预制桩沉桩

第二章桩基础工程概述在土木工程建设中，近年来各种大型建筑物，构筑物日益增多，规模愈来愈大，对基础工程的要求越来越高。为了有效地把结构的上部荷载传递到周围土层的土壤深处承载能力较大的土层上，桩基础被广泛应用到土木工程中。银川市兴庆区、金凤区常用。桩的作用桩一般由桩和承台组成。其作用在于将上部建筑物的荷载传递到深处承载力较大的土层上；或使软弱土层挤压，以提高土壤的承载力和密实度，从而保证建筑物的稳定性和减少地基沉降。分类按桩上的荷载传递机理分(如图）摩擦桩摩擦桩：在极限承载力状态下，桩顶荷载由桩侧阻力承受。端承型摩擦桩：在极限承载力状态下，桩顶荷载主要由桩侧阻力承受。端承桩端承桩：在极限承载力状态下，桩顶荷载由桩端阻力承受。摩擦型端承桩：在极限承载力状态下，桩顶荷载主要由桩端阻力承受。(a)端承桩(b)摩擦桩按桩的使用功能分：竖向抗压桩、竖向抗拔桩、水平受荷载桩、复合受荷载桩。按桩身材料分：混凝土桩、钢桩、组合材料桩。按成桩方法分：非挤土桩、部分挤土桩、挤土桩。按桩制作工艺分：预制桩和现场灌注桩。第一节混凝土预制桩施工特点：能承受较大的荷载、坚固耐久、施工速度快，对周围环境影响较大。种类：一般有混凝土预制桩和钢桩。施工过程：制作起吊、运输堆放沉桩一、预制桩的制作1．混凝土预制桩的制作★同一钢筋的两个接头距离应大于30倍主筋直径，但不小于500mm，主筋接头在同一截面内的数量不应超过50％。★桩身混凝土强度不应小于C30，混凝土的粗骨料应用粒径为5～40mm碎石或碎卵石，桩混凝土应用搅拌机拌制、机械振捣，由桩顶向桩尖连续浇筑一次完成。养护时间不得少于7d。★现场预制桩多采用叠浇法间隔制作，预制场地应平整、坚实，不得产生不均匀沉降。桩与桩之间应涂刷隔离剂，以保证桩起吊时不互相粘结。桩的叠浇层数，应根据地面允许荷载和施工条件确定，但不宜超过四层。上层桩或邻桩的浇筑，须在下层桩或邻桩的混凝土达到设计强度等级的30％后方可进行。混凝土预制桩的制作录像二、预制桩的起吊、运输1．起吊预制桩达到设计强度等级的75％后方可起吊，起吊时应用吊索按设计规定的吊点位置进行吊运。如无吊环且设计又未作规定时，可按吊点间的跨中正弯矩与吊点处负弯矩相等的原则来确定吊点位置，如下页图所示（换言之：起吊弯矩最小原则）。钢丝绳与桩之间应加衬垫，以免损坏棱角。起吊时应平稳提升，避免摇晃、撞击和振动。(a)一个吊点；(b)二个吊点；(c)三个吊点；(d)四个吊点吊点的合理位置2．运输打桩前，需将桩从预制厂(场)运至施工现场堆放或直接运至桩架前，达到设计强度的100％后才可以运输和沉桩。一般情况下，应根据打桩顺序和速度随打随运，可以避免二次搬运。运到施工现场的桩或在施工现场预制的桩，应有质量合格证，并按规定进行检查编号。如要长距离运输，可采用平板拖车、轻轨平台运输车(下页图)等。长桩搬运时，桩下要设置活动支座。经过搬运的桩，还应进行质量复查。用平台车运桩1－铁轨；2－平台车；3－桩3、堆放桩堆放时，场地必须平整、坚实，桩按规格、桩号分类分层叠置，堆放层数不宜超过四层，支承点应设在吊点处，各垫木应在同一垂直线上，最下层垫木适当加宽。三、预制桩沉桩（一）锤击法1．打桩前的准备工作在打桩施工前，必须做好地基勘测与环境调查工作、编制预制桩沉桩的施工组织设计、清除施工现场障碍物、施工现场的场地平整以及施工现场的定位放线等准备工作。合理确定打桩顺序。由于打桩对土体的挤密作用，使先打的桩因受水平推挤而造成偏移和变位，或被垂直挤拔造成浮桩，而后打入的桩因土体挤密，难以达到设计标高或入土深度，或造成土体隆起和挤压，截桩过大。因此，进行群桩打入施工时，为了保证打桩工程质量，防止周围建筑物受土体挤压的影响，打桩前应根据桩的密集程度、桩的规格、长短和桩架的移动方便等因素来正确选择打桩顺序。当桩较密集时(桩中心距小于或等于4倍桩边长或桩径)，应由中间向两侧对称施打或由中间向四周施打。自中部向四周打设由中间向两侧打设当桩较稀疏时(桩中心距大于4倍桩边长或桩径)，可采用上述两种打桩顺序，也可采用由一侧向另一侧单一方向施打的方式(即逐排打设)，或由两侧同时向中间施打。逐排打设从两侧向中间打设当桩规格、埋深、长度不同时，宜按先大后小、先深后浅、先长后短的方式进行施打。当一侧毗邻建筑物时，应从毗邻建筑物一侧向另一侧施打。2．预制桩的打设（锤击沉桩、静压沉桩）（1）锤击沉桩：打桩设备主要有桩锤、桩架以及动力装置三部分。桩锤：桩锤是对桩施加冲击力，把桩沉入土中的主要机具。桩锤有落锤、汽锤(单动和双动)、柴油锤、液压锤和振动锤等。柴油锤打预制桩(视频)桩架：桩架的主要作用是在沉桩过程中保持桩的正确位置和在打桩过程中引导锤、桩的方向并保证桩锤按所要求的方向冲击桩体。动力装置：动力装置的配置取决于所选用的桩锤。当选用蒸汽锤时，则需配备蒸汽锅炉和卷扬机。桩锤和桩架的选用：桩锤的类型选择应根据施工现场情况、机具设备条件及工作方式和工作效率等条件来选择。桩锤类型选定后，还要确定桩锤的质量。桩架在选择时应考虑下列因素：桩的材料、材质和截面形状、尺寸；施工场地条件、作业环境和空间；选定的锤型、锤质量和尺寸；施工进度要求等。打桩工艺：打桩工艺包括：吊装就位，打桩，接桩。吊装就位：按既定的打桩顺序，先将桩架移动至设计所定的桩位处并用缆风绳等稳定，然后将桩运至桩架下，用桩架上的滑轮组，由卷扬机将桩提升为直立状态。对准桩位中心，缓缓放下插入土中。桩插入时垂直度偏差不得超过0.5％。桩就位后，在桩顶安上桩帽，然后放下桩锤轻轻压住桩帽。桩锤、桩帽和桩身中心线应在同一垂直线上。在桩的自重和锤重的压力下，桩便会沉入一定深度，等桩下沉达到稳定状态后，再一次检查其平面位置和垂直度，校正符合要求后，即可进行打桩。为了防止击碎桩顶，应在混凝土桩的桩顶和桩帽之间、桩锤与桩帽之间放上硬木、麻袋等弹性衬垫作缓冲层。打桩：“轻锤高击”、“重锤低击”。查阅资料,区分以上两种打桩方式的不同？锤击沉桩现场录像锤击沉桩动画锤击沉桩注意事项：①注意桩锤回弹情况；②注意桩的贯入度是否突变；③打桩时应连续施打；④打桩时防止偏心锤击，以免打坏桩头或使桩身断裂；⑤做好打桩记录；⑥打桩过程中应注意打桩机工作情况和稳定性；⑦当桩顶位于地面以下一定深度而需打送桩时，桩与送桩轴线应在同一直线上；送桩动画接桩：当设计的桩较长，但由于打桩机高度有限或预制、运输等因素，只能采用分段预制、分段打入的方法，需在打桩现场的打入过程中将桩接长。接长预制钢筋混凝土桩的方法有焊接法、法兰盘连接法和浆锚法三种。质量要求打桩的质量主要是看能否满足贯入度或设计标高的要求以及打入后桩的偏差是否在规定的范围内。▼浆锚法现场录像▼焊接法施工图片（注意截桩-又称破桩）质量控制的原则是：①桩尖位于坚硬、硬塑的粘性土、碎石土、中密以上的沙土或风化岩等持力层时，以贯入度控制为主，以桩尖进入持力层的深度或桩尖标高作为参考（端承桩）；②桩尖位于其他软土层时，以桩尖设计标高为主，贯入度作为参考（摩擦桩）；③贯入度已达到要求而桩尖标高未达到要求时，应继续锤击三阵，其每阵10击的平均贯入度不应大于规定的数值；④打桩时，如控制指标已符合要求，而其他指标与要求相差较大时，应会同有关单位研究处理；⑤贯入度应通过试桩确定，或做打桩试验与有关单位确定。最后贯入度：打桩时最后10击桩的平均入土深度。（上述表述中的“贯入度”均为“最后贯入度”）（2）静力压桩特点：①静力压桩，免去锤击应力，只需要满足吊桩弯矩、压桩和使用期间的受力要求，因此，其截面尺寸、混凝土强度等级及配筋量都可以减少，可节省钢材、混凝土量和降低施工成本。②使用静力压桩无噪音、无振动，对周围环境的干扰和影响较小，特别适用于对噪音、振动有特殊要求的区域施工，如扩建工程、市区内基础工程，精密仪器车间的扩建、改建工程。③静力压桩，桩顶不会承受锤击应力，可以避免桩顶破碎和桩身开裂，同时，压入桩所引起的桩周围土体隆起和水平位移比沉桩小得多，因而对土体结构的破坏程度和破坏范围要比锤击沉桩小，可以确保施工质量，提高施工速度。④由于静力压桩的摩阻力与桩的承载力有线性关系，因此，不需要做试验试桩便可得出单桩承载力。压桩设备：液压静力压桩机接桩：静压桩一般都是分段压入的方法，需在沉桩现场的压入过程中将桩接长。接长预制钢筋混凝土桩的方法有焊接法、浆锚法两种。静力压桩现场录像四、沉桩对周围环境的影响及预防措施影响主要有：噪音、震动；土体受挤压、土孔隙静水压力升高引起地面隆起和土体水平位移，从而对周围原有建筑物、道路和地下管网设施造成不利影响。（建筑物基础被推移，墙体开裂，管线破损断裂等）预防措施有：1、采用预钻孔沉桩；2、设置防震沟；3、采用合理的沉桩顺序；4、预埋塑料排水带排水小结：四个重点：◎桩基础的分类◎混凝土预制桩施工质量控制原则◎锤击沉桩注意事项◎沉桩对周围环境的影响及预防措施