钢管桩施工工艺与施工要点

钢管桩施工工艺与施工要点1、打桩机械的选择打桩机械的选择要根据工程地貌、地质、配套锤的型号、外型尺寸、重量�桩的材质、规格及埋入深度、工程量大小、工期长短等而定。打桩机的型式很多�有桅杆式�履带行走�、柱脚式、塔式、龙门式等多种�其中以三点支撑桅杆式�履带行走�柴油打桩机�图1�使用较普遍。具有桩架移动机动灵活�可作全向转动�导杆垂直度可全方位调节�锤、导杆可自由上下移动�可作各种角度微调�打桩精度较高�整机稳定性好�操作方便、安全�工效较高等优点。但对场地要求较高�要铺填10�30cm碎石并碾压密实。主要型号有日KH100、KH180型、IPD80、IPD90型和D308、D408型等。柴油桩锤主要有日MH72B、K25、K35、H45、K60及IDH35、IDH45型等。表1可供选用参考。图1打�沉�钢管桩机表1锤型选用桩径(mm�Φ406.4Φ609.6Φ914.4锤型25~35级35�45级60�72级2、施工准备施工准备包括�平整和清理场地�测量定位放线�标出桩心位置�并用石灰撒圈标出桩径大小和位置�标出打桩顺序和桩机开行路线�并在桩机开行部位上铺垫碎石。3、打桩顺序钢管桩施工�有先挖土后打桩和先打桩后挖土两种方法。在软土地区�一般表层土承载力尚可�深部地基承载力则往往很差�且地下水位较高�较难以排干。为避免基坑较长时间大面积暴露被扰动和便于施工作业�一般采取先打桩后挖土施工法。它的施工顺序是�现场三通一平――打桩――切桩――安混凝土圆盖――堵住桩头――填沙将坑口填平――设井点降低地下水位――进行基坑机械化挖土施工――清理基坑�修整边坡――焊桩盖�浇筑垫层混凝土――帮钢筋�支模板�浇筑混凝土基础承台。钢管桩的施工顺序是�桩机安装――桩机移动就位――吊桩――插桩――锤击下沉�接桩――锤击至设计深度――内切钢管桩――精割、戴帽。为防止打桩过程中和相邻建�构�筑物造成较大位移和变位�并使施工方便�一般采取先打中间后打外围�或先打中间后打两侧��先打长桩后打短桩�先打大直径桩�后打小直径桩的程序进行。如有两种类型桩�则先打钢管桩�后打混凝土桩�这样有利于减少挤土和满足设计对打桩入土深度的要求。再在打桩机回转半径范围内的桩宜一次流水施打完毕�为此组织好桩的供应�并搞好场地处理�放样桩和复核等配合协调工作。4、桩的运输与吊放钢管桩可由平板拖车运至现场�用吊车卸于桩机一侧�按打桩先后顺序及桩的配套要求堆放�并注意方向。场地宽时�宜用单层排列。吊钢管桩多采用一点绑扎起吊�待吊到桩位进行插桩�将钢管桩对准事先用石灰划出的样桩位置�作到桩位正�桩身直。5、打桩方法为防止桩头在锤击时损坏�打桩前�要在桩头顶部放置特制的桩帽�图2�。其上直接经受锤击应力的部位�放置硬木制减震木垫。图2桩帽结构打桩时�先用两台经纬仪�假设在桩架的正面和侧面�校正桩架导向杆及桩的垂直度�并保持锤、桩帽与桩在统一纵轴线上�然后空打1�2m�再次校正垂直度后正式打桩。当沉至某一深度并经复核沉桩质量良好时�再行连续打击�至桩顶高出地面60�80cm时�停止锤击�进行接桩�再同样步骤至达到设计深度为止。若开始阶段发现桩位不正或倾斜�应调整或将钢管桩拔出重新插打。6、接桩钢管桩每节长15m�沉桩时需边打入边焊接接长�一般可采用日YM-505N型半自动无气体保护焊机焊接�具有效率高�质量好�焊接变形小�适应全位置焊接�操作方便等优点。焊丝采用日SAN—53自动保护焊丝�直径φ3.2和φ2.4mm�由焊机的送丝机构自动送丝�靠人工手把�焊枪�焊接。焊接前应将下节桩管顶部变形损坏部分修整�上节桩管端部泥砂、水或油污清除�铁锈用角向磨光机磨光�并打焊接坡口。并将内衬箍放置在下节桩内侧的挡块上�图3��紧贴桩管内壁并分段点焊�然后吊接上节桩�使其坡口搁在焊道上�使上下节桩对口的间隙为2�4mm�再用经纬仪校正垂直度�在下节桩顶端外周安装好铜夹箍�再行电焊。施焊应对称进行�管壁厚小于9mm的焊两层�大于9mm的焊三层。焊接时注意�焊完每层焊缝后�及时清除焊渣�每层焊缝的接头应错开�充分熔化内衬箍�保证根部焊透�遇大风�要装挡风板�气温低于0℃�焊件上下各100mm要预热�焊接完毕后应冷却1�5min�再行锤击打桩。45°25�302�41�3内衬箍钢管桩上节钢管桩下节铜夹箍挡块图3钢管桩接头焊接7、贯入深度控制钢管桩一般都不设桩靴�直接开口打入。沉管时�土体由桩口涌入桩管内�至一定高度�一般为1/3�1/2的桩体贯入深度�后�即闭塞封死�其效用与闭口桩相似。贯入深度一般按以下标准控制�(1).持力层较薄时�打到持力层厚度的1/3�1/2�当持力层厚时�以最后十次锤击每击的贯入量s≤2mm为限�当持力层坚固时�打入1�2倍桩径的深度�当持力层不大坚固时�打入桩径5�10倍的深度。(2).锤击桩顶时�对桩产生的锤击应力应不超过钢管桩材料的允许应力�一般按80�考虑��一般限制最后10m的锤击数在1500击以下�总锤击数不超过3000击�。(3).以桩锤的容许负荷限制�避免桩锤的活塞受到过量冲击而损坏�一般限制每次冲击的最小贯入量不大于0.5~1mm作为控制。以上停打标准系以贯入深度为主�并结合打桩时的贯入量最后1m锤击数和每根桩的总锤击数等综合判定。打桩时要做好原始记录�记录桩号、打桩日期、桩锤型号、桩规格、打入深度、焊接质量、锤击次数、落锤高度、最后贯入度、回弹量、平面位移以及打桩过程中出现的问题及处理措施等等。8、桩管切割钢管桩打入地下�为便于基坑机械化挖土�基底以上的钢管要切割�由于周围被地下水和土层包围�只能在钢管桩的管内地下切割。切割设备有等离子体切桩机、手把式氧�乙炔切桩机、半自动氧乙炔切桩机、旋吊式全回转氧乙炔自动切割机等�以前两种使用较普遍。工作时可调挂送入钢管桩内的任意深度�靠风动顶针装置固定在钢管桩内壁�割咀按预先调整好的间隙进行回转切割。割出短桩头�用图4所示内胀式拔桩装置�籍吊车拔出�能拔出地面以下15m深的钢管桩�拔出的短桩焊接接长后再用。图4内胀式拔管装置9、降低水位与机械挖土降低地下水位�一般根据地质和地下水情况及需降水深度�采用一级井点或二级、多级轻型井点与喷射井点相结合方式。一级轻型井点降水深可达4.5~6.0m�两级轻型井点可达10m�一般降7�12d�即可开挖。一级轻型井点与喷射井点相结合�降水深可达14.5m。机械挖土�采用分层开挖、运土�深度在-10.0m左右时�通常采用反铲多层接力挖土施工法�一般两层接力挖土一次可挖深-10.0m�三层接力挖土可挖深到-15.0m。10、焊桩盖为使钢管桩与承台共同工作�设计在每个钢管桩加焊一个桩盖�并在外壁加焊8�12根φ20mm的锚固钢筋�桩盖形式有平桩盖和凹面形两种。当挖土至设计标高�使钢管桩外露�取下临时桩盖�按设计标高用气焊进行钢管桩顶的精割�方法是先用水准仪在每根钢管桩上按设计标高定上三点�然后按此水平标高固定一环作为割框的支承点�然后用气焊切割�切割清理平整后打坡口�放上配套桩盖。11、桩端与承台连接钢管桩顶端与承台的连接一般采用图6所示刚性接头�将桩头嵌入承台内的长度不小于1d�d�钢管桩外径�长度或仅嵌入承台内100mm左右�再利用钢筋予以补强或在钢管桩顶端焊以基础锚固钢筋�再按常规方法施工上部基础或结构。