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锤击法、水冲法、振动法、静力压桩法;
4、按灌注桩成孔方法分:
钻孔、冲孔、挖孔灌注法、钻扩孔、沉管和爆扩灌注法等;
5、按成桩方法分:
非挤土成孔桩、部分挤土桩和挤土桩;
6、按断面形式分:
圆桩、方桩、多边行桩和管桩等;
7、按制作材料分:
混凝土桩,钢筋混凝土桩、钢桩等。
一、预制桩施工
钢筋混凝土预制桩的施工,主要包括预制、起吊、运输、堆放、沉桩等过程。
(一)桩的制作、起吊、运输和堆放
1、桩(实心桩和管桩)的制作:
a、实心桩正方形,边长200~450mm;
(管桩的外径通常为400mm、500mm,壁厚80-110mm);
b、30m以上的桩可分段预制,工厂制作每段不宜超过12M;
c、砼强度等级不宜低于C30(预应力砼桩的强度等级不宜低于C40);
d、长桩现场制作,短桩工厂预制;
e、用叠浇法预制桩施工,不宜超过4层,下层或邻桩的砼达到30%设计强度以后方可进行(管桩每节长度8~10M,采用离心法生产制作)。
f、制作程序为:
现场布置→场地处理→浇地坪筑砼→支模→扎筋、安设吊环→浇筑混凝土→养护→(到30%强度后)拆模→支间隔端头模板、刷隔离剂、扎筋→浇筑间隔桩混凝土→同法间隔重叠制作第二层桩→…→养护到70%强度起吊→达100%强度后运输。
(图示)
g、钢筋骨架主筋12-25mm(不宜小于Φ14mm),箍筋为6-8mm,间距不大于200mm,
主筋对焊(接头数量不得超过50%。
距离应大于30d且不小于500mm)。
h、覆盖洒水养护不少于7d。
i、桩的制作质量除应符合有关规范的允许偏差规定外,还应符合下列要求:
1)表面平整、密实,掉角的深度不应超过10MM,且局部蜂窝和掉角的缺损总面积不得超过该桩表面全部面积的0.5%,并不得过分集中。
2)收缩裂缝深度不得大于20mm,宽度不得大于0.25MM;
横向裂缝长度不得超过0.5倍的边长。
3)桩顶和桩尖处不得有蜂窝、麻面、裂缝和掉角。
2、桩的起吊:
桩的强度达到设计强度标准值的70%后方可起吊,在吊索与桩间应加衬垫,起吊应平稳提升,起吊时,必须合理选择吊点,防止在起吊过程中过弯而损坏。
a、d一点起吊b两点起吊c三点起吊;
e、f管桩一点及两点起吊
3、桩的运输:
混凝土预制桩达到设计强度的100%方可运输。
可采用平板拖车(场外运输)或轻轨平板车运输(场内运输)。
4、桩的堆放:
垫平、放稳,堆放层数不宜超过4层,不同规格的桩应分别堆放。
(二)沉桩机械设备
打桩设备主要包括桩锤、桩架和动力装置三部分。
1、桩锤
是对桩施加冲击力,将桩打入土中。
桩锤主要有落锤、汽锤、柴油锤、振动锤等,目前应用较广的是柴油锤。
(1)落锤:
落锤重量为5~20KN,用于普通粘性土和含砾石较多的土层中打桩。
(2)汽锤:
a、单动汽锤的锤重30~150KN,适用于打各种桩。
b、双动汽锤的锤重0.6~6t(6~160KN),适用于打各种桩,并可以用于拔桩和水下打桩。
(3)柴油锤:
打桩工效高,构造简单,移动灵活,使用方便,不适用于在过硬或过软的土层中打桩,多用于打木桩、钢板桩及长度在12m以内的钢筋混凝土桩。
(4)液压锤:
新型、低噪音、无油烟、能耗省的打桩锤。
它是由液压推动密闭在锤壳体内的芯锤活塞柱,令其往返实现夯击作用,将桩沉入土中。
(5)振动锤:
利用偏心轮引起激振
2、桩架(有稳桩、吊锤、导向的作用)
是支持桩身和桩锤,将桩吊到打桩位置,并在打入过程中引导桩的方向,保证桩锤沿着所要求的方向冲击。
桩架的选择时,应考虑桩锤的类型、桩的长度和施工条件等因素。
常用的桩架形式有:
滚筒式桩架、多功能桩架、履带式桩架。
(1)
滚筒式桩架:
(靠钢滚筒行走、灵活性差)
行走靠两根钢滚筒在垫木上滚动,优点是结构比较简单,制作容易,但在平面转弯、调头方面不够灵活,操作人员较多。
。
(2)
轨道式桩架:
(可旋转、倾斜、沿轨道行走)
轨道式桩架的机动性和适应性很大,在水平方向可做360度旋转,导架可以伸缩和前后倾斜,底座下装有铁轮,底盘在轨道上行走。
这种桩架可适用于各种预制桩和灌筑桩施工。
图2—9
滚筒式桩架
图2—10多功能桩架
图2—11履带式桩架
(3)履带式桩架:
(比轨道式更灵活)
以履带起重机为底盘,增加导杆和斜撑组成,用以打桩。
移动方便,比多功能桩架更灵活,可用于各种预制桩和灌筑桩施工。
3、动力装置
动力设备包括驱动桩锤用的动力设施,如卷扬机、锅炉、空气压缩机和管道、绳索和滑轮等。
打桩机的动力装置,主要根据所选的桩锤性质而定。
选用蒸汽锤则需配备蒸汽锅炉;
用压缩空气来驱动,则需考虑电动机的或内燃机的空气压缩机;
用电源作动力,则应考虑变压器容量和位置、电缆规格及长度、现场供电情况等。
(三)沉桩工艺
沉桩方法有捶击法、水冲法、振动法、钻孔捶击法、静力压桩法
1、捶击法沉桩:
利用桩捶的冲击力克服土体对桩体的阻力,使桩沉到预定尝试或达到持力层。
(1)打桩准备
1)定桩位和确定打桩顺序
打桩顺序直接影响打桩速度和打桩质量。
所以,群桩施打前,应根据桩群的密集程度、桩的规格、长短、和桩架移动方便来正确选择打桩顺序。
a、从两侧向中间打b、逐排打设
c、自中央向四周打d、自中央向两侧打
稀疏时(桩中心距>
4倍桩径时),根据施工方便选择打桩顺序。
密集时(桩中心距<
=4倍桩径时),按选定的打桩顺序实施。
当桩规格、埋深、长度不同时,宜“先大后小、先深后浅、先长后短”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。
2)设置水准点:
打桩现场附近需设置不少于2个水准点检查桩位偏差和入土深度
3)垫木、桩帽和送桩:
桩捶与桩帽间应设置垫木用以减轻对桩帽的直接冲击
4)设置标尺:
以控制桩的入土深度
5)其它
(2)沉桩工艺
桩机就位→桩起吊→对位插桩→打桩→接桩→打桩→送桩→检查验收→桩机移位
1)桩机就位:
应对准桩位,保证垂直、稳定,确保在施工中不发生倾斜、移动。
2)桩起吊:
钢筋混凝土预制应在混凝土达到设计强度的70%方可起吊,达到设计强度的100%才能运输。
3)对位插桩:
桩尖插入桩位后,先用落距较小的轻捶1-2次,桩入土一定深度,再调整桩捶、桩帽、桩垫及打桩机导杆,使之与打入方向成一直线,并使桩稳定。
4)打桩:
打桩顺序根据基础的设计标高,先深后浅;
依桩的规格先大后小,先长后短
5)接桩:
混凝土预制长桩,一般要分节制作,在现场接桩,分节沉入。
常用接头方式有焊接接桩、法兰接桩及硫硝胶泥锚接接桩三种。
6)送桩:
在打桩时,若要使桩顶打入土中一定深度,则需设置送桩,送桩的中心线应与桩身吻合一致方能进行送桩
7)检查验收:
一是能否满足贯入度或标高的设计要求,二是打入后的偏差是否在施工及验收规范允许的范围以内
2、静力压桩法:
利用无振动、无噪声的静压力将桩压入土中。
适用于在软土、淤泥质土中沉桩,以及有防振要求的建筑物附近施工。
1)机械设备:
(压桩机)
a、机械式静力压桩机是利用桩架的自重和压重,通过卷扬机牵引滑轮组,将整个压桩机的重力经压梁传至桩顶,以克服桩身下沉时与土的摩阻力,将桩压入土中。
b、液压式静力压桩机由压桩机构、行走机构和起吊机构组成。
2)施工程序:
测量定位→桩机就位→吊桩插桩→桩身对中调直→静压沉桩→接桩→再沉桩→终止压桩→切割桩头
3、其他沉桩方法:
振动法、水冲沉桩法、钻孔锤击法等
(1)振动法:
借助固定于桩顶的振动器产生的振动力,减小桩与土之间的摩擦阻力,使桩在自重和振动力的作用下沉入土中。
适于振动法在砂土中运用效果较好,对黏土地区效率较差
(2)水冲沉桩法:
利用高压水流经过桩侧面或空心桩内部的射水管冲击桩靴附近土层,减小桩与土之间的摩擦力及桩靴下土的阻力,使桩在自重和锤击作用下迅速沉入土中。
适于砂土和碎石土,有时对于特别长的预制桩,单靠锤击有一定困难时,也可用水冲法辅助施工。
(3)钻孔锤击法:
当遇到土层坚硬,采用锤击法遇到困难时可以先在桩位上钻孔后再在孔内插桩,然后锤击沉桩。
漳州职业技术学院
2008/2009学年第一学期
所属系 建筑工程系 课程名称 建筑施工技术 授课教师
教案序号
授课班级
课时安排
9
5
课题:
项目二桩基础工程 单元二 混凝土灌注桩施工
课型:
讲授
1、了解钻孔灌注桩施工工艺、施工要点;
2、熟悉泥浆护壁成孔灌注桩护筒的作用及要求,水下浇筑混凝土方法
;
3、掌握沉管灌注桩施工工艺、要点。
沉管灌注桩施工工艺。
泥浆护壁成孔灌注桩施工工艺。
灌注桩施工工艺和施工要点
通过本节课的学习,使学生了解钻孔灌注桩施工工艺、施工要点,熟悉泥浆护壁成孔灌注桩护筒的作用及要求,水下浇筑混凝土方法,掌握沉管灌注桩施工工艺、要点。
混凝土灌注桩施工
原理:
直接在施工现场的桩位上使用人工或机械等方法成孔,然后在孔内浇筑混凝土或钢筋混凝土成桩。
分类:
根据成孔方法不同分为钻孔、套管成孔、爆扩成孔及人工挖孔灌注桩等。
(一)灌注桩的施工准备
1、定桩位和确定成孔顺序(四点、两线、一点,攀线法)
(1)钻孔、挖孔无挤土,可按施工方便确定成孔顺序。
(2)冲孔、振动、爆扩有挤土,可按规定确定成孔顺序
1)间隔1-2个桩位成孔
2)在邻桩混凝土初凝前或终凝后再成孔
3)群桩基础(≥5根单桩),从中间向周围成孔。
4)爆扩桩,同一承台下一定桩距的可单爆或联爆法成孔
2、制作钢筋笼
(1)主筋:
环向均匀布,保护层厚度符合要求,焊接连接。
(2)箍筋:
直径、间距。
(3)加劲箍:
直径、间距、焊接。
(4)定位筋:
控制保护层厚度,间距符合设计规定。
注意:
钢筋笼外径:
比套管内径小60-80mm,比导管外径大100mm以上。
3、混凝土配制
(1)石子:
:
合适粒径,卵石≤50mm、碎石≤40mm,配筋桩≤30mm
(2)砂:
中粗砂
(3)坍落度:
水下16-22mm,干作业8-10mm,套管6-8mm
(二)灌注桩的施工工艺
1、钻孔灌注桩:
利用钻孔机械钻出桩孔,并在桩孔中浇灌混凝土而成的桩。
(1)干作业成孔灌注桩:
钻头在不含水土层中施工
适用:
地下水位以上的各种软硬土层,不需设置护壁。
1)螺旋钻成孔灌注桩施工工艺
钻机就位→钻孔→检查成孔质量→孔底清理→盖好孔口盖板→移桩机至下→桩位→移走盖口板→复测桩孔深度及垂直度→安放钢筋笼→放混凝土串筒→浇灌混凝土→插桩顶钢筋
2)螺旋钻孔压浆成桩法施工工艺
钻机就位→钻孔、清底→一次压浆→提钻→下钢筋笼→下碎石→二次补浆
(2)泥浆护壁成孔灌注桩:
钻头在含水土层中施工
地下水位以下的各种软土层,需设置护壁。
泥浆作用:
护壁、携渣、冷却和润滑。
施工工艺流程:
测定桩位→埋设护筒(1.5,100—200
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- 桩基础 施工工艺