预制桩

预制桩施工一．混凝土预制桩的制作、起吊、运输和堆放（一）制作混凝土预制方桩多数是在施工现场预制，亦可在预制厂生产；混凝土预应力管桩则均在工厂中以离心法生产，采用先张法工艺加预应力制成的。混凝土管桩主要有预应力混凝土薄壁管桩（PTC）、预应力混凝土管桩（PC）和预应力高强混凝土管桩（PHC）三类。方桩管桩1、截面：方桩的截面边长多为250~550mm；管桩直径一般300~1000mm，常用的为400~600mm２、长度：单根桩或多节桩的单节长度，应根据桩架高度、制作条件、运输能力等确定。对于方桩：工厂制作——不超过12m；现场预制——不超过30m；３、混凝土强度等级：不宜低于C30（静压法沉桩时不宜低于C20）４、桩身配筋（与沉桩方法有关）：锤击沉桩的纵向钢筋配筋率不宜小于0.8%；静压桩不宜小于0.4%；桩顶一定范围内的箍筋应加密，并设置钢筋网片。方桩的叠浇法制作为节省场地，现场预制方桩多用叠浇法制作。重叠层数：取决于地面允许荷载和施工条件，一般不宜超过4层。场地要求：场地应平整、坚实，不得产生不均匀沉降。隔离剂：桩与桩间应做好隔离层，桩与邻桩、底模间的接触面不得发生粘结。浇筑时间：上层桩或邻桩的浇筑，必须在下层桩或邻桩的混凝土达到设计强度的30%后方可进行。钢筋混凝土预制桩制作－钢筋、模板施工（预制厂制作）钢筋混凝土预制桩制作－混凝土浇筑（现场制作）（二）桩的起吊与运输混凝土强度：达到设计强度的70%方可起吊；达到100%方可运输和打桩。起吊吊点：应符合设计要求，一般吊点的设置如图2-1所示。起吊原则：起吊后正负弯矩相当。运输原则：随打随运，避免现场二次搬运。0.707L0.293La)0.207L0.568L0.207Lb)c)0.145L0.355L0.145L0.355Lla）一点起吊；b）两点起吊；c）三点起吊图2-1桩的合理吊点（三）堆放堆放桩的地面必须平整、坚实；垫木间距应与吊点位置相同，各层垫木应位于同一垂直线上；堆放层数不宜超过4层；不同规格的桩，应分别堆放。运桩和堆放的桩尖方向应符合吊升的要求,以免临时再需将桩调头。二.预制桩沉桩预制桩的沉桩施工方法有锤击法、静力压桩法、振动法和水冲法。锤击法静力压桩法振动法１.打桩设备打桩设备——打桩机打桩机——主要包括:桩锤、桩架和动力装置。选择打桩机时主要考虑桩锤和桩架。锤型锤击动力适用性优缺点优点缺点落锤重力小型桩工程构造简单、使用方便效率低、桩身易损失坏柴油锤燃油爆炸能量适用面广、特别适用于大型混凝土桩和钢管桩等结构简单、使用方便；不需从外部供应能源过软的土中会使工作循环中断；污染大蒸汽锤蒸汽动力适用面广冲击力较大；无污染需配备锅炉设备；液压锤液压作用适合水下打桩和软土打桩能获得较大的贯入度构造复杂、造价高a．桩锤（１）桩锤国内最大的D180筒式柴油锤HHP系列液压打桩锤b.桩锤的选择用锤击沉桩时，为防止桩受冲击应力过大而损坏，应采用“重锤轻击”。如采用轻锤重击，锤击功能很大一部分被桩身吸收，桩不易打入，且桩头容易打碎。锤重一般根据土质、桩的规格等进行选择，如能进行锤击应力计算则更为科学。（２）桩架a．桩架的作用悬吊桩锤，并为桩锤导向，它还能起吊桩并可在小范围内移动桩位。桩架的高度是选择桩架时需考虑的一个重要问题。桩架的高度=桩长+滑轮组高度+桩锤高度+桩帽高度+起锤移位高度（取1~2m）b．桩架的形式⑴多功能桩架：由立柱、斜撑、回转工作台、底盘及传动机构组成。优点：多能桩架的机动性和适应性很大，水平方向可作360°回转，立柱可前后倾斜，可在轨道上行走。缺点：其机构较庞大，组装拆迁麻烦。履带式桩架履带式桩架以履带式起重机为底盘，增加立柱和斜撑用以打桩。其性能灵活，移动方便，可适应各种预制桩施工，目前应用最多。２．打桩施工（１）准备工作清除地上或地下障碍物→平整场地→定位放线→通电、通水→安设打桩机。注意：①桩基轴线的定位点应设置在不受打桩影响处；②每个桩位打一个小木桩；③打桩地区附近设置不少于2个水准点，供施工过程中检查桩位的偏差和桩的入土深度。打桩前对桩管进行检查打入预制桩第一节桩体（２）打桩顺序直接影响打桩速度和打桩质量，应综合桩距大小、桩机性能、工程特点和工期要求考虑。a．避免挤土影响⑴由一侧向单一方向打(逐排打)：桩的就位和起吊方便，打桩效率高，但土壤向一个方向挤压，桩距≥4倍桩径时，土壤的挤压影响可忽略不予考虑，小于4倍桩径时可产生桩身倾斜或浮桩，应考虑跳打或变换打桩顺序；⑵自中间向两个方向打：适宜大面积的桩群；⑶自中间向四周打：适宜大面积的桩群。b．减小后施工的桩对先施工的桩的影响根据设计标高及桩的规格，应遵循以下原则：宜先深后浅、先大后小、先长后短（３）打桩方法a．控制入土时的垂直度插入土中的垂直度偏差不得超过0.5%，桩、桩帽、桩锤在同一铅垂线上，确保桩身垂直下沉。b．桩头保护在桩锤和桩帽之间应加弹性衬垫，桩帽和桩顶周围四周应有5~10mm的间隙，以防损伤桩顶。c．打桩开始锤击落距应较小，入土稳定后，最大落距不宜大于1m；打桩中遇有贯入度剧变或异常，应暂停打桩，研究处理；桩顶标高低于自然土面，则需用送桩管将桩送入土中。d．接桩混凝土桩——焊接、法兰接以及硫磺胶泥锚接三种方法；钢桩——一般均用焊接法。(注：焊接完后应做防腐处理）电焊接桩打入预制桩锤击打入预制桩（４）打桩的质量控制a．桩的垂直偏差应控制在1%(规范要求0.5%）之内；b．平面位置的允许偏差（见下表）基础形式允许偏差单排或双排桩的条形桩基垂直于条形桩基纵轴线方向平行于条形桩基纵轴线方向100mm150mm承台桩数为1~3根100mm桩数为4~16根1/3桩径或1/3边长桩数大于16根最外边的桩中间桩1/3桩径或1/3边长1/2桩径或1/2边长c．贯入度与标高控制端承型桩——以贯入度控制为主，桩尖进入持力层深度或桩尖标高可作参考；摩擦型桩——以桩尖设计标高控制为主，贯入度可作参考。（５）打桩的公害a．公害挤土、震动、噪音、大气污染等b．防止措施防止挤土影响挖防振沟、砂井排水（或塑料排水板排水）、预钻孔取土打桩、采取合理打桩顺序、控制打桩速度等。防止震动、噪音、大气污染等选择合适的打桩方法，如静力压桩、灌注桩等打桩遇见的常见问题1、桩顶或桩身被打坏2、打歪3、打不下，或断桩4、一桩打下，邻桩上升（浮桩）请思考问题产生的原因及处理办法！（二）静力压桩静力压桩是利用静压力将桩压入土中，施工中没有振动和噪音，但仍存在挤土效应。该方法适用于软弱土层和邻近有怕振动的建（构）筑物的情况。当存在厚度大于2m的中密砂夹层时，不宜采用静力压桩。静力压桩机有机械式和液压式两类，目前使用的多为液压式静力压桩机，压力可达5000KN以上，如右图。116798534781021右图液压式静力压桩机1-操纵室；2-电气控制台；3-液压系统；4-导向架；5-配重；6-夹持装置；7-吊桩把杆；8-支腿平台；9-横向行走与回转装置；10-纵向行走装置；11-桩静力压桩多采用分段预制、分节压入、逐段接长。当下节桩压入土中后上端距地面0.8～1m时接长上节桩，继续压入。每根桩的压入、接长应连续。初压时如桩身发生较大移位、倾斜，压入过程中桩身突然下沉或倾斜，桩顶砼破坏或压桩阻力剧变时，应暂停压桩，及时研究处理。静力压桩的分节压入、接长静力压桩施工现场桩机就位吊起管桩静力压桩GZY700D全液压高效静力压桩机（三）振动法沉桩振动法是利用振动锤（右图）沉桩，将桩与振动锤连接在一起，振动锤产生的振动力通过桩身带动土体振动，使土体的内摩擦角减小、强度降低而将桩沉入土中。该方法适用于软土、粉土、松土中沉桩。DZM100液压振动锤白马河特大桥振动沉桩APE600型振动锤4台联动在美国奥克兰-旧金山大桥沉桩施工（四）射水沉桩射水沉桩法往往与锤击（或振动）法同时使用。在砂夹卵石层或坚硬土层中，一般以射水为主，锤击或振动为辅；在粉质粘土或粘土中，一般以锤击或振动为主，射水为辅，并控制射水时间和水量。水压与流量根据地质条件、沉桩机具、沉桩深度和射水管直径、数目等因素确定，通常在沉桩施工前经过试桩选定。下沉空心桩，一般用单管桩内射水，当下沉较深或土层较密实，可用锤击或振动配合射水；下沉实心桩，将射水管对称装在桩身两侧，并可沿桩身上下自由移动，以便在任何高度上射水冲土。吊插桩时要注意及时引送射水胶管，防止拉断或脱落；桩插正立稳后，压上桩帽桩锤，开始桩主要靠自重下沉，用较小水压控制桩身缓慢下沉，并注意控制和校正桩身垂直度。下沉渐趋缓慢时，可开锤轻击。沉至一定深度（8～10m）已能保持桩身垂直度后，可逐步加大水压和锤的冲击动能。注意：不论采取何种射水施工方法，在沉至距设计标高1-1.5m时，应停止射水，拔出射水管，用锤击或振动沉桩至设计深度，以保证桩的承载力。射水沉桩施工要点（五）水中沉桩桥梁施工常需进行水下沉桩。当河流水浅时，可搭设施工便桥或脚手架安置桩架进行水中沉桩施工。当河流较宽较深时，可采用：⑴先筑围堰后沉桩法：临近河岸、水不深的桩可采用。⑵先沉桩后筑围堰法：适用较深水中沉桩。先沉桩后吊放钢吊箱围堰先沉桩后筑钢板桩围堰在较深较宽的江面上或海面上使用专用沉桩船进行水中沉桩。⑶沉桩船沉桩金塘大桥钢管桩沉桩施工多功能打桩船三预制桩头的截桩承台施工前要按承台底标高对已验收合格的预制桩进行截桩处理，截去高出的桩身砼，剔出桩身受力主筋锚入承台内。截桩施工应防止对桩身的过大震动和破坏。预应力管桩加焊锚固钢筋截桩作业中截桩后浇注砼垫层