錘下落產生的沖擊能量,克服土對樁的阻力,將樁沉入土中。錘擊沉樁法是鋼筋混凝土預制樁最常用的沉樁方法,該法施工速度快,機械化程度高,適用范圍廣。但施工時有擠土、噪音和振動現象,使得在市區和夜間施工受到限制。

打樁所用機具設備主要包括樁錘、樁架和動力設備三部分。

(1)樁錘。常見的樁錘有落錘、單動汽錘、雙動汽錘、柴油錘等。

(2)樁架。樁架是打樁時用于起重和導向的設備,其作用是:吊樁就位、起吊樁錘和支承樁身,在打樁過程中引導錘和樁的方向,移動樁位。常見樁架有滾筒式、多功能和履帶式樁架。

(3)動力設備。動力設備的設置取決于所選用的樁錘,如選用單動汽錘或雙動汽錘,則需配備空壓機、蒸汽鍋爐和卷揚機。其作用在于提供打樁時的動力設施。

打樁前的準備工作主要有準備場地、施工定位放線和確定打樁順序。

(1)準備場地。打樁施工前應查明場地的工程地質和水文地質條件,清除現場妨礙施工的高空和地下障礙物,并平整場地。場地地基承載力必須滿足樁機作業要求,若土質較軟,可在地表鋪設碎石墊層,以提高地表土的強度。場地排水應保持通暢。

(2)施工定位放線。沉樁施工前,應根據樁基平面設計圖,將樁基軸線和樁位準確測設在地面上,以利樁基定位。為控制樁頂水平標高,應在施工現場附近不受沉樁影響的地方設置水準點,作為水準測量之用。水準點一般不超過2個。

(3)確定打樁順序。打入式鋼筋混凝土預制樁屬擠土樁,樁體對土有橫向擠密作用,先打入的樁體可能因此產生偏移樁位、被垂直擠出等現象;而后打入的樁體又難以達到設計標高。因此,施打群樁前,應根據樁的幾何尺寸、樁距等因素正確選擇打樁的順序。常見的打樁順序如圖2-8所示。

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焊接法接樁的節點構造如圖2-9所示。當下節樁打至樁頂離地面1 m左右時,吊起上節樁開始接樁施工,上樁垂直對準下樁后,下落上節樁,經檢查位置正確后,再由兩人同時按對角對稱的方法進行施焊,且應保證焊縫連續飽滿。

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法蘭接樁法節點構造如圖2-10所示。上下樁間通過法蘭盤用螺栓連接起來,接樁速度快,一般用于預應力鋼筋混凝土管樁。

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硫磺膠泥錨結法接樁節點構造如圖2-11所示。

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3.水沖沉樁法

水沖沉樁法一般與錘擊沉樁法聯合使用。它是借助安裝于樁身底部的射水管,通過高壓水泵產生高壓水流沖刷樁尖下土壤,從而減少樁身與土間摩阻力,使樁體在自重或錘擊作用下,沉入土中。

水沖沉樁法適用于砂土和碎石土層,不能用于粗卵石和極堅硬的黏性土層。

【注意】水沖沉樁施工時,當樁體下落到最后1~2m,應停止射水,并改用錘擊打至設計標高。

4.振動沉樁法

振動沉樁法是借助固定于樁頭上的振動沉樁機產生高頻振動,使樁周土體產生液化,從而減少樁側與土體間摩阻力,再靠振動樁錘和樁體自重將樁沉入土中。

振動沉樁機由電動機、彈簧支承、偏心振動塊和樁帽組成,如圖2-12所示。

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