預應力混凝土管樁施工

2022-10-17 03:30:06 字數 4513 閱讀 7715

1 前言

自2023年澳大利亞人發明混凝土離心法生產工藝後,幾經周折,預應力管樁面世,並由於其自身的優點而具有很強的生命力,發展迅速。2023年,我國大陸廣東省建立起第一家生產預應力管樁的工廠。2023年全國應用管樁總量達到1.

8億公尺。如今,管樁以期經濟、環保、施工速度快、質量***,作為一種新的地基處理及加固方法在全國已大量使用。

2 工法特點

2.1 可靠的產品質量和施工質量。其生產流程包括原料的篩選、砂石清洗、電腦配料、滾焊編籠與張拉、砼布料、離心振動、高溫蒸養等工序均有著可靠的質量控制。

特別是在穿越厚度較大的淤泥層時,使用管樁可充分避免灌注樁常見的縮頸、斷樁現象的產生。

2.2 施工周期短,可省去後期養護時間。

2.3 對施工現場環境的破壞小,環保。

2.4 與鑽孔灌注樁工藝相比,管樁有著顯著的經濟效益和較高的單樁承載力。

3 適用範圍

本工法適用於各類管樁的施工,適用於一般工業與民用建築、鐵路、公路、水利、市政、橋梁及構築物的管樁基礎及管樁基坑支護的施工。適用於雜填土、淤泥、粉土、粉質黏土、 砂層、殘積土、強風化巖等各種地質條件的管樁施工。

4 工藝原理

4.1鎚擊(柴油錘和液壓錘)工藝原理

由柴油燃燒或液壓驅動,使錘體中的活塞向上運動一定高度,然後自由落體,產生的衝擊力作用到管樁樁頂,使管樁下沉,管樁下沉到一定深度,通過管樁樁身與周圍土體的摩阻力與樁尖的端阻力共同作用,以達到設計承載力的施工方法。

4.2靜壓(抱壓式液壓壓樁機和頂壓式液壓壓樁機)工藝原理

由靜壓樁機自身的重量,通過抱壓管樁樁身或管樁樁頂,使管樁下沉到一定深度,通過管樁樁身與周圍土體的摩阻力與樁尖的端阻力共同作用,以達到設計承載力的施工方法。

5.施工工藝流程及操作要點

5.1施工工藝流程(虛線框中為需要換土的工程才有的施工工藝步驟)

圖5.1 管樁工藝流程圖

5.2操作要點

5.2.1常見管樁的規格及承載力一覽表(見表5.2.1)

表5.2.1 常見管樁的規格及承載力一覽表

5.2.2管樁施工方式的選用

管樁可採用鎚擊(柴油錘和液壓錘)、靜壓(抱壓式液壓壓樁機和頂壓式液壓壓樁機)或引孔打(壓)等方法施工。

鎚擊法打樁施工的優點是穿層能力強、承載力高、施工成本較低;缺點是存在著噪音及振動汙染,且易造成樁身開裂、破碎和樁身傾斜。靜壓法施工的優點是成樁後承載力直觀可**、噪音和振動不明顯,適合在市區人口密集地區施工;缺點是穿層能力差,對機械裝備的效能要求較高。在建築密集的舊城區或附近存在著對擠土效應敏感的設施的地區施工,則宜考慮預鑽孔插樁施工法或相應採取其他輔助沉樁措施。

5.3管樁施工

5.3.1管樁的堆放

現場堆放時場地應堅實、平整,且必須按二點支法設定墊木,支點位置如圖一,偏差控制±20cm。管樁在柴油打樁機附近存放,應單層放置,且須設支墊。在靜壓樁機附近或距柴油打樁機15m以上存放時,不宜超過4層(d400mm)和3層(d500~d600mm),底層必須設支墊。

圖5.3.1管樁堆放示意圖

5.3.2管樁的吊運

單節管樁吊運可採用兩頭鉤吊法,豎起時可採用單點法,如圖5.3.2。多節管樁焊接後的吊運和起吊應重新計算最佳吊點位置和吊點數量。

5.3.3試樁

樁試驗的目的:

1、為「靜壓壓樁機壓力表在何值時可停止壓樁?」提供資料參考

2、避免定製的管樁(根據設計樁長和地質報告定貨)遠大於實際施工時的打(壓)樁長度,節省多餘部分樁的費用、截樁費用和工期圖5.3.2 管樁的吊運

3、避免定製的管樁(根據設計樁長和地質報告定貨)遠小於實際施工時的打(壓)樁長度,重新購買將會延誤工期。

5.3.4打樁前的準備

1、認真檢查打樁裝置各部件的效能,以保證正常作業

2、檢查管樁外觀質量,注意在運輸過程中有無損傷,管樁標記是否清晰。

3、根據施工圖繪製樁位編號圖。

4、測定和標出場地上的樁位,其偏差不得大於20mm。

5、在樁身上劃出以m為單位的長度標記。

5.3.5墊層

鎚擊法打樁(送樁)施工時,樁頭和樁帽(送樁器)之間應使用厚度不小於120mm的豎紋硬質木或硬紙板墊層,並需及時更換。靜壓法送樁施工過程中,樁頭和送樁器之間也應設定厚度適當的墊層。現在比較普遍的做法是用經濟而又方便籌集的草墊替代豎紋硬質木或硬紙板作墊層,一般施一支樁需要2-3張草墊,且經鎚擊壓實後的厚度不宜小於12cm。

5.3.6打樁順序編排原則

1、根據樁的密集程度以及周圍建築物的關係

若樁較密集,且距建築物較遠,場地開闊時,宜從中間向四周進行;若樁較密集,場地狹長,兩端距建築物較遠時,宜從中間向兩端進行;若樁較密集,且一側靠近建築物時,宜從毗鄰建築物的一側開始,由近向遠進行。

2、根據樁的入土深度,以先長後短。

3、根據樁的規格,以先大後小。

4、根據建築物的高層與低層的關係,宜先高後低。

5.3.7管樁的垂直度控制

1、管樁施工時,應在樁機正面和側面按正交方向分別架設經緯儀(樁機本身具有垂直度監測裝置,可不用另外架設經緯儀),監控下樁垂直度,整樁垂直度偏差不得大於1/200l(l為樁長),對於首節樁施工,尤應特別注意,發現偏移或傾斜時,應及時校正;必要時,宜拔出重插(垂直度控制驗收控制在1%以內)。

2、由於環形截面對於偏心受壓較為敏感,在施工過程中,樁棰、樁帽、樁身中心線應重合,應最大限度避免偏心施壓或偏心鎚擊的產生。當樁身傾斜度超過0.8%時,應找出原因並設法糾正;當樁尖進入硬土層後,嚴禁用移動樁架等強行回扳的方法糾偏。

5.3.8焊接接樁應符合現行行業標準《建築鋼結構焊接規程》jgj81的有關規定外,尚應符合下列規定:

1、管樁接長時,已在樁頭高出地面0.5—1m處進行

2、接樁時,上下節樁段應保持順直,錯位偏差不宜大於2mm。

3、對接前,清理乾淨接駁面和坡口。

4、焊接時,可採用手工電弧焊或粉芯焊絲自保護半自動焊,先對稱點焊4-6點,再由兩個焊工對稱施焊;焊接層數不得少於二層,內層焊必須清理乾淨後方能施焊外一層;焊縫應飽滿連續。

5、焊後自然冷卻時間不得少於8分鐘;嚴禁用水冷卻或焊好即打(壓)。

5.3.9施工過程中的控制

1、樁帽或送樁帽與樁周圍間隙應為5-10mm。

2、靜壓壓樁機壓力表的數值應控制在樁設計極限荷載值120%—140%以上比較適宜。

3、樁身極限抱壓值不應大於樁身極限值的1.2倍。

4、在較厚的粘土、粉質粘土層中施打管樁,不宜採用大流水打樁施工法,應將每一根樁一次性連續打到底,儘量減少中間休歇時間。

5、樁數多於30根的群樁基礎,應從中心位置向外施打,承臺邊緣的樁,待其它樁打完並重新測定樁位後,再插樁施打。

6、如實、及時、準確地做好管樁施工記錄。

7、樁身上湧和斷樁現象:由於管樁為擠土樁,當樁數較多且樁距較密時,通常會伴隨樁身上湧現象出現;而當樁身下部嵌固較牢時,容易出現樁身拉斷現象。解決辦法就是施工管樁前先在樁位處鑽引孔,然後再壓樁。

8、需要送樁時,應使用專用送樁器送樁,嚴禁以樁送樁。

5.3.10砼管樁對最後貫入度或終壓力的規定

1、pc樁總鎚擊數不宜超過2000,最後一公尺鎚擊數不宜超過250;phc樁總鎚擊數不宜超過2500,最後一公尺鎚擊數不宜超過300;最後以三陣十擊貫入度20mm—50mm為收錘標準。

2、靜壓樁終壓力與單樁極限承載力的經驗關係:當6m≤入土樁長≤8m時,入土部分的靜壓樁豎向極限承載力=2倍的單樁豎向承載力特徵值=0.60-0.

80倍的終壓力值;當8m《入土樁長≤15m時,入土部分的靜壓樁豎向極限承載力=2倍的單樁豎向承載力特徵值=0.70-1.00倍的終壓力值;當15m《入土樁長≤23m時,入土部分的靜壓樁豎向極限承載力=2倍的單樁豎向承載力特徵值=0.

85-1.00倍的終壓力值;當入土樁長》23m時,入土部分的靜壓樁豎向極限承載力=2倍的單樁豎向承載力特徵值=1.00-1.

15倍的終壓力值。

5.3.11截樁

樁打好後,保護好高出地面樁頭,截樁頭宜用割樁機(鋸樁器)截割,或用手錘人工鑿除。若採用人工截樁,應先將不需截除的樁身端部用鋼箍抱緊,然後沿鋼抱箍上緣剔鑿溝槽、逐步鑿除,鋼筋用氣割割齊,嚴禁用大錘橫向敲擊或機械力強行扳拉截樁。

5.3.12靜載試驗

試驗裝置安裝必須穩定牢固,載入時不應產生傾斜或偏心,千片頂墊層座應與樁頂全部按觸貼合,均勻受力。試驗時應特別留意樁頭的區域性抗壓問題,避免區域性抗壓破壞。若樁頂經過截樁處理,應採取在樁內壁澆注砼或樁頭用鋼套箍加固的方法加固樁頂,其頂面必須處理平整。

6 材料與裝置

6.1 管樁的種類、代號、規格、型號及編號

6.1.1 管樁的種類及代號

1、普通管樁:

1)鋼筋混凝土離心管樁(rc樁)

2)預應力鋼筋混凝土離心管樁

2 、預應力管樁:

1)後張法預應力混凝土管樁(雷蒙特樁)

2)先張法預應力混凝土管樁

3)預應力高強混凝土管樁(phc樁)

4)預應力混凝土管樁(pc樁)

5)預應力混凝土薄壁管樁(ptc樁)

6.1.2 管樁的規格及型號

1、按外徑分為300mm、400mm、500mmm、600mm四種規格;

2、按管樁樁身混凝土有效預壓應力值及抗彎效能分為:a型(4mpa)、ab(6mpa)型及b(8mpa)型三種型號;

3、按樁尖分為十字型樁尖和開口型樁尖兩種型別;

預應力混凝土管樁施工方案

第一章工程概況 1 本工程結構型別為框架式廠房,地上6層 地下1層 0.00相對於絕對高程為75.800m。設計樁頂標高 6.00m 電梯基坑處zj3 20 25承臺的樁頂標高為 7.20m,zj2 15 12承臺的樁頂標高為 7.10m 2 本工程由中國深圳市建築設計研究總院設計。樁基均為端承摩擦...

預應力混凝土管樁施工方案

第一章工程概況 1 本工程結構型別為框架式廠房,地上3層 0.00相對於絕對高程為3.000m。設計樁頂標高 1.650m,電梯基坑處的樁頂標高為 2.4m 2 本工程由蘇州市民用建築設計有限責任公司設計。樁基預應力混凝土管樁,樁身強度c80,尖端持力層7號土,樁尖進入該土層不少於0.8m。3 本工...

預應力混凝土管樁試樁方案

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