锤击管桩施工方案
1、工程概况:
本工程场地背山面海,原为香蕉园,经用砂回填至目前标高2.8±0.3m。设计采用预制预应力管桩基础,采用锤击法施工。持力层为强风化岩层,深度约20m。它占地面积约6031m2,共计346条预制桩。柱径为400mm,壁厚100mm,单桩设计承载力大于1200KN,单桩设计承载力大于2400KN,混凝土强度等级大于C60。
2、材料及机械配置
预制预应力管桩全部采用工厂生产,经检验合格后运到现场。由于工期非常紧张,现场配置4台柴油打桩机同时进行。
3、管桩施工
3.1准备工作
3.1.1流水段划分
由于结构较长,为了有效利用生产资源,根据结构自身特点在~轴之间设置一条后浇带,将各层结构分成A区和B区,每层先施工A区,再施工B区,从而形成流水作业。(流水段划分图详见附图
3.1.2确定桩位
根据业主和规划部门提供的建筑定位基准点和设计院提供的结构施工图《基础平面图》(结施-04),确定桩基轴线,并将桩的准确位置测设到地面上。为了防止因打桩过程中周围土层被挤紧,原标定位置会发生移动,因此采用龙门架标注,以便核查。
3.1.3确定打桩顺序
由于施工从总体上分成A区和B区,而且同时投入4台打桩机作业,为了减少打桩机移动距离,防止交叉作业互相影响,因此必须制定合理的打桩路线,提高生产率。根据现场桩位分布情况,以相对集中为原则将A区划分成4个小区,分别由4个打桩机独立承担一个小区的任务。由于桩距分布较大,采用逐排打设。(打桩顺序详见附图)
3.1.4设置水准点
为了控制桩顶标高,应在打桩地区附近设置不准点。作为水准测量用,水准点不少于2个,应采取有效措施保护。
3.1.5垫木、桩帽与送桩
桩锤与桩帽之间应放置垫木,为增加其锤击数,垫木上应配置钢箍。垫木下为桩帽,其内孔尺寸一般大于桩截面尺寸1~2cm,深为桩15~20cm。由于设计桩顶低于目前地面标高,另需准备送桩。
3.1.6设置标尺
为了控制桩的入土深度,桩在打入前应在桩的侧面画上标尺,用以观测桩入土深度。
3.1.7其它准备工作
做好现场清理和安全技术交底工作。
3.2打桩
3.2.1定锤吊桩
打桩机按照指定打桩路线就位后,先将桩锤和桩帽吊起高于桩顶,并固定在桩架上。
吊桩,是用桩架上的卷扬机将桩吊成垂直状态送入龙门导杆内。使桩尖对准桩位,扶正桩身,然后使桩插入土中。在桩顶放上弹性垫层,放下桩帽套入桩顶。桩帽上放好垫木,降下桩锤轻轻压住桩帽。此时在锤重压力下,桩会沉和入土中一定深度,待下沉停止,再全部检查,校正合格后,即可开始打桩。
3.2.2打桩
打桩应“重锤低击”,“低锤重打”。桩开始打入时,桩锤落距宜小,以便使桩正常深入土中,待桩入土到一定深度后,桩尖不易发生偏移时可适当增加落距逐渐提高到规定数值,继续锤击。
由于本工程为端承桩,桩的入土深度的控制,以贯入度为主,标高作为参考。
3.2.3测量和记录
打桩工程是一项隐蔽工程,因此对每一条桩的施工必须进行详细记录。如在打桩开始时,记录桩身每沉1m所需要的锤击数及桩落距的平均高度。当桩下沉接近设计标高时奕在规定落距下,每一阵(10击)后测量其贯入度。当其数值达到或小于按设计所要求的结入度时,应测量每分钟沉入的数值,经保证桩的设计承载能力。
4、质量保证措施
4.1注意事项
4.1.1桩基轴线位置偏差不得超过2cm,单排桩的轴线位置偏差不得超过1cm。
4.1.2桩的垂直度偏差不得超过1%。
4.1.3桩锤底面、桩帽上下面和桩顶都应保持水平。桩锤、桩帽和桩身中心线应在同一直线上。
4.1.4打混凝土管桩最大落距不得大于1.5m。桩尖遇到孤石或穿过硬夹层时,桩锤落距不得大于0.8m。
4.1.5贯入度记录以最后10击的入土深度为准。测量记录时,桩顶没有破坏,锤击没有偏心,锤击落距符合要求,桩帽和桩垫工作正常。
4.2质量要求
桩的质量标准包括两部分:一是能否符合设计要求的最后贯入度或标高的要求;二是打桩的位置偏差应在允许范围内。
预应力管桩有PHCPCPTC三种,是一种很成熟的施工工艺,在长三角、珠江三角、渤海湾工业厂房、民用建筑应用广泛,工艺简单、施工质量容易控制。沉桩工艺有两种:静压和锤击。目前长三角地区以静压桩为主。就上海地区而言,PHC-500(100)管桩单桩竖向承载力可达20XXKN以上,PHC-A500(100)型管桩价格为105元/m,施工费用约为15元/m。
下面以此技术方案提供给你:
采用超高强预应力混凝土管桩(PHC桩),打桩前需做好桩锤、桩架选择,确定管桩龄期,打桩过程中插桩、锤打、接桩、送桩均采取了相应的技术措施。该工程中PHC桩所具有的单桩承载力高、桩身耐锤击性好、穿透力强、造价便宜等特点均得到很好的体现。
通州市建工大厦主楼东西长36m,南北宽18m,地上20层,地下1层,建筑面积12000m2。采用框架剪力墙结构。建筑物总荷载约200000kN,最大单柱荷载6700kNo基础采用筏板基础,桩采用超高强预应力混凝土管桩(PHC桩),规格为ф600×110,桩长24m(2根12m校对接),主楼共打设93根桩,设计单桩承载力3100kN。
1PHC桩特点
(1)严格按照国标GB13476—92及日本JISA5337标准生产,其混凝土强度等级不低于C80级。
(2)单桩承载力高,设计范围广。在同一建筑物基础中,可使用不同直径的管桩,容易解决布桩问题,可充分发挥每根桩的承载能力。
(3)单校可接成任意长度,不受施工机械能力和施工条件局限。
(4)成桩质量可靠,沉桩后桩长和桩身质量可用直接手段进行监测。
(5)桩身耐锤击和抗裂性好,穿透力强。
(6)造价低廉。其单位承载力价格仅为钢桩的1/3-2/3,并节省钢材。
(7)施工速度快,文明施工。
2打桩准备
2.1桩锤的选择
选择桩锤时,必须充分考虑桩的形状、尺寸、重量、入土长度、结构形式以及土质、气象等条件,并掌握各种锤的特性。桩锤的夯击能量必须克服桩的贯入阻力,包括克服桩尖阻力、桩侧摩阻力和桩的回弹产生的能量损失等。如果桩锤的能量不能满足上述要求,则会引起桩头部的局部压曲,难以将桩送到设计标高。鉴于本工程有软、硬两种土层,故选用了蒸汽锤,锤重8t。
2.2桩架的选择
桩架的设臵、安装和准备工作对打桩效率有很大影响。桩架选用D—308S型履带行走式桩架,其最大特点是移动灵活,使用方便,运行机构为履带,对路面要求比较低o
2.3施工组织设计和桩位测设
根据打桩施工区域内的地质情况和基础几何形状,要合理选择打桩顺序,对周围建筑物采取预防措施。根据桩基施工图进行桩位测设。
2.4堆存吊运
管桩一般需设计两个支点(图1),其吊点需符合图2所示的位臵要求。管桩堆存需要使用软垫(木垫)。管桩起吊运输中应免受振动、冲撞。
2.5管桩龄期的确定
管桩从制造成型到打桩施工的间隔时间宜尽量长些,混凝土强度应达到设计强度等级标准值以上(若在工厂制造,一般按80%的设计强度等级标准值出厂),故要求现场要堆存一定量的桩,按“先进场桩先打”的原则,满足管桩的强度要求。
2.6检查修整
管桩施工前应再次逐根检查,即检查混凝土桩有无严重质量问题,对管桩两端应清理干净,施焊面上有油漆杂物污染时,应清刷干净。
3打桩阶段技术措施
3.1插桩
桩打入过程中修正桩的角度较困难,因此就位时应正确安放。第一节管桩插入地下时,要尽量保持位臵方向正确。开始要轻轻打下,认真检查,若有偏差应及时纠正,必要时要拔出重打。校核桩的垂直度可采用垂直角,即用两个方向(互成90°)的经纬仪使导架保持垂直。通过桩机导架的旋转、滑动及停留进行调整。经纬仪应设臵在不受打桩影响处,并经常加以调平,使之保持垂直。
3.2锤打
因地层较软,初打时可能下沉量较大,宜采取低提锤,轻打下,随着沉桩加深,沉速减慢,起锤高度可渐增。在整个打桩过程中,要使桩锤、桩帽、桩身尽量保持在同一轴线上。必要时应将桩锤及桩架导杆方向按桩身方向调整。要注意尽量不使管桩受到偏心锤打,以免管桩受弯受权。打桩较难下沉时,要检查落锤有无倾斜偏心,特别是要检查桩垫桩帽是否合适。如果不合适,需更换或补充软垫。每根桩宜连续一次打完,不要中断,以免难以继续打下。
3.3接桩
接桩时要注意新接桩节与原桩节的轴线一致,两施焊面上的泥土、油污、铁锈等要预先清刷干净。当下节桩的桩头距地面1—1.2m时,即可进行焊接接桩。接桩时可在下节桩头上安装导向箍(图3),以便新接桩节的引导就位。上节桩找正方向后,对称点焊4—6点加以固定,然后拆除导向箍。管桩焊接施工应由有经验的焊工按照技术规程的要求认真进行;施焊第一层时,宜适当加大电流,加大熔深。采用手工焊接,第一层用ф3.2或ф4.0的E4320型焊条,第二层以后用ф4.0—ф5.0的E4320型焊条,要保证焊接质量。接桩焊接如图4所示。
3.4送桩
为将管桩打到设计标高,需要采用送桩器,送桩器用钢板制作,长4m。设计送桩器的原则是打入阻力不能太大,容易拔出,能将冲击力有效地传到桩上,并能重复使用。
4打桩记录和周围建筑物观察
打桩过程中应详细记录各种作业时间,每打入0.5-1m的锤击数、桩位臵的偏斜、最后10击的平均贯人度和最后1m的锤击数等。
打桩过程中应详细观察周围建筑物沉降或上升情况,在建筑物上设臵观察点,利用远处的固定水准点进行对比分析,从而确定沉降或上升情况。经实测,裙楼东侧3m处的建工园招待所没有沉降或上升现象,仅顶板出现一些轻微裂缝。现建工大厦竣工已1年多,招待所使用正常,对结构无不良影响。
5PHC管桩与基础底板连接技术
为有效防止基础上浮并保证基础和桩基的整体协同工作,在筏板基础钢筋绑扎前,采用了如图5所示的作法,从而保证了管桩与基础的连接。土方开挖至设计标高露出管桩后,清理管桩孔内的垃圾及污物,用十一夹板作底模,用12号铁丝悬吊于孔内,钢筋按要求绑扎,用不低于C40的混凝土灌筑,混凝土中微掺UEA膨胀剂(掺量10%)。待基础底板钢筋绑扎时,管桩锚筋与基础底板钢筋要焊牢,基础底板钢筋与管桩桩头也要焊牢。
6试压桩
6.1试桩要求
为确定单桩承载力是否满足设计要求,打桩前进行了单桩竖向抗压静载试验。试桩数量为三组,第一组试桩1根,锚桩6根;第二组试桩1根,锚桩4根;第三组试桩1根,锚桩4根。试桩最大预加荷载为:第一组6200kN,第二组5000kN,第三组4000kN。
6.2试桩标准
按《建筑桩基技术规范》(JQJ94—94)单桩竖向抗压静载荷试验中有关标准,采用慢速维持荷载法进行。
6.3试桩装臵和加载时间
竖向静载荷抗压试验采用锚桩横梁反力装臵。整个加荷利用电动油泵带动2台5000kN油压千斤顶加荷,用荷重传感器、荷重显示器和0.4级精密油压表显示荷载,电测位移计和机械表两种手段同时测读沉降值,计算机采样、记录、整理和打印数据。为防止仪器受外界干扰,特备有一空调封闭工作间,以保证仪器的正常工作。
试桩与锚桩沉桩10d后即可加载o
6.4试桩结果
试桩、锚桩均为正式工程桩,第一根试桩要求加荷到6200kN,当加到第7级(4960kN)时,1h后沉降量突然增大,达到16.67mm/h,且总沉降量已到38.06mm,显然地基已达到破坏,因而终止试验。根据试桩的Q—s曲线和s—1gt曲线显示,极限荷载取4340kN。第二根试桩要求加到5000kN,当加到第9级5000N时,45min后沉降量突然增大,达15.25mm/h,且总沉降量已到36.51mm,显然地基也已达到破坏,因而终止试验。根据试桩的Q—s曲线和s—lgt‘曲线显示,极限荷载取4500kN;第三根试桩要求加到4000kN。稳定后又要求继续上加2级到4800kN,此级稳定后终止加载,极限荷载取4800kN。据此算出试桩结果统计特征值:Qum=4547kN,Sn=0.052,因此单桩竖向极限承载力标准值Quk=Qum=4547kN,满足设计要求。
7施工体会
(1)“重锤低打”能有效降低锤击应力。桩锤对桩头的锤击速度越快,在桩身上产生的应力波强度也越高,即打桩应力与锤击速度成正比,所以为降低锤击应力并保持较好的贯入度,采用了较重的桩锤(桩锤重8t)和较低的速度施打,效果良好。
(2)桩头衬垫效应对锤击应力也有直接影响。为延长锤击作用时间、降低锤击速度,并借以降低锤击应力,选用软厚适宜的木桩垫,收到良好效果。
(3)选择合理的打桩施工顺序,能减小桩的侧向位移,对周围建筑物不会有大的影响。
桩基侧向位移是软弱地基施工中经常见到的一种现象,根据不同情况进行综合分析,制订出合理的打桩施工方案,并采取相应措施,可以把打桩危害降低到最低限度。基础形状规则的打桩施工顺序应先里后外,由中心逐渐往外侧对称施工。本工程基础形状规则,施工时遵循“对称施工”的原则,确保了基础内挤压应力的平衡。
打桩施工时,先打主楼桩——深桩(24m长),后打裙楼桩——浅桩(9m长);先打跨中桩,后打边区桩;先打近桩,后打远桩;先打毗邻建筑物的桩,后打远离建筑物的桩。通过采取以上措施,有效地降低了桩基的侧向位移。
(4)防震沟的设臵有效地降低了对临近建筑物的影响,裙楼东侧建工园招待所基础为条形钢筋混凝土基础,深1m,基础底板边离大厦地下室外墙仅2.5m,桩基施工前开挖了一条宽0.8m、深2m的防震沟,沟中满填黄砂,经观察和检测,在整个施工过程中,对招待所结构无不良影响。
(5)PHC桩采用C80混凝土,强度高;钢筋采用预应力螺旋筋,抗裂性好,因此成桩质量可靠,不易损坏,实际施工中,仅2根桩破裂,补救措施也方便快捷。
(6)采用PHC桩,可做到现场清洁,文明施工。
一、工程概况
1).工程名称:
2).工程地点:
3).建筑规模:
4).结构形式:
5).基础类别:
6).建设单位:
7).设计单位:
8).桩基施工单位:
9).总承包施工单位:
二、基础工程、设计简况
本工程采用预制砼(C80)管桩,桩径为400mm,桩长预计为40~45m,单桩承载力特征值分别为Φ400Ra=650KN。
三、施工准备
1.全面检修保养施工机械,组织施工设备进场,保证施工前设备试运转正常。
2.复核建设单位提供的测量控制点。
3.检查施工场地的“三通一平”情况,确保符合开工条件。
4.组织施工技术人员审阅施工图纸并参予图纸会审,图纸会审纪要须会签,且图纸中存在的问题和错误业已修正。
5.编制有针对性的施工组织设计并按程序审核批准,做好施工班组的技术质量安全交底工作。
6.做好材料、成品、半成品和工艺设备等的计划,并完成组织安排工作,使之满足连续施工的要求。
7.组织足够劳动力进场,所有特殊工种的上岗人员必须经必要的技术安全防火教育,施工现场的安全消防设备要充足齐全。
四、作业条件
(1)应有工程地质资料、桩基施工平面图、桩基施工方案。
(2)桩基轴线和标高均已测定完毕,并经过检查办理了复核签证手续。
(3)已排除架空障碍物、在建筑物旧址或杂填土区施工时,应预先进行钎探,并将在桩位置探明的旧基础、石块、废铁等障碍物清除或采取其他处理措施。
(4)场地已辗压平整,其承载力一般不宜低于100kPa,以保证桩机的移动和稳定垂直。雨季施工时,必须采取有效的防水和排水措施。(5)用全站仪根据规划局已给出座标点放出每根桩的桩位,用短木或短钢筋打好定位桩,并用白灰做出标志,使于施工。
(6)正式施工前必须先打试验桩,其数量为1根,以确定其贯人度及桩长并校验打桩设备、施工工艺及技术措施是否符合要求。
五、打桩设备及选择
打桩所用的机具设备,主要包括桩锤,桩架及支力装置三部分。
桩锤——作用是对桩施加冲击力,将桩打入土中。
桩架——作用是支持桩身和桩锤将桩吊到打桩的位置,并在打入过程中引导桩的方向,保证桩沿着所要求的方向冲击。
动力装置——包括提升桩锤的动力设施,如卷扬机、锅炉、空气压缩机等。
根据本工程的实际情况决定采用柴油桩锤,锤质量为5T,及滚动式桩架,架高≥20m,动力装置采用卷扬机。
又根据本工程工作量大工期短的特点,决定调进2台桩机进行施打。力争在20XX年8月15日内全面完成打桩工程。
六、打桩顺序的确定
1、根据工程施工顺序决定从建筑物单体,两台桩机同时施打。
2、打桩顺序应根据地形,土质和桩布置的密度决定。打桩时,由于桩对土体产生挤压,先打入的桩受水平推挤而造成偏移和变位,或被垂直挤拔造成浮桩;而后打的桩难以达到设计标高或入土深度,造成土体隆起和挤压,截桩过长。
当桩距稀疏时(桩中心距大于4倍桩直径或边长),可采用由一侧向单一方向进行施打的方式,即逐排打设,逐排打设桩架单方向移动,打桩效率高。但打桩前进方向一侧不宜有防侧移,防振动的建筑物、构筑物及地下管线等,以防被土体挤压破坏。
当桩较密集中时(桩中心距小于4倍桩的直径或边长,应由中间向四周施打,由中间向两侧对称施打。这样,打桩时土体由中间向两侧或四周挤压,易于保证桩施工质量。当桩数较多时也可采用分区段施打。
当桩规格、埋深、长度不同时,宜先大后小,先深后浅,先长后短施打。当一侧毗邻建筑物时,由毗邻建筑物向另一方向施打。当桩头高出地面时,桩机宜采用往后退打,否则可采用往前顶打。
根据本工程实际情况可选用图2-2a的打桩方向施打,确保桩质量。
七、打桩方法
在桩架就位后即可吊桩,垂直对准桩位中心,缓缓地放下插入土中,位置要准确,桩插入时垂直度偏差不得超过0.5%,桩就位后,在桩顶安上桩帽,然后放下桩锤轻轻压锤桩帽。桩锤、桩帽和桩身中心线在同一垂直线上。在桩的自重和锤自重作用下,桩向土沉入一定深度而达到稳定的位置。这时再校正桩的垂直度即可进行打桩。
打桩时宜用“重锤低击”,桩开始打入时,桩锤落距宜低,以便使桩能正常地沉入土中,待桩入土到一定深度,(1~2m),桩尖不易发生偏移时,可适当增大落距,并逐渐提高到规定的数值,继续锤击。桩锤的落距,根据实践经验在一般情况下,柴油锤不超过1.5m为宜。
在桩长不够的情况下,采用焊接接桩,其预制桩表面上的预埋件应清洁,上下节之间的间隙应用铁片垫实焊牢,焊接时应对称施焊,以减少焊缝变形,焊缝应连续、饱满。在下雨时禁止施焊,接桩外遇水应采取措施。确保焊口干燥作业。焊缝应自然冷却10分钟以上。接桩时,一般在距离地面1m左右进行。上下桩的中心线偏差不得大于10m,节点折曲矢高不得大于0.1%桩长。
八、测量和记录
打桩是隐蔽工程施工,应做好打桩记录,作为工程验收时鉴定桩的质量的依据和结算的依据之一。如在开始打桩时,即记录桩编号,测量记录桩身每沉落1m所需的锤击次数以及桩锤落距的平均高度。在桩沉至接近设计标高时,应在规定落距下,测定每一阵(每10击为一阵)的贯入度,当其数值达到或不小于设计所要求的贯入度(≦25mm)时,打桩即可停止。
九、质量要求
打桩的质量主要包括两个方面,一是要满足贯入度或标高的设计要求;二是打入土后的偏差要求,在施工规范允许范围以内。
十、确保工程质量措施
1).桩机进场前,应完成轴线及桩位放线,复线工作,并报监理人员进行复核。确认无误后方可进入桩机。
2).桩机进场安装调试合格后,应向监理人员报桩机年审合格证及桩机自检验收报告,并提供机组人员上岗证复印件。
3).试打桩前,施工方的施工技术人员必须向班组全体人员作安全技术交底工作。并通知监理人员旁听。
4).管桩、桩尖、焊条进场,须附其质量证明材料及合格证。并报监理人员验证合格后方可使用。
5).打桩时第一节桩就位必须准确,轴心偏差不能超过20mm,并且必须严格按照“就位——稳桩——垂直度较正——施打”的程序进行施工。垂直度的控制应全过程进行,并要求每班组有两个人员同时负责桩身垂直度的观察控制(用吊线法)。
6).接桩一般在距地面1m左右进行,上下节桩的中心线偏差不得大于10mm,节点弯曲矢高不得大于1‰桩长。
7).焊接接桩前,表面应清理干净,上下节桩的间隙应用铁片垫密焊牢。焊接时,应对称施焊,以减少变形,焊缝应连续、饱满。
8).在下雨时禁止施焊,接桩处迂水应采取措施,确保焊口干燥作业。焊缝应自然冷却10分钟以上。
9).收锤质量控制按试桩后确定的有关标准进行,最后三阵锤的贯入度不能递增,否则应继续施工。
10).各班组应安排专人进行打桩记录。
十一、确保安全生产措施
1).工人进场后要进行三级安全教育。作业前应进行技术交底。
2).每天班前、班后机组人员必须对桩架、动力设备、配电箱、漏电开关等设备进行认真的检查,保持完好。发现破损应及时维修,漏电开关不灵要及时更换。
3).保证安全用电,各用电设备应有良好的接地和接零,并有漏电保护装置,保证一机一漏一闸一箱。用电开关保险丝,应与用电负荷相匹配,不得用钢丝,铝线、铜线做保险丝。
4).特殊工种人员必须持证上岗。
5).遇下列情况时,应暂停打桩。
①打桩过程中遇强台风、雷雨;
②打桩过程中发生下沉量急增;
③桩打到一定深度后(未到设计深度)打不下去,或桩锤和桩突然回弹;
④施打过程中,桩头或桩身严重破坏,不得再打。
遇上述情况应及时报告监理人员及设计人员,待商讨采取措施后,方可继续施打。
6).要求甲方现场边的高压线必须在3月27日前迁移。
伦常北路西南侧有1KV高压线路距离建筑物边只有4米,不符合最小安全操作距离6米,要求甲方在3月29日前迁移。
十二、施打方向计划
十三、常见问题分析和处理。
常见问题分析和处理。打桩施工中,常会发生打歪、打坏、打不下去等问题。发生这些问题的原因较复杂,有工艺操作上的原因,有桩的制作质量问题,也有土层变化复杂等原因。所以,发生这些问题时,必须具体分析,具体处理,必要时应与设计单位共同研究解决。
〈1〉桩顶、桩身被打坏。这种现象,一般是桩顶四边和四角被打坏,或者顶面被打碎,有时甚至桩身断折。发生这些问题的原因及带见的处理方法有:
①桩的顶面与桩的轴线不垂直,则桩处于偏心受冲击状态,局部压应力增大,极易损坏。有时由于桩帽比桩大,套上的桩帽偏向桩的
一边,或者桩帽本身不平,也会使桩受偏心冲击。因此,现场预制的桩,必须使桩的顶面与桩的轴线严格保持垂直。施打时,桩帽要放平整,打桩过程中,一经发现歪斜,就应及时纠正。
②桩身混凝土强度不够,有的是由于砂、石含泥量较大,影响了强度,有的则由于养护期不够,未到要求强度就进行施打,致使桩顶、桩身损坏。处理方法:可加钢夹箍,用螺栓拉紧、焊牢补强。
③对打桩过程中出现桩下沉速度慢而施打时间长,锤击次数多或冲击能量过大的情况称为“过打”。由于混凝土的抗冲击强度只有抗压强度的50%,若桩身混凝土反复受到过度的冲击。就容易破坏。遇到“过打”,应分析地质资料,判断土层情况,改善操作方法,采取有效措施处理。
④桩垫材料选得不合适,或者已被打坏,不能起到减弱锤击应力和均匀分布应力的作用。我国桩垫材料多为松板、麻袋东油浸麻绳等,国外所用材料种种类较多,有榆木、橡木、椰子壳、胶合板、石棉片和酚醚层压塑料等,此外还有用液体氮作为桩帽垫层材料。总之,对于难打、锤击应力大的桩,应采用材质均匀、强度高、弹性好的桩垫。
(2)打歪。桩顶不平,桩身混凝土凸肚,桩尖偏心,接桩不正或土中有障碍物,都容易出现将桩打歪的现象,另一方面,桩打歪往往与操作有直接关系,如桩初入土时桩身就有歪斜,但未纠正即于施打,就很容易把桩打歪。为防止打歪,可采取以下措施:
a.打桩机的导架,必须仔细检查其两个方向的垂直度,确保垂直。
b.竖起来的桩,其桩尖必须对准桩位,同时,桩顶要正确地套入桩锤下的桩帽内,勿偏在一边,使桩能够承受轴心锤击而沉人土中。
C.桩顶不平,桩尖偏心极易将桩打歪,因此,必须注意桩的制作质量和桩的验收检查工作。
D.打桩开始时,桩锤用小落距将桩徐徐击人土中,并随时检查桩的垂直度,待桩打入土中一定深度并稳定后,再按要求的落距将桩连续击人土中。
(3)打不下。在市区打桩,如初人±1~2m就打不下去,贯入度突然变小,桩锤严重回弹,则可能遇到旧的灰土或混凝土基础等障碍物。遇到这种情况,必要时应彻底清除或钻透后再打,或者将桩拔出,适当移位后再打。如桩已打入土中很深,突然打不下去,这可能有以下几种情况:
a.土层中夹有较厚的砂层或其他硬土层,或者遇上钢渣、孤石等,这种情况下如果盲目施打,会造成桩顶破碎,桩身折断。此时应会同设计勘探部门共同研究解决。
b.打桩过程中因特殊原因,不得已而中断一段时间后,再予施打,往往不能顺利将桩打入土中。其原因主要是由于土的固结作用,使得桩身周围的土与桩牢固结合,钢筋混凝土桩变成了直径较大的土桩而承受荷载,因而难以继续将桩入土中。所以,在打桩施工中,必须在各方面做好准备,保证施工的连续进行。
c.一桩打下,邻桩上升。在软土中多发生这种现象,桩沉入土中时,由于桩身周围的土体受到急剧的挤压和扰动,靠近地面的都分,将在地表面隆起和水平移动。若布桩较密,打桩顺序又欠合理时,一桩打下,或影响到邻桩上升,或将邻桩拉断,或引起周围土坡开裂、建筑物裂缝。因此,当桩的中距小于或等于4d(d为桩直径)时,应由中间向两侧对称施打或中间向四周施打,以免土体朝着同一方向运动,造成过大的水平移动和隆起。
锤击沉桩(打入法)施工虽然有施工速度快、机械化程度高等优点,但其振动和噪声已成为一种建筑公害,在城市市区内已被禁止使用,在其他地区为克服挤土、振动和噪声大的缺点,可采取适当的技术措施,如开挖防振沟、打隔离板桩、用塑料板排水、控制打桩速度等。在软土地基可采用静力压桩,或者用无振动的灌注桩方法进行施工。
十四、打桩的质量要求和允许偏差
(一)桩位的放样允许偏差如下:
群桩20mm;
单排桩10mm。
(二)桩基工程的桩位验收,除设计有规定外,应按下述要求进行:
1)当桩顶设计标高与施工场地标高相同时,或桩基施工结束后,有可能对桩位进行检查时,桩基工程的验收应在施工结束后进行。
2)当桩顶设计标高低于施工场地标高,送桩后无法对桩位进行检查时,对打人桩可在每根桩桩顶沉至场地标高时,进行中同验收,待全部桩施工结束,承台或底板开挖到设计标高后,再做最终验收。对灌注桩可对护筒位置做中间验收。
3){压}入桩〔预制混凝土方桩、先张法预应力力管桩、钢桩〕的桩位偏差,必须符合表14.2.3的规定。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}。