预制桩施工工艺.ppt

预制桩施工简介 中亿丰建设集团股份有限公司基础分公司 目录 1 桩机分类2 砼预制桩的分类3 砼预制桩的制作4 砼预制桩的桩尖构造5 预制桩设计的分类6 沉桩顺序7 施工工艺8 砼预制桩施工质量控制9 技术措施10 基桩检测 一 桩机分类 1 静力压桩机 抱压式原理 利用自身的重量通过反力作用以达到沉桩的目的 特点 噪音小 震动小 功效较快 缺点 自重大 对场地要求高 最小施工距离较大 顶压式原理 利用自身的重量通过反力作用以达到沉桩的目的 优点 噪音小 震动小 缺点 架体高 稳定性差 对场地要求较高 施工吨位不大 功效较低 现使用较少 2 锤击桩机 柴油打桩机原理 利用桩锤的自由落体运动 撞击柴油燃烧 产生动能使桩锤向上运动 桩锤再自由落体运动 如此反复以达到沉桩目的 优点 自重轻 对场地要求低 施工吨位较高 最小施工距离小 缺点 噪音 震动大 对桩身的损伤大 二 砼预制桩的分类 1 预应力混凝土空心方桩 1 常用图集 2 实物图片 3 一般分类 按图集 苏G 17 2012 空心方桩按混凝土强度等级分为 1 预应力高强混凝土空心方桩 代号HKFZ 强度等级不低于C80 2 预应力混凝土方桩 代号KFZ 强度等级不低于C60 空心方桩按桩身抗弯性能 抗裂性能分为A型 AB型 B型 桩尖分为 a型开口钢桩尖b型十字钢桩尖c型圆锥形钢桩尖d型圆锥形混凝土混合桩尖 按图集 08SG360 空心方桩按混凝土强度等级分为 1 预应力高强混凝土空心方桩 代号PHS 强度等级不低于C80 2 预应力混凝土方桩 代号PS 强度等级不低于C60 空心方桩按桩身抗弯性能 抗裂性能分为A型 AB型 B型 桩尖分为 a型开口钢桩尖b型十字钢桩尖c型圆锥形钢桩尖d型圆锥形混凝土混合桩尖 4 编号及含义 2 预制混凝土方桩 1 常用图集 2 实物图片 3 一般分类 按图集 04G361 预制钢筋混凝土方桩分为 1 锤击桩 ZH 整根桩 JZH 接桩 2 静压桩 AZH 整根桩 JAZH 接桩 3 焊接桩 用脚注b表示 例如JZHb4 锚接桩 用脚注a表示 例如JAZHa 3 预应力混凝土管桩 1 常用图集 省标图集苏G03 2012 2 实物图片 3 一般分类 预应力混凝土管桩按混凝土强度等级分为 1 预应力高强混凝土管桩 代号PHC 强度等级不低于C80 2 预应力混凝土管桩 代号PC 强度等级不低于C60 管桩按桩身混凝土有效预应力值分为A型 AB型 B型 C型 桩尖分为 开口钢桩尖十字钢桩尖锥形钢桩尖 4 编号及含义 4 其它类型的预制桩 近年来 随着工艺的不断发展 市场出现了竹节桩 高压釜蒸养的预制混凝土实心方桩 三 砼预制桩的制作 预制桩现场制作一般采用 间隔重叠法 生产 桩与桩间用塑料薄膜或隔离剂隔开 邻桩与上层桩的砼须待邻桩与下层桩的砼达到设计强度的30 后方可进行 重叠层数不超过四层 层与层间之间涂刷隔离剂 1 钢筋砼方桩的预制 第一层预制方桩制作完毕 预制方桩的间隔生产 桩中钢筋应位置准确 主筋连接宜采用对焊和电弧焊 当钢筋直径 20mm时 宜采用机械接头连接 同一截面的主筋接头数量不超过50 相邻两根主筋接头截面的距离应 35d 并 500mm 桩顶 桩尖一定范围内不留接头 桩端钢筋构造 桩顶平面和接桩端面应平整 桩身钢筋绑扎 整体支模分段预制 单根桩的最大长度实际施工一般不超过15m 桩应整体分段预制 打桩过程中逐段接长 每根桩的接头数量不宜超过3个 整体分段即预制桩整体支模 纵向主筋先通长铺设 再在分段处切断 整体支模分段预制 分段长度应考虑桩架有效高度 场地条件 装卸和运输能力 并避免桩尖接近或处于硬持力层中接桩 料斗布料入模 表面拍实压光 砼振捣密实 桩的养护 砼应机拌机捣 由桩顶向桩尖连续浇筑捣实 严禁中断 并防止另一端的砂浆积聚过多 养护不少于7天 2 管桩的生产 2钢筋骨架入模 3砼入模 1钢筋骨架成型 4封模 张拉 6常压蒸养 5高速离心成型 7放张 脱模 8高压蒸养釜高压蒸养 9成品堆放 四 砼预制桩的桩尖构造 实心桩的桩尖可将主筋合拢焊在桩尖辅助钢筋上 对于持力层为密实砂和碎石类土时 宜在桩尖处包以钢钣桩靴 加强桩尖 1 实心桩的桩尖构造 主筋合扰焊在桩尖辅助钢筋上 桩尖对准纵轴线 普通实心桩桩尖桩尖钢筋构造 钢板加强桩尖 PC和PHC管桩的桩尖构造有闭口型或开口型 闭口型分为平底十字型和锥型 2 管桩的桩尖构造 敞口型桩尖 2m长敞口型桩尖 5m长敞口型桩尖 平底十字型桩尖 平底十字型桩尖 圆锥闭口桩尖 该产品在管桩成型时将桩管与桩尖连为一体 省去了钢桩尖焊接连接工序 是一项值得大力推广的实用技术 3 管桩的新型连体桩尖 打头管桩施工 福建大地管桩公司 砼锥形连体桩尖 五 预制桩设计的分类 桩基础由桩和承台组成 按承载性状分 贯入度控制为主 磨擦桩 桩基础构造示意图 端承桩 标高控制为主 六 沉桩顺序 直接影响沉桩速度和质量 应综合桩距大小 桩机性能 工程特点和工期要求综合考虑 由一侧向单一方向打 从临近建筑物的一侧向另一侧逐排施工 自中间向两个方向打 适宜大面积的桩群 自中间向四周打 适宜大面积的桩群 注意 禁止自外向内或从周边向中间施工 以避免土体被挤压 沉桩困难 桩侧移或上冒 注意 对标高不一的桩应遵循 先深后浅 的原则 对不同规格的桩 应遵循 先大后小 先长后短 的原则 七 施工工艺 吊桩桩身压入土中沉桩 静力压桩 焊接继续沉桩送桩器送桩 1 沉桩设备的选择 锤击法沉桩施工 桩锤选择是关键 根据地质报告土层情况选择桩锤的大小 一般锤重大于桩重的1 5 2倍时效果较为理想 施工中应 重锤轻击 锤的重量大而落距小 这样桩极易打入土中 不会打坏桩头 也不会产生桩身回跃 回弹 桩锤过轻时 则会出现 轻锤高击 极易损坏桩头 桩也难以打入土中 静压法沉桩施工 根据地质报告土层情况分析沉桩时的压桩力 桩机配重为压桩力的1 5 2倍为宜 2 施工前准备 清除地上或地下障碍物 平整场地 组装桩机 注意 施工场地应平整压实 场地耐力保证Fka 120Kpa 满足桩机行走要求 桩机设备进场后 必须进行安装和调试 并委托具备资质的检测机构对桩机的各种性能检测 并出具检测报告 3 定位放线 根据建设单位提供的基准点用全站仪测放出拟建建筑物的角点坐标 再根据角点测放出轴线控制点 控制点应牢固 稳定 压 打 桩施工时 由于挤土效应 控制点会产生位移 控制点做好后应在四面做好方向点 根据现场条件的宽广 方向点尽可能远离施工区域 做到醒目易认 利于现场使用和测量 利用极坐标法计算出每个桩位的数据 根据控制点放出小样桩 误差控制在2cm 在沉桩过程中 因土体挤压 原放的桩位可能发生偏移 在施工移机施压前 必须经校核 用水准仪引测高程 注意 1 业主提供的角点坐标是轴线交点还是外墙角点 2 应有专人计算桩位数据 专人复合 保证数据的准确性 3 高程尽量用绝对高程 施工区域附近设置不少于2个水准点 供施工过程中检查桩的入土深度 4 桩材料进场 桩材料进场应检查桩的相关资料是否齐全 同时对桩的外观 桩长 壁厚 端头板是否空鼓等进行实测检查 参照2013 8 19市住房城乡建设局关于加强预应力混凝土预制桩质量管理的通知 编号 苏住建规 2013 6号文 检验方法 钢筋混凝土实心桩制作容许偏差 mm 注意 桩材料现场堆放不超过2层 钢筋混凝土管桩制作容许偏差 5 吊桩就位 桩的砼强度达到设计强度等级的70 方可起吊 吊点应设在设计规定之处 设计无规定时 应按吊桩弯距最小的原则确定吊点位置 预应力混凝土桩一般采用一点起吊方法 预制混凝土方桩一般采用两点起吊方法 吊桩时要严格遵守安全技术操作规程 防止桩机倾斜及钢丝绳从桩上脱落或断裂 桩机就位后应随时保持桩及机械的垂直度 插桩就位位置及角度是保证沉桩精度的关键 按桩位布置电焊条插入桩位中心 就位时用桩尖对准样桩 以样桩为中心 画出与桩外围同形位置 就位时对准同形桩位 插桩后 应调正桩架保持桩的垂直度 使它与压入方向成一直线 3 在确定桩的中心位置无误后 再转入正式沉桩 在压 打 入初期 桩如发生偏斜 可进行调整 6 沉桩 沉桩时要严格按有关标准做好每米油压表读数 贯入度 入土深度 等原始记录 插桩时一定要让桩头对准样桩 然后用两台经纬仪交叉成90 架在能看清桩的全长的地方 用经纬仪观测桩的垂直度 保证垂直度在5 以内 并有专人指挥桩机进行反复多次调整 尤其是压桩第一个行程和打桩初期时严格保证其垂直度 确保其垂直导向作用 开始沉桩应观察桩身 桩架 桩锤等垂直一致 方可转入正常施压 打 沉桩过程中 如遇桩身倾斜 桩位位移 压桩力 贯入度 剧变 桩顶或桩身严重裂缝或破碎等异常情况 应暂停沉桩 处置后再行施工 7 接桩 常用接桩方法有焊接 机械连接 在接桩施工时 应对桩帽及时清理 除锈 上 下节接桩时必须对中 保持桩身在一条轴线 接头缝隙用薄钢片填实 焊缝要求饱满 不得有夹渣 气孔 做好焊接隐蔽验收记录 焊接法有CO2气体保护焊和手工电弧焊两种 气保焊采用ER50 6CO2气体保护焊焊丝 手工焊焊条宜采用E43 钢钣宜采用低碳钢 接桩时上下节桩段应保持顺直 错位偏差不宜大于2mm 接桩就位纠偏时 不得采用大锤横向敲打 桩对接前 上下端板表面应采用铁刷子清刷干净 坡口处应刷至露出金属光泽 焊接宜在桩四周对称地进行 待上下桩节固定后再分层施焊 焊接层数不得少于3层 第一层焊完后必须把焊渣清理干净 方可进行第二层施焊 焊缝应连续 饱满 焊好后的桩接头应自然冷却后方可继续沉桩 自然冷却时间手工焊不应少于10min 气保焊不应少于5min 采用锤击法施工时 自然冷却时间宜适当延长 严禁采用水冷却或焊好即施打 雨天焊接时 应采取可靠的防雨措施 在接桩时 下节桩的地面预留高度一般为50 80cm 再垂直吊上第二节桩进行用电焊接桩 这样重复直到将分段各桩接上并打入地下 每根桩的压入 接长应连续 特别在粉砂层时更应如此 管桩焊接 实心方桩焊接 8 送桩 采用送桩器将桩顶标高低于地面的桩送入土中时 桩与送桩杆应在同一轴线上 在送桩之前 应预先算好送桩深度 并在送桩杆上作明显标志 用水准仪严格控制桩顶标高的偏差 其误差为 50mm 考虑到挤土效应 标高一般超送3cm 在送桩结束以后 就地用挖机及时取土 回填桩孔至地面以免发生意外事故 沉桩结束 记录压 打 桩原始数据 并保证记录客观 真实 有效 9 桩位的允许偏差 有基础梁的桩 垂直中心线100mm 0 01H 沿中心线150mm 0 01H 群桩 1 3根桩100mm 4 16根桩1 2桩径或边长 16根以上桩边桩1 3桩径或边长 中间桩1 2桩径或边长 基础梁下的桩位允许偏差群桩的桩位允许偏差 垂直中心线允许偏差100mm 沿中心线允许偏差150mm 允许偏差为1 2桩径或边长 锤击沉桩桩身挤断的实景照片 八 砼预制桩施工质量控制 出现下列情况时应暂停沉桩 分析原因并采取应对措施 沉桩过程中桩身发生较大移位 突然下沉或倾斜 地下有障碍物 压桩阻力剧变 桩难以穿越具有软弱下卧层的硬夹层 1 沉桩质量控制 桩头爆裂桩身裂缝桩头压屈 桩身裂缝和桩头砼破坏等异常现象 接桩处连接件不平或空隙未塞紧 或两节桩不在同一直线上 导致接桩处出现松脱开裂 焊缝质量差 冷却时间不够 压桩机下陷 夹持机构打滑 压桩机械工作状态异常等 环氧树脂补桩 管桩基础的桩间土方开挖方法不当 极易因管桩两侧土压力失衡造成挤压偏位 2 桩间土方开挖 开挖方法不当 淤泥挤压造成管桩偏位 管桩两侧土压力失衡造成挤压偏位 九 技术措施 1 预防土体挤压措施为减小连续沉桩所产生的土体挤密和孔隙水压力以及对建筑物的影响 为避免和减轻上述压桩产生的危害 根据过去的经验总结 可采取下述措施 1 限速 严格控制沉桩速度 即控制单位时间 如1d 压桩的数量 可避免产生严重的挤土和孔隙水压力 2 正确确定压桩顺序 优化施工流程 一般在压桩的推进方向挤土较严重 为此 宜背向保护对象向前推进沉设 3 采取挖防震沟和打应力释放孔内填沙石的技术措施 2 桩基施工中遇障碍物处理措施施工中如遇障碍物或送桩较深 易造成单桩跑位 直接影响工程质量 因此必须采用切实可行的方法加以处理 以便施工更加顺利进行 具体措施如下 1 施工前预先放好桩位轴线 有针对性探孔 并把探孔情况及时通知业主 监理单位 2 浅层障碍物 压 在 打桩施工时 用送桩器先行刺探 压破障碍物 然后再进行打桩施工 3 稍大型深层障碍物 使用挖掘机挖除障碍物后进行打桩施工 3 沉桩困难的处理措施沉桩时压力过大 压 打 不到桩顶设计标高 一般是有粉砂层的土质时 可采取原桩位引孔的方法 引穿砂层 以达到沉桩目的 引孔直径一般为350mm 深度根据砂层深度确定 引至砂层底标高 引孔应立即沉桩 尽量缩短间隔时间 防止塌孔 做到随引随打 如沉桩仍然有困难时 一般是群桩承台的最后1 2根桩 再增加2 3个释放孔 十 基桩检测 为确保工程桩的质量达到设计要求 基桩应进行单桩承载力和桩身完整性的检测与评价 1 单桩竖向承载力检测 检测目的 确定在桩与土的相互作用下桩的承载力值 检测方法有静载检测 高应变动载检测两种 承载力检测包括竖向 抗拔和水平承载力的检测 一般涉及前两种检测 单桩水平承载力检测 拔承载力检测单桩竖向抗 单桩竖向抗压承载力检测 检测装置包括加载部分和桩顶沉降观测部分 加载反力装置 可根据现场条件选择压重平台反力装置 锚桩横梁反力装置 地锚反力装置等 压重平台反力装置 荷载量测 一种是由安置在千斤顶上的荷重传感器直接测定 另一种是通过压力表或压力传感器测定千斤顶油压 根据千斤顶率定曲线换算荷载 沉降量测 采用位移传感器或大量程百分表 沉降测定平面宜在桩顶200mm以下位置 测点应牢固地固定于桩身 应避免气温 震动及外界因素的影响 检测范围 甲级桩基 地质条件复杂 施工质量可靠性低 本地区采用的新桩型或新工艺 群桩产生挤土效应 抽检数量 不少于总桩数的1 且不少于3根 当总桩数少于50根时 不少于2根 静载试验的荷载及沉降量测 与千斤顶油路并联的压力表 液压千斤顶 百分表测定沉降量 压重平台主梁 2 高应变动载检测 适用范围 当静载实验法受场地条件限制不能实施时可采用高应变动载检测 并应有可靠的动静对比资料 检测数量 总桩数的5 且不少于5根 当桩总数少于50根时 不少于3根 锤的质量应大于预估单桩极限承载力的1 1 5 桩顶面应平整 桩顶高度满足锤击装置的要求 重心与桩顶对中 锤击装置架立应垂直 对不能承受锤击的桩头应加固处理 高应变动载检测 是用重锤冲击桩顶 实测桩顶的速度和力的时程曲线 通过波动理论分析 对单桩竖向抗压承载力和桩身完整性进