预制桩施工.docx

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预制桩施工

第一节、桩的预制、起吊运输与堆放

一、桩的预制

预制钢筋混凝土桩分为：

实心桩和空心桩。

1、预制场地的地面要平整夯实，并防止沁水沉陷。

对于两个吊点以上的桩，预制时，要根据打桩顺序来确定桩尖的朝向，因为吊升就位时，桩架上的滑轮组有左右之分，若桩尖的朝向不当，临时将桩调头是很困难的。

2、混凝土的浇筑应由桩顶向桩尖连续浇筑，严禁中断。

保护层不可过厚（25mm左右为宜）。

叠浇预制桩时，桩与桩间做好隔离层，（可以摸皂脚或粘土石灰膏等），以保证起吊时不互相粘连。

叠浇预制桩的层数，应根据浇筑现场地面的承载力和施工要求而定一般不宜超过四层。

上层桩和邻桩的浇筑，应在下层或邻桩混凝土达到设计强度的30%以后方可进行。

桩顶制作应制作平整，不然，易将桩打偏或打坏。

在桩上注明编号、制作日期和吊点位置，如不埋吊环，则应标明起吊绑扎位置。

允许偏差：

项目

允许偏差

长度（mm）

±50

混凝土强度（Mpa）

在合格标准内

横截面边长

±5mm

保护层厚度

±5mm

桩顶对角线之差

10mm

桩尖对中心线的位移

10mm

桩顶平面对桩中心线的倾斜

1%桩径或边长且≤3mm

桩身弯曲失高

0.1%桩长且不大于20mm

另外制作质量还应符合下列规定：

（1）桩的表面应平整、密实，掉角的深度不应超过5mm，且局部蜂窝和掉角的缺损总面积不得超过该桩表面的全部面积的0.5%，并不得过分集中。

有棱角的桩，棱角碰损深度应在5mm以内，且每10m长的边棱角上只有一处破损，在一根桩上边棱破损总长度不得大于500mm。

（2）由于混凝土收缩产生的裂缝，深度不得超过20mm，宽度不得大于0.2mm，裂缝长度不得超过桩宽的一半。

（3）桩顶和桩尖处不得有蜂窝、麻面、裂缝和掉角，桩身不得露筋。

二、桩的起吊

待桩身强度达到设计强度的70%后方可以起吊，达到设计强度的100%才能运输和打桩，如需提前起吊，必须进行强度和抗裂验算，吊点的位置应符合设计规定。

无规定时，可按以下规定：

用一个吊点吊桩时，吊点设于距桩上端0.3倍桩长处；用两个吊点时，吊点设于距两端各0.21倍桩长处；用三个吊点时，吊点设置、在桩长中点及距离两端各0.15倍桩长处。

吊点的位置偏差不应超过设计位置20mm，吊点位置见上图。

使用起重机起吊时，应使桩纵轴线夹角小于450。

三、运输和堆放

一般按打桩顺序随打随运，减少二次搬运。

运前检查桩的质量、尺寸、桩靴的牢固性以及打桩中使用的标志是否准确齐全等。

桩运到现场后应进行外观检查。

运输距离不大时，可以在桩下垫滚筒（桩与滚筒间应放有托板），用卷扬机拖动桩身前进；当运距较大时，采用轻便轨道小平台车运输。

对较短的桩，可采用汽车运输，运输过程中的支点与吊点的位置一致

桩的堆放，要求地面平稳坚实，支点垫木的间距应根据吊点位置确定，但不少于2个，且保持在同一平面上，各层垫木应上下对齐处于同一垂线上。

堆放层数不宜超过三层。

不同类型和尺寸的桩考虑使用先后应分开堆放。

第二节沉桩前的准备工作

施工方案包括：

施工方法、机具选择；现场准备；沉桩顺序与进度要求；现场平面布置；桩的预制、运输、堆放；质量与安全措施以及劳动力、材料、机具设备供应计划等。

现场准备工作：

处理障碍物、平整场地、抄平放线、铺射水电管网、沉桩机械设备的进场安装以及桩的供应。

一、处理障碍物

打桩前认真处理高空、地上和地下的障碍物。

对现场周围（一般10m以内）的建筑物作全面的检查，必要的可进行加固处理，防止倒塌。

二、平整场地

地面坡度不应大于1%，修好运输道路，软土部位进行加固处理。

桩架移动路线上，地面坡度不得大于1%。

三、抄平放线

第三节、沉桩方法

1、沉桩分类

可分为锤击沉桩、振动沉桩、静力压桩和射水沉桩等，其中射水沉桩仅适用于砂土层中。

预制桩（钢桩）施工工艺流程图

2、试桩

打桩前进行试桩，数量按总数的1%，并不少于2根；深水处的试桩，根据具体情况，由有关部门研究确定。

先确定贯入度，并应校验打桩设备的技术性能、施工工艺及技术措施是否适宜。

施工前除一般的中、小桥有可靠的依据和实践的经验可不进行试桩外，其他沉桩必须进行试桩，数量1-3根，以便核实地质情况，检验设备及技术要求是否适宜。

特大桥和地质复杂的大、中桥，应采用静载试验方法确定单桩容许承载力，一般的大、中桥的试桩，原则上采用静载试验法，在条件适宜时，可采用动力振动方法。

试桩的单桩容许承载力确定方法：

1）承压静载试验。

2）采用可靠的动力振动波方法估算。

3）根据锤击沉桩的贯入度，选用适当的动力公式计算。

贯入度的测定，一般以接近设计要求最后3次10锤的平均贯入度或入土标高为控制标准，确定贯入度。

应在以下条件下测量：

1）锤的落距符合规定。

2）锤击没有偏心。

3）桩帽和弹性垫层等正常情况。

4）桩顶没有破坏或破坏处已经凿平。

3、沉桩顺序

打桩顺序是否合理，直接关系到打桩进度和施工质量。

一般情况，当基础不大、桩数不多、桩距不小时，可从中间开始分向两边或周边对称进行沉桩；当基础较大、桩数量较多、桩距较小时，应将基础分为数段，而后在分段范围内分别进行沉桩。

在靠近斜坡沉桩时，会使土体产生侧移，影响斜坡的稳定性。

一般靠近斜坡的桩先下沉、距离斜坡最远的桩最后下沉，使先下沉的桩在土中起加筋作用，以减小土向斜坡方向的侧移。

对灵敏度很高的粘土，由于沉桩引起土的重塑，而使土的抗剪强度减小，则不宜由靠近斜坡的桩最先下沉。

同时应考虑打桩架移动的方便与否来确定打桩顺序。

打桩顺序确定后，还应考虑打桩机是往后“退打”还是往前“顶打”，这涉及到桩的布置和运输问题。

1）桩顶高出地面是难免的，此时，打桩机只能采取往后退打的方法，桩不能先都布置在地面上，只能随打随运。

2）桩顶低于地面时，打桩采用往前顶打的方法，只要现场许可，所有的桩都可以事先布置好，避免二次搬运。

5、混凝土管桩填心

管桩填心前，应先将桩内清孔、检查后再进行填充。

1）清孔方法

（1）用活底吸泥筒清孔。

吸泥筒直径应小于桩内径3-5cm。

（2）用吸泥机进行清孔。

（3）射水清洗。

用射水管想桩内射水清洗，使泥浆从桩顶溢出。

但桩壁有破损时不宜采用射水，并注意避免扰动桩尖土层，降低桩的承载力。

2）填充

（1）填充混凝土。

桩内无水并清除干净后，可用一般方法填筑混凝土。

浇筑混凝土时不宜过快，应逐层插捣密实，每根桩应一次浇筑完毕。

如有水时可采用灌注水下混凝土的方法施工。

（2）填充透水性材料。

当设计要求在桩内上面一段填充混凝土，下面一段填充透水性土时，可将透水性土直接倒入填充。

为避免管内相互卡住，倒入速度不宜过快，填充料最大粒径不得大于桩内径1/3。

结合实填数量掌握填充高度。

若填充混凝土未达到设计强度的25%时，在6倍桩径长度范围内，应禁止锤击或射水。

6、沉桩质量标准

（1）桩位允许偏差

项目

允许偏差

群桩

中间桩

d/2且不大于250

边缘桩

d/4

排架桩

顺桥方向

40

垂直桥轴线方向

50

注：

d为桩径或短边；

（2）桩中轴线偏斜率

竖直桩：

1%。

斜桩：

（桩纵轴线与垂直线夹角θ）±0.15tgθ。

（3）桩尖高程：

不高于设计图纸。

（4）贯入度：

小于图纸规定。

一、锤击沉桩（打桩）

1、桩锤选择：

有：

坠锤、单动蒸汽锤、柴油打桩锤和振动桩锤。

1）坠锤：

一般0.5-1.5t，打桩速度较慢。

轻型坠锤以沉木桩为主，重型及特重龙门锤适用于钢筋混凝土桩。

2）单动蒸汽锤：

3、7、10、15t，一般适于除木桩以外的任何桩。

双动桩锤：

一般适用于较轻型的桩，使用压缩空气时可在水下打桩，并能打拔钢板桩。

重量0.62-3.5t。

3）柴油桩锤：

可分为杆式和筒式两种，多用于打钢筋混凝土桩，不适用于软土中。

杆式锤重：

0.6、1.2、1.8、2.5、3.5t。

适用于钢管桩和木桩。

筒式桩锤重：

1.8、2.5、4.0、6.0、7.0t。

适用于在过硬或过软的土中沉桩。

4）振动桩锤：

适用于沉拔木桩、钢板桩或钢筋混凝土管桩；宜用于砂土塑性粘土及松散亚粘土。

在卵石夹砂及紧密粘土中效果较差。

桩长20-30m时，重7t；桩长大于30m时，用10t或15t。

柴油打桩锤：

桩0.6t；12m左右时1.2t；更长时，选用更大的桩锤。

根据单桩的设计荷载估算锤需要的冲击能力：

E≥25

E-锤的一次冲击动能N.m；P-单桩设计荷载，kN。

K=（Q+q）/E

K-锤的适用系数；Q-锤的总重力，kN；q-桩的重力（包括送桩及桩帽桩垫），Kn；E-锤的一次冲击动能，kN.m。

算出的K值不宜大于下列数值：

对于坠锤2.0

对于单动汽锤3.5

对于双动汽锤和柴油锤5.0

下沉钢板桩、I型、H型钢桩及配合射水下沉各种桩时，上列系数可提高50%。

在选用单动汽锤和坠锤时，其质量最好为桩质量的1.5-2.0倍。

如超过两倍时，可以调整落锤高度。

2、提升就位

先绑好吊索，将桩水平地提升到一定高度（为桩长的一半加0.3-0.5m），然后提升其中的一组滑轮组使桩尖逐渐下降，从而桩身旋转到垂直于地面的为止，此时，桩尖离地面0.3-0.5m。

将桩身提升到垂直状态后，即可送入桩架的龙门导杆内，然后把桩准确地安放在桩位上，随着将桩和导杆相联结，以保证打桩时不发生移动和倾斜。

在桩顶垫上桩垫，一般采用12cm厚水泥袋或7.5-10cm厚度的松木。

安上桩帽后再安装锤垫，锤垫一般采用硬质木材。

将桩锤缓慢落到桩顶上面，注意不要撞击。

桩向土中沉入一定深度而达到稳定的位置。

这时，再校正一次桩垂直度，即可进行打桩。

3、打桩

沉桩应一次沉到设计标高，不得中途停止。

打桩分两种：

轻锤高击和重锤低击。

1）轻锤高击：

对桩头的冲击大，因而回弹大，桩头容易损坏。

2）重锤低击：

对较密实的土层，如砂或粘土，能较容易地穿过（但不适用于有砾石的杂填土），采用较广泛。

一般情况下，沉桩开始时，必须控制桩锤冲击能，坠锤或单动汽锤以0.5m左右为宜，双动汽锤应降低气压，减少每分钟的锤击次数。

当桩入土到一定深度，位置正常后，再按要求的落距或锤击频率进行；坠锤最大落距不得大于2.0m；采用单动汽锤时，落距不超过1.0m为宜。

4、入桩时应符合的要求

1）桩机就位。

对准桩位，垂直，稳定，施工中不倾斜或移动。

2）预制桩起吊就位。

对中，缓慢插入土中，在桩顶扣好桩帽或桩箍，即可除去索具。

3）稳桩。

先落距较小冷锤1-2次，将桩插入土中一定深度再使桩垂直稳定。

10m以内短桩可目测或用吊锤双向校正。

10m以上或打接桩必须用吊锤或经纬仪双向校正，垂直度允许偏差不得超过0.5%。

4）测桩记录。

桩打入前，在桩侧或桩架上设置标尺，以便施工中进行观测和记录。

5）打桩。

（1）宜重锤低击。

（2）打桩顺序。

（见上）

（3）技术要求事项。

A、桩帽或送桩帽与桩周围的间隙应为5-10mm。

B、锤与桩帽和桩帽与桩间应加设弹性衬垫（锤垫、桩垫）。

施工中及时修理锤垫更换桩垫。

C、桩锤、桩帽或送桩应和桩身在同一中心线上。

D、桩插入时垂直度偏差不得超过0.5%。

6）送桩（替打）。

设计要求送桩时，送桩的中心线应与桩身吻合一致。

方能进行送桩。

送桩一般用钢制成，长度应为桩锤可能达到的最低标高与预制桩顶沉入标高之差，再加上适当的余量。

钢送桩的长度，对于下沉550mm直径的混凝土管桩一般采用2.5，下沉直径大于900mm的钢管桩一般采用5m。

为了能在送桩上插入射水管，需在送桩体上留有宽度0.3m高度1-2m的槽口。

焊接的钢送桩应进行热处理增强其刚度，其结构强度应高于桩身的强度。

送桩沉桩而最后桩顶仍在地面或水面以上，或送桩随桩头沉入土中而土方须挖除的，则送桩与桩头的连接可用螺栓连接；如基坑中的水暂时不抽干，或土方暂时不挖除，送桩当桩头的连接螺栓拆除有困难时，可用长螺栓通过法兰盘孔眼插入桩头法兰盘的孔眼，不上螺帽，等沉桩达到标高后即可将送桩从土中或水中拔出。

活节送桩方法非在不得已时，不宜采用。

若桩顶不平可用麻袋或厚纸垫平。

送桩留下的桩孔应立即回填密实。

（送桩见静力压桩图）

5、锤击沉桩的停锤标准：

（1）设计桩尖标高处为硬塑粘性土、碎石土、中密以上的砂土或风化岩等土层时，根据贯入度变化并对照地质资料，确认桩尖以沉入该土层，贯入度达到控制贯入度时，停锤。

（2）当贯入度以达到控制贯入度，而桩尖标高未达到设计标高时，一贯继续锤入10cm左右（或锤击30-50击），如无异常变化时，停锤。

若桩尖标高比设计标高高得多时，应报有关部门研究。

（3）设计桩尖标高处为一般粘性土或其他较松软土层时，应以标高控制，贯入度作为校核；当桩尖已达设计标高，贯入度仍较大时，应继续锤击，使贯入度接近控制贯入度。

（4）在同一桩基中，各桩的贯入度应大致接近，而沉入深度不宜相差过大，避免基础产生不均匀沉降；如因土质变化太大，致使各桩贯入度或沉入深度相差较大时，应报有关部门研究，另行确定停锤标准。

（5）对于特殊设计的桩，桩尖设计标高不同时，按设计要求处理。

6、打桩质量控制

1）控制原则：

（1）桩端（指桩的全断面）位于一般土层时，以控制桩端设计标高为主，贯入度为参考。

（2）桩端达到坚硬、硬塑的粘土、中密以上粉土、砂土、碎石类土或风化岩时，以贯入度控制为主，桩端标高为参考。

（3）贯入度达到要求，而桩端标高未达到时，应继续锤击3阵，其每阵10击的平均贯入度不应大于设计规定的数值加以确认。

（4）如控制指标都达到要求时，而其他的指标与要求相差较大时，应同有关单位研究处理。

（5）贯入度由试桩确定，或做打桩试验与有关单位确定。

7、打桩中的问题及处理方法：

1）桩顶、桩身破坏

（1）由于直接受冲击产生很高的局部应力。

桩顶的钢筋做特别处理，纵向钢筋对桩的顶部起到箍筋作用，同时又不会直接受冲击而颤动，避免引起混凝土剥落。

（2）保护层太厚。

主筋放的不正是保护层过厚的主要原因。

（3）桩帽垫层材料选用不合适，或已经被打坏。

（4）桩的顶面和桩身的轴线不重合，偏心受力。

预制时使桩顶和桩的轴线保持垂直，桩帽放平整，发现歪斜及时纠正。

（5）打桩过程中下沉速度慢而施打时间长，过打。

遇到过打分应析地质情况，改善操作方法，采取有效的措施解决。

（6）桩身混凝土的强度不高。

桩身破坏可加钢夹箍用螺栓拉紧焊牢补强。

2）打歪

（1）检查打桩机的导架两个方向的垂直度。

（2）桩尖对准桩位，桩顶正确的套入桩锤下的桩帽内，勿偏打一边。

（3）打桩开始时，桩锤小落距将桩打入土中，随时检查垂直度，到达一定深度后并稳定后，再按要求的落距打桩。

（4）桩顶不平、桩尖偏心。

严格控制桩的制作质量和桩的验收、检查工作。

3）打不下

（1）桩顶、桩身已经破坏。

（2）土层有较厚砂层或其他硬土层，或遇到孤石、等障碍物，应与设计勘探部门共同解决。

（3）由于特殊原因，打桩不得已中断，停歇一段时间后往往不能顺利将桩打入。

应在打桩前做好个项准备工作，保证连续进行。

4）一桩打下，邻桩上升。

多在软土中发生，当桩的中心距≤5d（桩径）时，采取分段施打，以免土向一个方向运动。

5）桩基复打。

对于发生“假极限”、“吸入”现象的桩和射水下沉的桩基上浮现象的桩，应采取复打。

复打前的“休息”天数及复打的要求按下面试桩试验办法中的有关规定处理。

（1）桩穿过砂类土、桩尖位于大块碎石土、紧密的砂类土或坚硬的粘性土上，不少于1天。

（2）在粗、中砂和不饱和粉细砂里，不少于3天。

（3）在粘性土和饱和的粉细砂里，不少于6天。

二、静力压桩

利用静压力将桩压入土中，适用于可塑状态粘土，但不宜用于坚硬状态的粘土和中密以上的砂土。

1、施工准备

1）压桩前了解土层和地址情况，并据以估算压桩阻力。

2）根据估算阻力选择压桩设备。

3）压桩前仔细检查并做好一切准备工作，使压桩工作不间断。

2、压桩施工

1）用桩机吊桩时压桩架底盘较宽，必须将桩运至底盘前然后起吊。

2）吊桩竖直后用撬棍将桩稳住并推到底盘插桩口缓慢落下，离地面10cm左右，再利用撬棍协助对准桩位插桩。

3）两台卷扬机同时启动，放下压梁、桩帽套住桩顶顺势下压。

两台卷扬机“同步”，确保压梁不偏斜，使桩在压桩过程中保持压梁中轴线与桩中轴线在同一直线上。

4）多节桩施工时，接桩面应距地面1m以上。

5）压桩沉入深度是以设计标高或允许静压力值控制，或标高与静压力值同时控制。

6）压桩时尽量避免中途停歇。

7）当桩尖到砂层时，可采用最大的压桩力作用在桩顶，采用停车再开、忽停忽开的办法，使桩缓慢下沉穿过砂层。

8）当桩阻力超过压桩机能力，或由于来不及调整平衡，压桩机发生较大倾斜时，应立即停压并采取安全措施，以免造成断桩或其他事故。

9）沉桩过程中，桩身倾斜或下沉速度加快时，暂停施压。

10）施工中应密切压桩力是否与桩轴线符合，压梁导轮和龙口的接触是否正常，有无卡住现象。

11）快达到设计标高时，不能过早停压，严格控制一次成功。

3、压桩程序和接桩方法

1）压桩程序

a、准备压第一段桩→b、接第二段桩→c、接第三段桩→d、整根桩压平至地面→e采用送桩压桩完毕。

）接桩方法。

焊接法接桩和浆锚法接桩。

（1）、施焊时应两人同时对角对称地进行，以防止节点变形不匀而引起桩身歪斜。

（2）一般采用“硫磺胶泥浆锚法”。

上下桩对齐，使四根锚筋插入筋孔，落下压梁并套住桩顶，然后将上节桩和压梁同时上升约200（以四根锚筋不脱离筋孔为度），安设施工夹箍（由四块木板，内侧用人造革包裹40mm厚的树脂海绵块而成），将溶化的硫磺胶泥注满锚筋孔内，并使之溢出桩面，然后将上节桩和压梁同时落下，当硫磺胶泥冷却并拆除施工夹箍后，即可继续加荷施压。

硫磺胶泥配合比（质量比）：

硫磺：

水泥：

粉砂：

聚硫780胶=44：

11：

44：

1或硫磺：

石英砂：

石墨粉：

聚硫甲胶、60：

34.3：

5：

0.7

聚硫780胶和聚硫甲胶可以改善胶泥的韧性。

硫磺胶泥还可用于接桩。

（3）一个墩、台桩基中，同一水平面内的桩接头数量不得超过基桩总数的1/4；但采用法兰盘按等强度设计的接头，可不受此限制。

三、振动沉桩

振动沉桩适用于砂质粘土、粘土和软土地区的施工，不宜用于砾石和密实的粘土层。

1、首先了解地层和地质情况，选择适合的振动锤，选择振动沉桩锤时，应验算振动上拔力对桩身结构的影响。

2、振动沉桩机、机座、桩帽应连接牢固；沉桩机和桩中心轴线应尽量保持在同一直线上。

3、沉桩

1）开始沉桩时宜采用自重下沉或射水下沉，待桩身有足够稳定性后，再采用振动下沉。

为了加速下沉，可配合水冲法。

水冲法是在桩旁插入一根与之平行的射水管，管下有喷嘴，沉桩时从喷嘴射出400kPa的水，冲松土体。

在射水下沉缓慢或不下沉时，可开动振动锤并同时射水下沉。

振动持续一段时间后，当桩下沉有趋于缓慢或桩顶大量涌水时，停止振动，只用射水冲刷。

经过相当时间射水后，再振动下沉。

如此交替进行，沉到接桩高度时，拆去振动锤和输水管，先接长输水管再接桩，重新装上振动锤，继续沉桩。

2）振动沉桩过程中，如下沉速度突然减小，可能遇到硬层，应停止沉桩而将桩提升0.5-1.0m，重新加速振动冲下，可能穿破硬层而顺利下沉。

3）当桩沉接近设计标高（至少1m）时，停止射水，将射水管拔出，只开动激振器将桩沉到设计标高。

4）每根桩的沉桩作业，应一次完成，不可中途停顿过久，以免土的摩擦阻力恢复，继续下沉困难。

5）振动沉桩的停振标准，应以通过试桩验证的桩尖标高控制为主，以最终贯入度或可靠的振动承载力公式计算的承载力作为校核。

如桩尖已达到设计标高，而最终贯入度或计算承载力相差较大时，应查明原因，报有关单位研究后另行确定。