搜索
情境四桩基础工程施工•1.掌握预制沉桩施工工艺。•2.掌握泥浆护壁钻孔灌注桩施工工艺。•3.掌握人工成孔灌注桩施工工艺。•4.掌握基桩的检验方法。单元一预制沉入桩施工一、沉入桩的类型沉入桩所用的基桩主要为预制的钢筋混凝土桩和预应力混凝土桩。截面形式常用的有实心方桩和空心管桩两种。管桩一般由工厂以离心成型法制成。近年来发展的PHC高强预应力混凝土管桩已在工程上广泛应用。制作钢筋混凝土桩和预应力混凝土桩时应执行《公路桥涵施工技术规范》。此外，还应注意以下事项：（1）钢筋混凝土桩内的纵向主钢筋如需接头时，应采用对焊接头；（2）螺旋筋或箍筋必须箍紧主筋，与主筋交接处应用点焊焊接或用铁丝扎结牢固；单元一预制沉入桩施工（3）预应力混凝土的纵向主筋采用冷拉钢筋且需焊接时，应在冷拉前采用闪光接触对焊焊接；（4）桩长用法兰盘连接时，法兰盘应对准位置焊接在钢筋或预应力钢筋上；对先装法预应力混凝土桩，法兰盘应先焊接在预应力钢筋上，然后进行张拉；（5）混凝土应由桩顶向桩尖方向连续灌注，不得中断；（6）桩的钢筋骨架(包括预应力钢筋骨架)允许偏差应符合相关规定。单元一预制沉入桩施工二、沉入桩的施工方法沉入桩的常用施工方法有：锤击沉桩、静力压桩和振动沉桩等。1.锤击沉桩锤击沉桩是利用桩锤下落时的瞬时冲击机械能，克服土体对桩的阻力，使其静力平衡状态遭到破坏，导致桩体下沉，达到新的静压平衡状态，如此反复地锤击桩头，桩身也就不断地下沉。单元一预制沉入桩施工锤击沉桩是预制桩最常用的沉桩方法。该法施工速度快，机械化程度高，适应范围广，现场文明程度高，但施工时有挤土、噪音和振动等公害，对在城市中心和夜间施工有所限制。锤击沉桩一般适用于中密砂类土、黏性土。由于锤击沉桩依靠桩锤的冲击能量将桩打入土中，因此一般桩径不大于0.6m，入土深度在40m左右，否则对沉桩设备要求较高。沉桩设备图4.1.1沉桩设备是桩基施工的质量与成败的关键，应根据土质、工程量、桩的种类、规格、尺寸、施工期限、现场水电供应等条件选择。单元一预制沉入桩施工（1）施工设备锤击沉桩的主要设备有桩锤、桩架及动力装置三部分。沉桩设备如图4.1.1所示。在选择打桩设备时，应根据土壤的性质、工程的大小、桩的种类、施工期限、动力供应条件和现场情况综合确定。①桩架：②桩锤：③动力装置取决于所用的桩锤，由驱动桩锤及卷扬机用的动力设备组成。单元一预制沉入桩施工单元一预制沉入桩施工（2）锤击沉桩施工准备①技术准备：a.根据地质资料、环境条件、施工图纸及标准规范，编制沉桩施工方案。b.完成工程测量控制点的定位、移交、复核工作。c.确定工程材料、机具、劳动力的需求量。d.完成进场材料的取样复检及混凝土的试配工作。e.组织施工人员进行技术、质量、安全、环境等各方面的交底工作。f.完成打桩试验，检验设备和工艺是否符合要求。按照规范的规定，试桩不得少于两根。②材料准备：与钢筋混凝土基础或地下连续墙的材料准备要求相同。③机具准备：在钢筋混凝土基础的机具准备的基础上，增加锤击沉桩机械设备。单元一预制沉入桩施工④作业条件准备：a.基础处地上、地下障碍物已处理完毕，且已对场地进行平整压实。b.放出桩基线并定出桩位，并在不受打桩影响的适当位置设置水准点，以便控制桩的入土标高。c.进场入库的各种规格的钢筋均已分批检验合格。d.混凝土配合比已试配合格，并已换算确定了施工配合比。e.施工机具安设准备就绪，施工现场道路及水、电管线畅通。（3）锤击沉桩施工工艺锤击沉桩施工工艺流程如图4.1.2所示。单元一预制沉入桩施工图4.1.2预制桩锤击沉桩施工工艺流程单元一预制沉入桩施工（4）桩的制作①制作桩的原材料应符合设计和本教材相关内容的规定。外购或自行制作的成品桩，均应有出厂合格证明、质量检验等资料。②钢筋混凝土桩和预应力混凝土桩制作时，预制场的设置、模板、钢筋、混凝土和预应力的施工除应符合本教材相关内容的规定外，尚应符合下列规定:a.钢筋混凝土桩的主筋宜采用整根钢筋，如需接长时，宜采用对焊连接或机械连接，接头应相互错开，在桩尖、桩顶各2m长范围内的主筋不应有接头。箍筋或螺旋筋与纵筋的交接处宜采用点焊焊接；当采用矩形绑扎筋时，箍筋末端应为135°弯钩或90°弯钩加焊接；桩两端的加密箍筋均应采用点焊焊成封闭箍筋。单元一预制沉入桩施工b.采用焊接连接的混凝土桩，应按设计要求准确预埋连接钢板。采用法兰盘连接的混凝土桩，法兰盘应对准位置连接在钢筋或预应力筋上；先张法预应力混凝土桩采用法兰盘连接时，应先将法兰盘连接在预应力筋上，然后再进行张拉；法兰盘应保证焊接质量。c.预制桩钢筋骨架的施工质量应符合表4.1.1的规定。d.每根或每一节桩的混凝土应由桩顶向桩尖方向连续浇筑，不得留施工缝。混凝土浇筑完毕后，应及时覆盖养护，并应在桩上标明编号、浇筑日期和吊点位置，同时应填写制桩记录。单元一预制沉入桩施工单元一预制沉入桩施工③预制钢筋混凝土桩和预应力混凝土桩的制作质量应符合表4.1.2的规定；采用法兰盘接头的预制桩，其法兰盘制成后的允许偏差应符合表4.1.3的规定。同时应符合下列规定：a.钢筋混凝土桩的横向收缩裂缝宽度不得大于0.2mm，深度不得大于20mm，裂缝长度不得大于1/2桩宽；预应力混凝土桩不得有裂缝。b.桩的表面出现蜂窝麻面时，其深度不得大于5mm，每面的蜂窝麻面面积不得超过该面总面积的0.5%。c.有棱角的桩，棱角破损深度应在5mm以内，且每10m长的边棱角上只能有1处破损，在1根桩上边棱破损的总长度不得大于500mm。d.预制桩出场前应进行检验，出场时应具备出场合格检验记录。单元一预制沉入桩施工单元一预制沉入桩施工④先张法预应力混凝土管桩的制作应符合现行国家标准《先张法预应力混凝土管桩》(GB13476)的规定；后张法预应力混凝土大直径管桩的制作应符合现行行业标准《港口工程桩基规范》(JTJ254）的规定。预制管节的允许偏差应符合表4.1.4的规定；用于水上沉没的大直径管桩宜在预制场内按设计桩长拼接成整根长桩，拼接后管桩的允许偏差应符合表4.1.5的规定。⑤钢管桩的制作应符合下列规定：a.制作钢管桩的材料应符合设计要求，并应有出厂合格证明和质量检验报告。钢管桩的分节长度应满足桩架的有效高度、制作场地条件、运输与装卸能力等要求。单元一预制沉入桩施工单元一预制沉入桩施工b.钢管桩可采用成品钢管或自制钢管，焊接钢管的制作工艺应符合相应规范的规定。对焊接钢管的管节制作，管节外形尺寸的允许偏差应符合表4.1.6的规定。管节对口拼装时，相邻管节的焊接应错开1/8周长以上，相邻管节的管径允许偏差和板边高差应符合表4.1.7的规定。c.钢管桩的防腐处理应符合设计要求及现行行业标准《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》（JT/T722）的规定。⑥钢管桩的焊接应符合设计要求，设计未要求时，除应符合《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50—2011）第19章钢桥的相关规定外，尚应符合下列规定.单元一预制沉入桩施工单元一预制沉入桩施工a.焊接前，应将焊缝上下30mm范围内的铁锈、油污、水和杂物清除干净，并应将焊丝、焊条和焊剂烘干。b.管节拼装所用的辅助工具（如夹具等）不应妨碍管节焊接时的自由伸缩。c.焊接定位点和施焊应对称进行。露天焊接时，应考虑由于阳光照射所造成的桩身弯曲。当环境温度低于-10℃时不宜焊接。d.钢管桩应采用多层焊，焊完每层焊缝后，应及时清除焊渣，并做外观检查，每一层焊缝均应错开。e.焊缝外观的允许偏差应符合表4.1.8的规定；钢管桩成品外形尺寸的允许偏差应符合表4.1.9的规定。单元一预制沉入桩施工单元一预制沉入桩施工（5）桩的吊运、存放和运输①钢筋混凝土桩和预应力混凝土桩的吊运、存放和运输应符合下列规定：a.桩在厂(场)内吊运时，桩身混凝土强度应符合设计规定，否则应经验算，确认不会对桩身混凝土产生损伤时方可进行。吊桩时桩身上的吊点位置距设计规定位置的允许偏差不应超过±20mm，并应使各吊点同时均匀受力；吊点处应采取适当措施进行保护，避免绳扣或桩角对它的损伤。单元一预制沉入桩施工b.桩的存放场地应平整、坚实，不应有不均匀沉降，且场地应有防排水设施。堆放时应设置垫木，支垫位置宜按设计吊点位置确定，其偏差不宜超过200mm；多层堆放时，各层垫木应位于同一垂直面上，且层数不宜超过3层。c.桩在运输时，应采用多支垫堆放，垫木应均匀放置且其顶面应在同一平面上；桩的堆放形式应使装载工具在装卸和运输过程中保持平稳。采用驳船装运时，对桩体应采取加撑和系绑等措施，防止在风浪的影响下发生倾斜；对管桩应采用特殊支架进行固定，防止其滚动和坠落。单元一预制沉入桩施工②钢管桩的吊运、存放和运输应符合下列规定:a.吊运时吊点的位置应符合设计规定。b.钢管桩应按不同规格分别堆放，堆放的形式和层数应安全可靠，并应避免产生纵向变形和局部压曲变形；长期存放时，应采取防腐蚀等保护措施。c.钢管桩在运输时，宜放置在半圆形专用支架上，必要时应采用缆索紧固；采用船舶装运多根不同规格的桩时，应考虑沉桩顺序的要求。d.钢管桩在吊运、存放和运输过程中，应采取适当措施，防止对其产生碰撞或摩擦而导致防腐涂料划伤、管身变形和其他损伤。单元一预制沉入桩施工（6）试桩与桩基承载力①除一般的中、小桥沉桩工程，其地质不复杂并有可靠的数据和实践经验，可不进行试桩外，其他沉桩工程均应在施工前进行工艺试桩和承载力试桩，确定沉桩的施工工艺、技术参数和检验桩的承载力②试桩的数量不宜少于两根，且应有钻探资料；试桩的规格应与工程桩一致，所用船机应与正式施工时相同。试桩试验办法见《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50—2011）附录E。单元一预制沉入桩施工③特大桥和地质复杂的大、中桥，宜采用静压试验方法确定单桩容许承载力；一般大、中桥的试桩，可采用静载试验法，在条件适宜时，亦可采用可靠的动力检测法；锤击沉入的中、小桥试桩，在缺乏上述试验条件时，可结合具体情况，选用适当的动力公式计算单桩容许承载力。当确定的单桩容许承载力不能满足设计要求时，应会同监理和设计单位研究处理。单元一预制沉入桩施工（7）沉桩①确定桩位和沉桩顺序a.根据设计图纸编制工程桩测量定位图，并保证轴线控制点不受打桩时振动和挤土的影响，保证控制点的准确性。b.工程桩在施工前，应根据施工桩长，在匹配的工程桩或桩架上画出以米为单位的长度标记，并按从下至上的顺序标明桩的长度，以便观察桩入土的深度及记录每米沉桩锤击数。c.沉桩顺序：沉桩顺序应根据现场地形条件、土质情况、桩距大小、斜桩方向、桩架移动的方便等来决定。同时应考虑使桩入土深度相差不大，土壤均匀挤密。单元一预制沉入桩施工当基坑不大时，打桩应逐排打设或从中间开始分头向四周或两边进行；对于密集桩群，从中间开始分头向四周或两边对称施打；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，宜将基坑分为数段，然后在各段范围内分别施打，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；或勉强打入，但使邻桩侧移或上冒。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，以防止位移或偏移。单元一预制沉入桩施工②桩机就位：桩机就位前，场地必须平整。在软土地基中，为防止不均匀沉降，保证打桩机施工安全，宜采用厚度约2～3cm厚的钢板铺设在桩机履带板下，钢板宽度比桩机宽2m左右，保证桩机行走和打桩的稳定性。桩机行走时，应将桩锤放置于桩架中下部，以桩锤导向脚不伸出导杆末端为准。③吊桩喂桩和校正：吊桩喂桩，一般利用桩架附设的起重钩和桩机上的卷扬机吊桩就位，或配一台起重机吊桩就位，并用桩架上夹具或桩帽固定位置，调整桩身、桩锤、桩帽的中心线重合，使插入地面时桩身的垂直度偏差不大于0.5%。单元一预制沉入桩施工④打桩：正常打桩宜采用“重锤低击，低锤重打”，可取得良好效果。打第一节桩时必须采用桩锤自重、冷锤（不挂档位）或短距轻击将桩徐徐打入，直至桩身沉到某一深度不动为止；同时，用仪器观察桩的中心位置和角度，必要时，宜拔出重插，直至满足设计要求，确认无误后，再转为正常施打。⑤接桩