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1、 打(沉)桩方法 1施工准备(1)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。(2)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 23 个水准点,以便随时检查之用。(3)检查桩的质量,将需用的桩按平面布置图堆放在打桩机附近,不合格的桩不能运至打桩现场。(4)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。(5)打桩场地建(构)筑物有防
2、震要求时,应采取必要的防护措施。(6)学习、熟悉桩基施工图纸,并进行会审;做好技术交底,特别是地质情况、设计要求、操作规程和安全措施的交底。(7)准备好桩基工程沉桩记录和隐蔽工程验收记录表格,并安排好记录和监理人员等。2打(沉)桩程序(1)根据地基土质情况,桩基平面布置,桩的尺寸、密集程度、深度,桩移动方便以及施工现场实际情况等因素确定,图 7-51(a)、(b)、(c)、(d)为几种打桩顺序对土体的挤密情况。当基坑不大时,打桩应逐排打设或从中间开始分头向周边或两边进行。图 7-51 打桩顺序和土体挤密情况(a)逐排单向打设;(b)两侧向中心打设;(c)中部向两侧打设;(d)分段相对打设;(e
3、)逐排打设;(f)自中部向边沿打设;(g)分段打设 1-打设方向;2-土的挤密情况;3-沉降量大;4-沉降量小 对于密集群桩,自中间向两个方向或向四周对称施打,当一侧毗邻建筑物时,由毗邻建筑物处向另一方向施打。当基坑较大时,应将基坑分为数段,而后在各段范围内分别进行(图 7-51e、f、g),但打桩应避免自外向内,或从周边向中间进行,以避免中间土体被挤密,桩难以打入,或虽勉强打入,但使邻桩侧移或上冒。(2)对基础标高不一的桩,宜先深后浅,对不同规格的桩,宜先大后小,先长后短,可使土层挤密均匀,以防止位移或偏斜;在粉质粘土及粘土地区,应避免按着一个方向进行,使土体一边挤压,造成入土深度不一,土体
4、挤密程度不均,导致不均匀沉降。若桩距大于或等于 4 倍桩直径,则与打桩顺序无关。3吊桩定位 打桩前,按设计要求进行桩定位放线,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。4打(沉)桩方法(1)打桩方法有锤击法、振动法及静力压桩法等,以锤击法应用最普遍。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,始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,应用厚纸板垫平或用环氧树脂砂浆补抹平整。(2)开始沉桩应起锤轻
5、压并轻击数锤,观察桩身、桩架、桩锤等垂直一致,始可转入正常。桩插入时的垂直度偏差不得超过 0.5%。(3)打桩应用适合桩头尺寸之桩帽和弹性垫层,以缓和打桩的冲击。桩帽用钢板制成,并用硬木或绳垫承托。落锤或打桩机垫木亦可用“尼龙 6”浇铸件(规格260mm170mm,重 10kg),既经济又耐用,一个尼龙桩垫可打 600 根桩而不损坏。桩帽与桩周围的间隙应为 510mm。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,以免沉桩产生偏移。桩锤本身带帽者,则只在桩顶护以绳垫、尼龙垫或木块。(4)当桩顶标高较低,须送桩入土时,应用钢制送桩(图 7-52)放于桩头上,锤击送桩将桩送入土中。振动沉
6、桩与锤击沉桩法基本相同,是用振动箱代替桩锤,将桩头套入振动箱连固的桩帽上或用液压夹桩器夹紧,便可按照锤击法启动振动箱进行沉桩至设计要求的深度。图 7-52 钢送桩构造(a)钢轨送桩;(a)钢板送桩 1-钢轨;2-15mm 厚钢板箍;3-硬木垫;4-连接螺栓 5接桩形式和方法 混凝土预制长桩,受运输条件和打(沉)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、法兰接及硫磺胶泥锚接等几种(图7-53)。前两种可用于各类土层;硫磺胶泥锚接适用于软土层。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
7、和螺栓亦宜用低碳钢并紧固牢靠;硫磺胶泥锚接桩,使用的硫磺胶泥配合比应通过试验确定,其物理力学性能应符合表7-63 要求,其施工参考配合比见表 7-64。硫磺胶泥锚接方法是将熔化的硫磺胶泥注满锚筋孔内并溢出桩面,然后迅速将上段桩对准落下,胶泥冷硬后,即可继续施打,比前几种接头形式接桩简便快速。锚接时应注意以下几点:(1)锚筋应刷清并调直;(2)锚筋孔内应有完好螺纹,无积水、杂物和油污;(3)接桩时接点的平面和锚筋孔内应灌满胶泥;灌筑时间不得超过 2min;(4)灌筑后停歇时间应满足表 7-65 要求;(5)胶泥试块每班不得少于一组。图 7-53 桩的接头型式(a)、(b)焊接接合;(c)管式接合
8、;(d)管桩螺栓接合;(e)硫磺砂浆锚筋接合 1-角钢与主筋焊接;2-钢板;3-焊缝;4-预埋钢管;5-浆锚孔;6-预埋法兰;7-预埋锚筋;d-锚栓直径 硫磺胶泥的主要物理力学性能指标 表 7-63 项次 项目 物理力学性能指标 1 物理性能 1热变性:60以内强度无明显变化;120变液态;140145密度最大且和易性最好;170开始沸腾;超过 180开始焦化,且遇明火即燃烧 2密度:2.283.32t/m3 3吸水率:0.12%0.24%4弹性模量:5105kPa 5耐酸性:常温下能耐盐酸、硫酸、磷酸、40%以下的硝酸、25%以下铬酸、中等浓度乳酸和醋酸 2 力学性能 1抗拉强度:4MPa
9、2抗压强度:40MPa 3握裹强度:与螺纹钢筋为 11MPa;与螺纹孔混凝土为 4MPa 4疲劳强度:对照混凝土的试验方法,当疲劳应力比值 p 为 0.38 时,疲劳修正系数0.8 硫磺胶泥的配合比及物理力学性能 表 7-64 配合比(重量比)硫磺 44 60 水泥 11-石墨粉-5 粉砂 40-石英砂-34.3 聚硫胶 1-聚硫甲胶-0.7 物理力学性能 密度(kg/m3)22802320 吸水率(%)0.120.24 弹性模量(MPa)5104 抗拉强度(MPa)4 抗压强度(MPa)40 抗折强度(MPa)10 握裹强度(MPa)与螺纹钢筋 11 与螺纹孔混凝土 4 注:1热变性:在 6
10、0以下不影响强度;热稳定性:92%;2疲劳强度:取疲劳应力 0.38 经 200 万次损失 20%。硫磺胶泥灌筑后的停歇时间 表 7-65 项次 桩截面(mm)不同气温下的停歇时间(min)010 1120 2130 3140 4150 打桩 压桩 打桩 压桩 打桩 压桩 打桩 压桩 打桩 压桩 1 400400 6 4 8 5 10 7 13 9 17 12 2 450450 10 6 12 7 14 9 17 11 21 14 3 500500 13/15/18/21/24/6拔桩方法 当已打入的桩由于某种原因需拔出时,长桩可用拔桩机进行。一般桩可用人字桅杆借卷扬机拔起或钢丝绳捆紧桩头部,
11、借横梁用液压千斤顶抬起;采用汽锤打桩可直接用蒸汽锤拔桩,将汽锤倒连在桩上,当锤的动程向上,桩受到一个向上的力,即可将桩拔出。7打(沉)桩的质量控制(1)桩端(指桩的全截面)位于一般土层时,以控制桩端设计标高为主,贯入度可作参考。(2)桩端达到坚硬、硬塑的粘性土,中密以上粉土、砂土、碎石类土、风化岩时,以贯入度控制为主,桩端标高可作参考。(3)当贯入度已达到,而桩端标高未达到时,应继续锤击 3 阵,按每阵 10击的贯入度不大于设计规定的数值加以确认。(4)振动法沉桩是以振动箱代替桩锤,其质量控制是以最后 3 次振动(加压),每次 10min 或 5min,测出每分钟的平均贯入度,以不大于设计规定
12、的数值为合格,而摩擦桩则以沉到设计要求的深度为合格。8打(沉)桩控制贯入度的计算 打预制钢筋混凝土桩的设计质量控制,通常是以贯入度和设计标高两个指标来检验,打桩贯入度的检验,一般是以桩最后 10 击的平均贯入度应该小于或等于通过荷载试验(或设计规定)确定的控制数值,当无试验资料或设计无规定时,控制贯入度可以按以下动力公式计算:qQqQnAmPmPnAQHS2.0)((7-14)式中 S桩的控制贯入度(mm);Q锤重力(N);H锤击高度(mm);q桩及桩帽重力(N);A桩的横截面(mm2);P桩的安全(或设计)承载力(N);m安全系数;对永久工程,m2;对临时工程,m1.5;n与桩材料及桩垫有关
13、的系数:钢筋混凝土桩用麻垫时,n1;钢筋混凝土桩用橡木垫时,n1.5;木桩加桩垫时,n0.8;木桩不加垫时,n1.0。如已作静荷载试验,应该以桩的极限荷载 Pk(kN)代替公式中的 mP 值计算。9打(沉)桩验收要求(1)打(沉)入桩的桩位偏差按表 7-66 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)。预制桩(PHC 桩、钢桩)桩位的允许偏差 表 7-66 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 1000.01H 1500.01H 2 桩数为 13
14、根桩基中的桩 100 3 桩数为 416 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查。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)桩身质量应进行检验,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)由工厂生产的预制桩应逐根检查,工厂生产的钢筋笼应抽查总量
15、的10%,但不少于5 根。(5)现场预制成品桩时,应对原材料,钢筋骨架(表 7-67)、混凝土强度进行检查;采用工厂生产的成品桩时,进场后应作外观及尺寸检查,并应附相应的合格证、复验报告。(6)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。(7)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。(8)施工结束后,应对承载力及桩体质量做检验。(9)钢筋混凝土预制桩的质量检验标准见表 7-68。预制桩钢筋骨架质量检验标准 表 7-67 项 序 检查项目 允许偏差或允许值 检查方法 单位
16、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 钢筋混凝土预制桩的质量检验标准 表 7-68 项 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 7-66 用钢尺量 3
17、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 见表 7-96 见表 7-96 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