钢管桩的沉桩施工工艺

浅析钢管桩的沉桩施工工艺1、钢管桩的特点规格众多 ,选择性强。目前定型生产的钢管桩直径有 316-2500mm, 有近几十种规格 ,壁厚 6.5-25mm, 且同管径有多种壁厚 ,可根据受力情况 ,选用几种合适的规格同时使用 ,使强度充分利用 ,以满足安全经济要求。承载能力大。钢管桩目前大多采用1%号低碳钢 ,材料的抗压、抗拉、抗剪强度很高 ,加工成钢管后抗弯能力很强,在持力层好的地质情况下选用, 可以大大地发挥其受力特性,提高单桩承载力 ,减少布桩数量、 缩小基础承台尺寸。桩长容易调整 ,经济效益高。钢管桩常规每节长6m, 采用焊接接长 ,当持力层埋深变化时 ,根据沉桩实际情况可以任意切割或焊接,切割部分还可以接到其它钢管桩上,不会象其它桩型造成浪费,并可以准确控制桩顶设计标高,对施工极为有利。挤土有限。 钢管桩大多采用敞口式 ,加之管壁薄 ,压桩过程中土可以进入桩身,形成土塞效应 ,从而降低挤土和表土隆起,减小土的扰动 ,降低对场地周边设施的影响。并可以在小面积场地上进行非常密集的施工。2 钢管桩的沉桩施工分析2.1 施工顺序安排原则制定施工顺序前应对工程性质、地质资料、桩的特点桩的规格、布局情况、密度、工程量 ,地貌环境、设计要求、工程期限以及拟采用的施工机械等等予以切实掌握 ,综合分析 ,然后规划打桩施工。精品资料由于大量桩体的逐渐打入土中,造成地基的压缩 ,土密度的增高 ,桩周围的土向侧向及垂直方向位移,形成打桩场地的沉陷或者隆起,而且波及的范围较广钢桩的截面积较小,钢管桩下端开口 ,与其它打入式实心桩体相比,挤土量较其它类型实心桩为小,但毕竟仍存在一定的挤土量,这些挤土影响 ,也会造成已打好桩的位移,和对周围地下管线及建筑物的危害。因此,合理安排钢桩施工顺序 ,将有利于保证桩的施工质量与打桩进度。这对桩数多、桩距密的群桩基础尤为重要。选择施工顺序的基本原则是:对桩数少的基础或条形基础:先长桩后短桩 ;先实心桩后空心桩;先小直径桩后大直径桩。对桩数多、桩距密的群桩除遵照上述原则外,尚须注意 :先打中间桩 ,逐渐向外围扩展 ;往后退打 ;处于桩机回转半径范围内的桩可安排在同一流水范围内;桩机运行路线较短 ,移动次数少 ;桩机下铺设的厚钢板要布置得当,尽可能做到多留出些样桩数,减少倒运钢板作业。2.2 沉桩施工2.2.1 钢桩的堆放钢桩应予以妥善堆放保存。 场地要平坦 ,大型车辆能够直达 ,场地低洼处要在搁支点下方做人工加固(铺道碴、垫道木等 )。四周挖排水沟。钢桩应按规格分别堆放 (即上节桩、中节桩、下节桩),这样配套运输方便。堆放支点以不使钢桩产生变形为原则,一般堆叠层数为三层 (高度在 2m以内),支点用枕木为妥 , 钢管桩堆放时 ,为了防止底层的桩滚动,应在枕木支点的两侧各用木楔塞牢。 h 型钢桩堆放时 ,所有上下支点应设置在同一垂线上。钢管桩的现场堆放 ,应放在桩机起吊范围之内。由于钢桩起吊采用一点吊,要求所有桩顶端应朝向桩机,并按打入的先后次序逐根排列,离桩顶端 3m 附近的下方用道木垫高,便于穿钢丝绳起吊。2.2.2 桩的就位移动打桩机至桩位 ,少量位置的调整可用旋转桩机或顶升导杆滑块来实现。钢桩起吊前 ,需对每节桩作详尽的外观检查, 尤其要注意钢管桩的椭圆度,h型钢桩的端面正方度 ,并作好记录 ,符合要求者 ,方准起吊。钢桩可采用一点起吊 ,使桩顶套入桩帽之中。把桩底端对准石灰线插正。h 型钢桩外围呈矩形,桩的布置又有方位要求,务必纵横两个方向插正。 在桩机的正前方和侧面呈直角方向用二台经纬仪监控导杆的垂直度,使桩锤、桩帽及桩身成一垂线。2.2.3 打钢桩钢桩的打入精度与下节桩的就位位置和垂直度密切相关。由于桩、桩帽及锤的自重 ,下节桩会自行逐渐沉入土中,这一自沉进程应控制缓慢进行, 待稳定后再行锤击,最初阶段即使用锤击,亦宜使柴油锤处于不燃烧燃料的 空打状态。在此期间 ,要随时跟踪观测沉桩质量情况,发现问题 ,立即设法纠正 , 必要时需把桩拔出重新插正,并采取强制措施按预定轨迹下沉。待确认下节桩的沉桩质量良好后, 再转入正常的连续锤击, 直至将钢桩锤击到其顶端高出地面约60-80cm时停止锤击 ,以备接桩。钢桩沉桩的基本要求 :对每一根样桩进行测量复核;桩机导杆垂直 ,锤、桩帽和桩成同一垂直线,并与导杆平行 ;对特殊要求的工程 ,为做到垂直度精确 ,可将导杆底端加以顶住,防止起吊锤时导杆前倾; 长径比比较大且易产生扭转的桩(特别是 h 型钢桩 ),宜在桩机导杆底端装活络抱箍。考虑h 型钢桩施工特点,抱箍能开启或闭合 ,同时能适应 x 和 y 方向的变位均可使用。穿越中间硬土层。为充分发挥桩材的强度,设计要求的钢桩往往很长,桩底端选择在标准贯入击数n 值大于 50, 埋深较厚的砂土层 ,以期取得较高的单桩承载能力 ,并减少建筑物的沉降。 在深长桩施工中 ,常会遇到中间硬土层,这对设计和施工来说 ,需要认真考虑打桩穿透的可能性。根据目前打桩机械性能和钢桩承受锤击应力的容许范围,通常钢桩施工穿透中间硬层的可能 性可作如下判断 :中间硬土层在地表下20m 左右时,容易穿透 ;n 值为 50 以上的砂层 ,厚度大于5mm, 穿透较困难 ;中间硬层以下的下卧层为软土层,则穿透硬层是容易的。为有利于穿透中间硬土层,可在桩底端预先焊一加强箍效果较好。沉桩注意事项 :桩在打入过程中 ,尽量避免长时期的停歇中断;超长钢桩施工,必须选用重锤 ,但应控制桩材的锤击应力;大口径的钢管桩 ,若打至持力层有困难时 ,除采用桩底端加箍外,也可在沉桩过程中把管内上芯设法取出 等综合工法 ,也能取得较好效果。3 沉桩公害的防护措施在饱和软土地基中进行打桩 ,因土体发生垂直和水平方向的变位 , 孔隙水压力的增高 ,常使邻近建筑物和地下管线等遭受不同程度的损坏 ,成为一种公害。因此,在掌握工程特点的前提下 ,应采取周密的防护措施 ,确保在打桩过程中,周围建筑物和地下管线的安全。防护措施大致有以下几种 :合理安排打桩流程序。有针对性地设置钢板桩围护和防挤沟,减少浅层挤土影响 ,保护浅埋式地下管线和基础是有效的。打设塑料排水板 ,它由截面为 4mm x 100mm的塑料芯板外加涤纶无纺布的滤水薄膜套构成,打桩挤压时 ,水可从芯板和薄膜套之间的沟槽排出,设置深度约可达 12-20m, 间距 lm, 排距 0.2m, 呈梅花形布局 ,可以减少打桩引起的超静孔隙水压力。敏感区域要时