混凝土预制打入桩施工工艺工法.docx
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混凝土预制打入桩施工工艺工法
混凝土预制打入桩施工工艺工法
QB/ZTYJGYGF-LJLM-0118-2011)
第四工程有限公司李斌
1.前言
1.1工艺工法概况
钢筋混凝土预制桩(简称预制桩)是运用比较多的一种桩型,具有制作方便、质量可靠、材料强度高、耐腐蚀性强、承载力高、相对造价低等特点,在工业建筑中得到了广泛的应用。
由于在施工中采用打入法施工,因此常会发生将桩打歪、打偏的现象,甚至会产生桩顶碎裂的现象,从而导致成桩报废。
为确保工程施工质量,经现场多次施工实践,并不断改进,总结出本工艺工法。
1.2工艺原理
将在工厂或现场预制成型的混凝土桩用打桩设备将桩打入土中,增加地基的承载力,以起到加固软土地基的作用。
2.工艺工法特点
2.1预制混凝土桩桩身质量容易控制。
2.2施工速度快,工效高,工期短,相对造价低。
3.适用范围
适用于基岩埋藏深或风化残积土层厚的地基条件以及远离市区施工地段的软基处理施工。
4.主要引用标准
《公路工程质量检验评定标准》JTGF801;
《公路路基施工技术规范》JTG_F10;
《铁路路基施工规范》TB10202;
《铁路路基工程施工质量验收标准》TB10414;
《客运专线铁路路基工程施工技术指南》TZ212;
5.施工方法
将经检验合格的钢筋混凝土桩运抵施工现场,经技术人员测量确定桩位后,打桩机进行桩位吊装、桩架高度调整后,采用低提锤、轻打下、锤击分节打入,形成增加地基承载力、加固软土地基作用的混凝土预制打入群桩。
施工成桩。
整个打桩过程中采取措施确保桩锤、桩帽、桩身尽量保持在同一轴线上,确保桩基施工质量。
6.工艺流程及操作要点
6.1施工工艺流程
预制桩打入施工工艺流程见下图。
图1混凝土预制桩打入法施工基本工艺流程
6.2操作要点
6.2.1施工准备
1对工厂生产预制桩应逐根检查,工厂生产的钢筋笼应抽查抽总量的10%,且不少于5根;对现场预制时,应对原材料、钢筋骨架、混凝土强度进行检查。
2成品桩验收:
桩基进场后在确保出厂合格证和质保单齐全的情况下,按表3中第3、4、5项对预制桩外观质量进行检测,对检测不合格的桩基及时清理出场地。
3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。
4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。
5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。
6.2.2吊桩定位
打桩前,按设计要求进行定位放线,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。
6.2.3打桩
1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,方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,桩顶不平时应用厚纸板垫平或用环氧树脂砂浆补抹平整。
2选用适合桩头尺寸之桩帽和弹性垫层。
桩帽应用钢板制成,并用硬木或绳垫承托。
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,以免打桩时产生偏移。
3起锤轻压并轻击数锤,确认桩身、桩架、桩锤等垂直一致,方可转入正常。
桩打入时的垂直度偏差不得超过0.5%。
4当桩顶标高较低,须送桩入土时,应用钢制送桩器放于桩头上,锤击送桩器将桩送入土中。
6.2.4接桩
混凝土预制桩,受运输条件和打桩架高度限制,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、法兰接等几种。
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。
6.2.5桩基检测
1打入桩的桩位偏差按表1控制,桩顶标高的允许偏差为-50mm,+100mm;斜桩倾斜度的偏差不得大于倾斜角正切值的15%(倾斜角系桩的纵向中心线与铅垂线间夹角)。
表1预制桩桩位的允许偏差
项次
项目
允许偏差(mm)
1
盖有基础梁的桩:
1.垂直基础梁的中心线
2.沿基础梁的中心线
100+0.01H
150+0.01H
2
桩数为1~3根桩基中的桩
100
3
桩数为4~16根桩基中的桩
1/2桩径或边长
4
桩数大于16根桩基中的桩:
1.最外边的桩
2.中间桩
1/3桩径或边长
1/2桩径或边长
注:
H为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离。
2施工结束后,应对承载力进行检验。
桩的静载荷试验根数应不少于总桩数的1%,且不少于3根;当总桩数少于50根时,应不少于2根;当施工区域地质条件单一,又有足够的实际经验时,可根据实际情况由设计人员酌情而定。
3施工结束后,应对桩体质量做检验。
对多节打入桩不应少于桩总数的15%,且每个柱子承台不得少于1根。
4钢筋混凝土预制桩的质量检验标准见表2、表3
表2预制桩钢筋骨架质量检验标准
项目
序
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
单位
数值
主控项目
1
主筋距桩顶距离
mm
±5
用钢尺量
2
多节桩锚固钢筋位置
mm
5
用钢尺量
3
多节桩预埋铁件
mm
±3
用钢尺量
4
主筋保护层厚度
mm
±5
用钢尺量
一般项目
1
主筋间距
mm
±5
用钢尺量
2
桩尖中心线
mm
10
用钢尺量
3
箍筋间距
mm
±20
用钢尺量
4
桩顶钢筋网片
mm
±10
用钢尺量
5
多节桩锚固钢筋长度
mm
±10
用钢尺量
表3钢筋混凝土预制桩的质量检验标准
项目
序
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
单位
数值
主控项目
1
桩体质量检验
按基桩检测技术规范
按基桩检测技术规范
2
桩位偏差
见表1
用钢尺量
3
承载力
按基桩检测技术规范
按基桩检测技术规范
一般项目
1
砂、石、水泥、钢筋等原材料(现场预制时)
符合设计要求
查出厂质保文件或抽样送检
2
混凝土配合比及强度(现场预制时)
符合设计要求
检查称量及查试块记录
3
成品桩外形
表面平整,颜色均匀,掉角深度<10mm,蜂窝面积小于总面积0.5%
直观
4
成品桩裂缝(收缩裂缝或起吊、装运、堆放引起的裂缝)
深度<20mm,宽度<0.25mm,横向裂缝不超过边长的一半
裂缝测定仪,该项在地下水有侵蚀地区及锤击数超过500击的长桩不适用
5
成品桩尺寸:
横截面边长
桩顶对角线差
桩尖中心线
桩身弯曲矢高
桩顶平整度
mm
mm
mm
mm
±5
<10
<10
<1/1000l
<2
用钢尺量
用钢尺量
用钢尺量
用钢尺量(l为桩长)
水平尺量
6
电焊接桩:
焊缝质量
(1)上下节端部错口
(外径≥700mm)
(外径<700mm)
(2)焊缝咬边深度(3)焊缝加强层高度
(4)焊缝加强层宽度
(5)焊缝电焊质量外观(6)焊缝探伤检
mmmmmmmmmm
≤3≤2≤0.522
用钢尺量用钢尺量焊缝检查仪焊缝检查仪焊缝检查仪
无气孔,无焊瘤,无裂缝
观察
满足设计要求
按设计要求
电焊结束后停歇时间
上下节平面偏差
节点弯曲矢高
min
mm
>1.0
<10
<1/1000l
秒表测定
用钢尺童
尺量(l为两桩节长)
7
硫磺胶泥接桩:
胶泥浇筑时间
浇筑后停歇时间
min
min
<2
>7
秒表测定
秒表测定
8
桩顶标高
mm
±50
水准仪
9
停锤标准
设计要求
现场实测或查沉桩记录
6.2.6桩头处理
截桩头宜用割桩机(锯桩器)截割,或用手锤人工凿除。
若采用人工截桩,应先将不需截除的桩身端部用钢箍抱紧,然后沿钢抱箍上缘剔凿沟槽、逐步凿除,钢筋用气割割齐,严禁用大锤横向敲击或机械力强行扳拉截桩。
7.劳动力组织
劳动力组织参见表4。
表4预制管桩施工劳动力组织表
序号
工种
数量
备注
1
管理人员
2人
负责现场施工组织
2
技术人员
4人
负责施工记录,过程分析及质量控制
3
机械操作人员
4人
按2个工班配置
4
电工、修理工
3人
5
电焊工
4人
接桩
6
其他工人
5人
8.主要机具设备
主要机具设备参见表5。
表5预制管桩打入施工机械设备配备表
序号
机械名称
设备型号
设备数量
设备功率
备注
1
倒杆式柴油打桩机
DD63
1
柴油锤重6吨
2
电焊机
BX-350
2
25KW
接桩焊接
3
切割机
J3G93-400
2
截桩
4
挖机
pc220
1
配合施工
5
柴油发电机
GF200
1
200kw
9.质量控制
9.1易出现的质量问题
易出现的问题为:
桩顶碎裂、断桩、桩垂直度不符合要求等;
9.2保证措施
9.2.1根据地质条件,桩断面尺寸及形式,合理选择桩锤。
插桩前必须严格检查桩身的外观质量,防止将断裂桩就位使用。
桩的强度必须达到100%后,方可插桩和施打桩,打桩区域地下障碍物必须清理干净,以防导致桩尖位移不在桩的纵轴线上。
对长桩或总锤击数超过500击的锤击桩,必须满足桩体强度及28d龄期的两项条件才能锤击。
9.2.2施工中应对桩体垂直度、沉桩情况、桩顶完整状况、桩顶质量等进行检查,对电焊接桩、重要工程应作10%的焊缝探伤检查。
桩顶平面是否垂直桩的轴线,不符合规程规定的不得使用,或经修改后才能使用;及时检查桩帽与桩的接触面处及替打木是否平整,如不平整应进行处理后,方可施打。
9.2.3打桩时稳桩要垂直,桩顶应加草帘、胶皮等缓冲垫。
施工过程中要严格控制好桩身垂直度,重点应放在第一节桩上,垂直度偏差不得超过桩长的0.5%,桩帽、桩身及送桩杆应在同一直线上,沉桩时宜设置经纬仪在两个方向上进行校准。
9.2.4尽量减少接桩,预制管桩接头不宜超过3个,接桩宜在桩尖进入硬土层后进行。
接桩时上、下段桩的中心线偏差不宜大于2mm,节点弯曲矢高不得大于桩段的0.1%。
9.2.5当遇到障碍物时应及时排除后再进行沉桩;沉桩时发现不垂直应及时纠正,必要时应把桩拔出重打,桩进入一定深度后,不宜采用移动机架进行校正,以免发生断桩,应采取其他措施。
10.安全措施
10.1主要安全风险分析
预制打入桩施工的主要风险源有高空作业、物体打击、机械伤害等。
10.2保证措施
10.2.1机械司机在施工操作时,要精力集中,听从指挥信号,不得随意离开岗位,应经常注意机械的运转情况,发现异常应立即检查处理。
以防止机械倾斜、倾倒,或液压不工作时,突然下落等事故的发生。
10.2.2打桩机行走道路必须平整、坚实,必要时宜铺设道渣,经压路机碾压密实。
场地四周应挖排水沟以利排水,保证移动桩机时的安全。
打桩前,应对邻近施工范围内的原有建筑物、地下管线等进行检查,对有影响的工程,应采取有效的加固防护措施,施工时加强观测,以确保施工安全。
10.2.3沉桩前应先全面检查机械各个部件及润滑情况,钢丝绳是否完好,发现有问题时应及时解决;检查后要进行试
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