7-2-4 打（沉）入式预制桩施工

7-2-4打（沉）入式预制桩施工7-2-4-1桩的制作、运输和堆放1．制作程序现场制作场地压实、整平→场地地坪作三七灰土或浇筑混凝土→支模→绑扎钢筋骨架、安设吊环→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、堆放。2．制作方法（1）混凝土预制桩可在工厂或施工现场预制。现场预制多采用工具式木模板或钢模板，支在坚实平整的地坪上，模板应平整牢靠，尺寸准确。用间隔重叠法生产，桩头部分使用钢模堵头板，并与两侧模板相互垂直，桩与桩间用塑料薄膜、油毡、水泥袋纸或刷废机油、滑石粉隔离剂隔开，邻桩与上层桩的混凝土须待邻桩或下层桩的混凝土达到设计强度的30%以后进行，重叠层数一般不宜超过四层。混凝土空心管桩采用成套钢管模胎在工厂用离心法制成。（2）长桩可分节制作，单节长度应满足桩架的有效高度、制作场地条件、运输与装卸能力等方面的要求，并应避免在桩尖接近硬持力层或桩尖处于硬持力层中接桩。（3）桩中的钢筋应严格保证位置的正确，桩尖应对准纵轴线，钢筋骨架主筋连接宜采用对焊或电弧焊，主筋接头配置在同一截面内的数量不得超过50%；相邻两根主筋接头截面的距离应不大于35dg（dg为主筋直径），且不小于500mm。桩顶1m范围内不应有接头。桩顶钢筋网的位置要准确，纵向钢筋顶部保护层不应过厚，钢筋网格的距离应正确，以防锤击时打碎桩头，同时桩顶面和接头端面应平整，桩顶平面与桩纵轴线倾斜不应大于3mm。（4）混凝土强度等级应不低于C30，粗骨料用5~40mm碎石或卵石，用机械拌制混凝土，坍落度不大于6cm，混凝土浇筑应由桩顶向桩尖方向连续浇筑，不得中断，并应防止另一端的砂浆积聚过多，并用振捣器仔细捣实。接桩的接头处要平整，使上下桩能互相贴合对准。浇筑完毕应护盖洒水养护不少于7d，如用蒸汽养护，在蒸养后，尚应适当自然养护，30d方可使用。3．起吊、运输和堆放当桩的混凝土达到设计强度标准值的70%后方可起吊，吊点应系于设计规定之处，如无吊环，可按图7-50所示位置设置吊点起吊。在吊索与桩间应加衬垫，起吊应平稳提升，采取措施保护桩身质量，防止撞击和受振动。图7-50预制桩吊点位置（a）、（b）一点吊法；（c）二点吊法；（d）三点吊法；（e）四点吊法；（f）预应力管桩一点吊法；（g）预应力管桩两点吊法桩运输时的强度应达到设计强度标准值的100%。长桩运输可采用平板拖车、平台挂车或汽车后挂小炮车运输；短桩运输亦可采用载重汽车，现场运距较近，亦可采用轻轨平板车运输。装载时桩支承应按设计吊钩位置或接近设计吊钩位置叠放平稳并垫实，支撑或绑扎牢固，以防运输中晃动或滑动；长桩采用挂车或炮车运输时，桩不宜设活动支座，行车应平稳，并掌握好行驶速度，防止任何碰撞和冲击。严禁在现场以直接拖拉桩体方式代替装车运输。堆放场地应平整坚实，排水良好。桩应按规格、桩号分层叠置，支承点应设在吊点或近旁处保持在同一横断平面上，各层垫木应上下对齐，并支承平稳，堆放层数不宜超过4层。运到打桩位置堆放，应布置在打桩架附设的起重钩工作半径范围内，并考虑到起吊方向．避免转向。7-2-4-2打（沉）桩方法1．施工准备（1）整平场地，清除桩基范围内的高空、地面、地下障碍物；架空高压线距打桩架不得小于10m；修设桩机进出、行走道路，做好排水措施。（2）按图纸布置进行测量放线，定出桩基轴线，先定出中心，再引出两侧，并将桩的准确位置测设到地面，每一个桩位打一个小木桩；并测出每个桩位的实际标高，场地外设2~3个水准点，以便随时检查之用。（3）检查桩的质量，将需用的桩按平面布置图堆放在打桩机附近，不合格的桩不能运至打桩现场。（4）检查打桩机设备及起重工具；铺设水电管网，进行设备架立组装和试打桩。在桩架上设置标尺或在桩的侧面画上标尺，以便能观测桩身入土深度。（5）打桩场地建（构）筑物有防震要求时，应采取必要的防护措施。（6）学习、熟悉桩基施工图纸，并进行会审；做好技术交底，特别是地质情况、设计要求、操作规程和安全措施的交底。（7）准备好桩基工程沉桩记录和隐蔽工程验收记录表格，并安排好记录和监理人员等。2．打（沉）桩程序（1）根据地基土质情况，桩基平面布置，桩的尺寸、密集程度、深度，桩移动方便以及施工现场实际情况等因素确定，图7-51（a）、（b）、（c）、（d）为几种打桩顺序对土体的挤密情况。当基坑不大时，打桩应逐排打设或从中间开始分头向周边或两边进行。图7-51打桩顺序和土体挤密情况（a）逐排单向打设；（b）两侧向中心打设；（c）中部向两侧打设；（d）分段相对打设；（e）逐排打设；（f）自中部向边沿打设；（g）分段打设1-打设方向；2-土的挤密情况；3-沉降量大；4-沉降量小对于密集群桩，自中间向两个方向或向四周对称施打，当一侧毗邻建筑物时，由毗邻建筑物处向另一方向施打。当基坑较大时，应将基坑分为数段，而后在各段范围内分别进行（图7-51e、f、g），但打桩应避免自外向内，或从周边向中间进行，以避免中间土体被挤密，桩难以打入，或虽勉强打入，但使邻桩侧移或上冒。（2）对基础标高不一的桩，宜先深后浅，对不同规格的桩，宜先大后小，先长后短，可使土层挤密均匀，以防止位移或偏斜；在粉质粘土及粘土地区，应避免按着一个方向进行，使土体一边挤压，造成入土深度不一，土体挤密程度不均，导致不均匀沉降。若桩距大于或等于4倍桩直径，则与打桩顺序无关。3．吊桩定位打桩前，按设计要求进行桩定位放线，确定桩位，每根桩中心钉一小桩，并设置油漆标志；桩的吊立定位，一般利用桩架附设的起重钩借桩机上卷扬机吊桩就位，或配一台履带式起重机送桩就位，并用桩架上夹具或落下桩锤借桩帽固定位置。4．打（沉）桩方法（1）打桩方法有锤击法、振动法及静力压桩法等，以锤击法应用最普遍。打桩时，应用导板夹具，或桩箍将桩嵌固在桩架两导柱中，桩位置及垂直度经校正后，始可将锤连同桩帽压在桩顶，开始沉桩。桩锤、桩帽与桩身中心线要一致，桩顶不平，应用厚纸板垫平或用环氧树脂砂浆补抹平整。（2）开始沉桩应起锤轻压并轻击数锤，观察桩身、桩架、桩锤等垂直一致，始可转入正常。桩插入时的垂直度偏差不得超过0.5%。（3）打桩应用适合桩头尺寸之桩帽和弹性垫层，以缓和打桩的冲击。桩帽用钢板制成，并用硬木或绳垫承托。落锤或打桩机垫木亦可用“尼龙6”浇铸件（规格φ260mm×170mm，重10kg），既经济又耐用，一个尼龙桩垫可打600根桩而不损坏。桩帽与桩周围的间隙应为5~10mm。桩帽与桩接触表面须平整，桩锤、桩帽与桩身应在同一直线上，以免沉桩产生偏移。桩锤本身带帽者，则只在桩顶护以绳垫、尼龙垫或木块。（4）当桩顶标高较低，须送桩入土时，应用钢制送桩（图7-52）放于桩头上，锤击送桩将桩送入土中。振动沉桩与锤击沉桩法基本相同，是用振动箱代替桩锤，将桩头套入振动箱连固的桩帽上或用液压夹桩器夹紧，便可按照锤击法启动振动箱进行沉桩至设计要求的深度。图7-52钢送桩构造（a）钢轨送桩；（a）钢板送桩1-钢轨；2-15mm厚钢板箍；3-硬木垫；4-连接螺栓5．接桩形式和方法混凝土预制长桩，受运输条件和打（沉）桩架高度限制，一般分成数节制作，分节打入，在现场接桩。常用接头方式有焊接、法兰接及硫磺胶泥锚接等几种（图7-53）。前两种可用于各类土层；硫磺胶泥锚接适用于软土层。焊接接桩，钢板宜用低碳钢，焊条宜用E43，焊接时应先将四角点焊固定，然后对称焊接，并确保焊缝质量和设计尺寸。法兰接桩，钢板和螺栓亦宜用低碳钢并紧固牢靠；硫磺胶泥锚接桩，使用的硫磺胶泥配合比应通过试验确定，其物理力学性能应符合表7-63要求，其施工参考配合比见表7-64。硫磺胶泥锚接方法是将熔化的硫磺胶泥注满锚筋孔内并溢出桩面，然后迅速将上段桩对准落下，胶泥冷硬后，即可继续施打，比前几种接头形式接桩简便快速。锚接时应注意以下几点：（1）锚筋应刷清并调直；（2）锚筋孔内应有完好螺纹，无积水、杂物和油污；（3）接桩时接点的平面和锚筋孔内应灌满胶泥；灌筑时间不得超过2min；（4）灌筑后停歇时间应满足表7-65要求；（5）胶泥试块每班不得少于一组。图7-53桩的接头型式（a）、（b）焊接接合；（c）管式接合；（d）管桩螺栓接合；（e）硫磺砂浆锚筋接合1-角钢与主筋焊接；2-钢板；3-焊缝；4-预埋钢管；5-浆锚孔；6-预埋法兰；7-预埋锚筋；d-锚栓直径硫磺胶泥的主要物理力学性能指标表7-63项次项目物理力学性能指标1物理性能1．热变性：60℃以内强度无明显变化；120℃变液态；140~145℃密度最大且和易性最好；170℃开始沸腾；超过180℃开始焦化，且遇明火即燃烧2．密度：2.28~3.32t/m33．吸水率：0.12%~0.24%4．弹性模量：5×105kPa5．耐酸性：常温下能耐盐酸、硫酸、磷酸、40%以下的硝酸、25%以下铬酸、中等浓度乳酸和醋酸2力学性能1．抗拉强度：4MPa2．抗压强度：40MPa3．握裹强度：与螺纹钢筋为11MPa；与螺纹孔混凝土为4MPa4．疲劳强度：对照混凝土的试验方法，当疲劳应力比值p为0.38时，疲劳修正系数＞0.8硫磺胶泥的配合比及物理力学性能表7-64配合比（重量比）硫磺4460水泥11-石墨粉-5粉砂40-石英砂-34.3聚硫胶1-聚硫甲胶-0.7物理力学性能密度（kg/m3）2280~2320吸水率（%）0.12~0.24弹性模量（MPa）5×104抗拉强度（MPa）4抗压强度（MPa）40抗折强度（MPa）10握裹强度（MPa）与螺纹钢筋11与螺纹孔混凝土4注：1．热变性：在60℃以下不影响强度；热稳定性：92%；2．疲劳强度：取疲劳应力0.38经200万次损失20%。硫磺胶泥灌筑后的停歇时间表7-65项次桩截面（mm）不同气温下的停歇时间（min）0~10℃11~20℃21~30℃31~40℃41~50℃打桩压桩打桩压桩打桩压桩打桩压桩打桩压桩1400×400648510713917122450×450106127149171121143500×50013/15/18/21/24/6．拔桩方法当已打入的桩由于某种原因需拔出时，长桩可用拔桩机进行。一般桩可用人字桅杆借卷扬机拔起或钢丝绳捆紧桩头部，借横梁用液压千斤顶抬起；采用汽锤打桩可直接用蒸汽锤拔桩，将汽锤倒连在桩上，当锤的动程向上，桩受到一个向上的力，即可将桩拔出。7．打（沉）桩的质量控制（1）桩端（指桩的全截面）位于一般土层时，以控制桩端设计标高为主，贯入度可作参考。（2）桩端达到坚硬、硬塑的粘性土，中密以上粉土、砂土、碎石类土、风化岩时，以贯入度控制为主，桩端标高可作参考。（3）当贯入度已达到，而桩端标高未达到时，应继续锤击3阵，按每阵10击的贯入度不大于设计规定的数值加以确认。（4）振动法沉桩是以振动箱代替桩锤，其质量控制是以最后3次振动（加压），每次10min或5min，测出每分钟的平均贯入度，以不大于设计规定的数值为合格，而摩擦桩则以沉到设计要求的深度为合格。8．打（沉）桩控制贯入度的计算打预制钢筋混凝土桩的设计质量控制，通常是以贯入度和设计标高两个指标来检验，打桩贯入度的检验，一般是以桩最后10击的平均贯入度应该小于或等于通过荷载试验（或设计规定）确定的控制数值，当无试验资料或设计无规定时，控制贯入度可以按以下动力公式计算：qQqQnAmPmPnAQHS2.0)(（7-14）式中S——桩的控制贯入度（mm）；Q——锤重力（N）；H——锤击高度（mm）；q——桩及桩帽重力（N）；A——桩的横截面（mm2）；P——桩的安全（或设计）承载力（N）；m——安全系数；对永久工程，m＝2；对临时工程，m＝1.5；n——与桩材料及桩垫有关的系数：钢筋混凝土桩用麻垫时，n＝1；钢筋混凝土桩用橡木垫时，n＝1.5；木桩加桩垫时，n＝0.8；木桩不加垫时，n＝1.0。如已作静荷载试验，应该以桩的极限荷载Pk（kN）代替公式中的mP值计算。9．打（沉）桩验收要求（1）打（沉）入桩的桩位偏差按表7-66控制，桩顶标高的允许偏差为-50mm