建筑施工手冊系列之地基處理與樁基工程 7-2-4 打(沉)入式預制樁施工

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1、編號： 時間：2021年x月x日 書山有路勤為徑，學海無涯苦作舟 頁碼：第10頁 共10頁 本文由子賢2006貢獻 doc文檔可能在WAP端瀏覽體驗不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機查看。 7-2-4 打(沉)入式預制樁施工 7-2-4-1 樁的制作,運輸和堆放 樁的制作, 1.制作程序 現(xiàn)場制作場地壓實, 整平→場地地坪作三七灰土或澆筑混凝土→支?！壴?鋼筋骨架, 安設吊環(huán)→澆筑混凝土→養(yǎng)護至 30%強度拆?！чg隔端頭模板, 刷 隔離劑, 綁鋼筋→澆筑間隔樁混凝土→同法間隔重疊制作第二層樁→養(yǎng)護至 70% 強度起

2、吊→達 100%強度后運輸,堆放. 2.制作方法 (1)混凝土預制樁可在工廠或施工現(xiàn)場預制.現(xiàn)場預制多采用工具式木模 板或鋼模板,支在堅實平整的地坪上,模板應平整牢靠,尺寸準確.用間隔重疊 法生產(chǎn),樁頭部分使用鋼模堵頭板,并與兩側模板相互垂直,樁與樁間用塑料薄 膜,油氈,水泥袋紙或刷廢機油,滑石粉隔離劑隔開,鄰樁與上層樁的混凝土須 重疊層數(shù)一般不宜超過 待鄰樁或下層樁的混凝土達到設計強度的 30%以后進行, 四層.混凝土空心管樁采用成套鋼管模胎在工廠用離心法制成. (2)長樁可分節(jié)制作,單節(jié)長度應滿足樁架的有效高度,制作場地條件, 運輸與裝卸能力等方面的要求, 并應避免在樁尖接近硬持力層或樁尖

3、處于硬持力 層中接樁. (3)樁中的鋼筋應嚴格保證位置的正確,樁尖應對準縱軸線,鋼筋骨架主 筋連接宜采用對焊或電弧焊,主筋接頭配置在同一截面內的數(shù)量不得超過 50%; 相鄰兩根主筋接頭截面的距離應不大于 35d(dg 為主筋直徑) 且不小于 500mm. , g 樁頂 1m 范圍內不應有接頭.樁頂鋼筋網(wǎng)的位置要準確,縱向鋼筋頂部保護層不 應過厚,鋼筋網(wǎng)格的距離應正確,以防錘擊時打碎樁頭,同時樁頂面和接頭端面 應平整,樁頂平面與樁縱軸線傾斜不應大于 3mm. (4)混凝土強度等級應不低于 C30,粗骨料用 5~40mm 碎石或卵石,用機 械拌制混凝土,坍落度不大于 6cm,混凝土澆筑應由樁頂向樁

4、尖方向連續(xù)澆筑, 不得中斷,并應防止另一端的砂漿積聚過多,并用振搗器仔細搗實.接樁的接頭 處要平整,使上下樁能互相貼合對準.澆筑完畢應護蓋灑水養(yǎng)護不少于 7d,如 用蒸汽養(yǎng)護,在蒸養(yǎng)后,尚應適當自然養(yǎng)護,30d 方可使用. 3.起吊,運輸和堆放 當樁的混凝土達到設計強度標準值的 70%后方可起吊, 吊點應系于設計規(guī)定 之處,如無吊環(huán),可按圖 7-50 所示位置設置吊點起吊.在吊索與樁間應加襯墊, 起吊應平穩(wěn)提升,采取措施保護樁身質量,防止撞擊和受振動. 圖 7-50 預制樁吊點位置 (a)(b)一點吊法; , (c)二點吊法; (d)三點吊法; (e)四點吊法;

5、(f)預應力管樁一點吊法; (g)預應力管樁兩點吊法 樁運輸時的強度應達到設計強度標準值的 100%. 長樁運輸可采用平板拖車, 平臺掛車或汽車后掛小炮車運輸;短樁運輸亦可采用載重汽車,現(xiàn)場運距較近, 亦可采用輕軌平板車運輸. 裝載時樁支承應按設計吊鉤位置或接近設計吊鉤位置 疊放平穩(wěn)并墊實,支撐或綁扎牢固,以防運輸中晃動或滑動;長樁采用掛車或炮 車運輸時,樁不宜設活動支座,行車應平穩(wěn),并掌握好行駛速度,防止任何碰撞 和沖擊.嚴禁在現(xiàn)場以直接拖拉樁體方式代替裝車運輸. 堆放場地應平整堅實,排水良好.樁應按規(guī)格,樁號分層疊置,支承點應設 在吊點或近旁處保持在同一橫斷平面上,各層

6、墊木應上下對齊,并支承平穩(wěn),堆 放層數(shù)不宜超過 4 層.運到打樁位置堆放,應布置在打樁架附設的起重鉤工作半 徑范圍內,并考慮到起吊方向.避免轉向. 7-2-4-2 打(沉)樁方法 1.施工準備 (1)整平場地,清除樁基范圍內的高空,地面,地下障礙物;架空高壓線 距打樁架不得小于 10m;修設樁機進出,行走道路,做好排水措施. (2)按圖紙布置進行測量放線,定出樁基軸線,先定出中心,再引出兩側, 并將樁的準確位置測設到地面,每一個樁位打一個小木樁;并測出每個樁位的實 際標高,場地外設 2~3 個水準點,以便隨時檢查之用. (3)檢查樁的質量,將需用的樁按平面布置圖堆放在打樁機

7、附近,不合格 的樁不能運至打樁現(xiàn)場. (4)檢查打樁機設備及起重工具;鋪設水電管網(wǎng),進行設備架立組裝和試 打樁.在樁架上設置標尺或在樁的側面畫上標尺,以便能觀測樁身入土深度. (5)打樁場地建(構)筑物有防震要求時,應采取必要的防護措施. (6)學習,熟悉樁基施工圖紙,并進行會審;做好技術交底,特別是地質 情況,設計要求,操作規(guī)程和安全措施的交底. (7)準備好樁基工程沉樁記錄和隱蔽工程驗收記錄表格,并安排好記錄和 監(jiān)理人員等. 2.打(沉)樁程序 (1)根據(jù)地基土質情況,樁基平面布置,樁的尺寸,密集程度,深度,樁 移動方便以及施工現(xiàn)場實際情況等因素確定,圖 7-51(a)(b)(c)(d)為

8、幾 , , , 種打樁順序對土體的擠密情況.當基坑不大時,打樁應逐排打設或從中間開始分 頭向周邊或兩邊進行. 圖 7-51 打樁順序和土體擠密情況 (a)逐排單向打設; (b)兩側向中心打設; (c)中部向兩側打設; (d)分段相對打設; (e)逐排打設; (f)自中部向邊沿打設; (g)分段打設 1-打設方向;2-土的擠密情況;3-沉降量大;4-沉降量小 對于密集群樁, 自中間向兩個方向或向四周對稱施打, 當一側毗鄰建筑物時, 由毗鄰建筑物處向另一方向施打.當基坑較大時,應將基坑分為數(shù)段,而后在各 段范圍內分別進行(圖 7-51e,f,g) ,但打樁應避免自外向

9、內,或從周邊向中間 進行,以避免中間土體被擠密,樁難以打入,或雖勉強打入,但使鄰樁側移或上 冒. (2)對基礎標高不一的樁,宜先深后淺,對不同規(guī)格的樁,宜先大后小, 先長后短,可使土層擠密均勻,以防止位移或偏斜;在粉質粘土及粘土地區(qū),應 避免按著一個方向進行,使土體一邊擠壓,造成入土深度不一,土體擠密程度不 均,導致不均勻沉降.若樁距大于或等于 4 倍樁直徑,則與打樁順序無關. 3.吊樁定位 打樁前,按設計要求進行樁定位放線,確定樁位,每根樁中心釘一小樁,并 設置油漆標志;樁的吊立定位,一般利用樁架附設的起重鉤借樁機上卷揚機吊樁 就位,或配一臺履帶式起重機送樁就位,并用樁架上夾具或落

10、下樁錘借樁帽固定 位置. 4.打(沉)樁方法 (1)打樁方法有錘擊法,振動法及靜力壓樁法等,以錘擊法應用最普遍. 打樁時,應用導板夾具,或樁箍將樁嵌固在樁架兩導柱中,樁位置及垂直度經(jīng)校 正后, 始可將錘連同樁帽壓在樁頂, 開始沉樁. 樁錘, 樁帽與樁身中心線要一致, 樁頂不平,應用厚紙板墊平或用環(huán)氧樹脂砂漿補抹平整. (2)開始沉樁應起錘輕壓并輕擊數(shù)錘,觀察樁身,樁架,樁錘等垂直一致, 始可轉入正常.樁插入時的垂直度偏差不得超過 0.5%. (3)打樁應用適合樁頭尺寸之樁帽和彈性墊層,以緩和打樁的沖擊.樁帽 用鋼板制成,并用硬木或繩墊承托.落錘或打樁機墊木亦可用"尼龍 6"澆鑄件 (規(guī)格φ26

11、0mm×170mm,重 10kg) ,既經(jīng)濟又耐用,一個尼龍樁墊可打 600 根 樁而不損壞.樁帽與樁周圍的間隙應為 5~10mm.樁帽與樁接觸表面須平整,樁 錘,樁帽與樁身應在同一直線上,以免沉樁產(chǎn)生偏移.樁錘本身帶帽者,則只在 樁頂護以繩墊,尼龍墊或木塊. (4)當樁頂標高較低,須送樁入土時,應用鋼制送樁(圖 7-52)放于樁頭 上,錘擊送樁將樁送入土中. 振動沉樁與錘擊沉樁法基本相同,是用振動箱代替樁錘,將樁頭套入振動箱 連固的樁帽上或用液壓夾樁器夾緊, 便可按照錘擊法啟動振動箱進行沉樁至設計 要求的深度. 圖 7-52 鋼送樁構造 (a)鋼軌送樁; (a)鋼板送樁

12、1-鋼軌;2-15mm 厚鋼板箍;3-硬木墊;4-連接螺栓 5.接樁形式和方法 混凝土預制長樁, 受運輸條件和打 (沉) 樁架高度限制, 一般分成數(shù)節(jié)制作, 分節(jié)打入, 在現(xiàn)場接樁. 常用接頭方式有焊接, 法蘭接及硫磺膠泥錨接等幾種 (圖 7-53) .前兩種可用于各類土層;硫磺膠泥錨接適用于軟土層.焊接接樁,鋼板 宜用低碳鋼,焊條宜用 E43,焊接時應先將四角點焊固定,然后對稱焊接,并確 保焊縫質量和設計尺寸.法蘭接樁,鋼板和螺栓亦宜用低碳鋼并緊固牢靠;硫磺 膠泥錨接樁,使用的硫磺膠泥配合比應通過試驗確定,其物理力學性能應符合表 7-63 要求,其施工參考配合比見表 7-64.硫磺

13、膠泥錨接方法是將熔化的硫磺膠 泥注滿錨筋孔內并溢出樁面,然后迅速將上段樁對準落下,膠泥冷硬后,即可繼 續(xù)施打,比前幾種接頭形式接樁簡便快速.錨接時應注意以下幾點: (1)錨筋應 刷清并調直; (2)錨筋孔內應有完好螺紋,無積水,雜物和油污; (3)接樁時接 點的平面和錨筋孔內應灌滿膠泥;灌筑時間不得超過 2min; (4)灌筑后停歇時 間應滿足表 7-65 要求; (5)膠泥試塊每班不得少于一組. 圖 7-53 樁的接頭型式 (a)(b)焊接接合; , (c)管式接合; (d)管樁螺栓接合; (e)硫磺砂漿錨筋接合 1-角鋼與主筋焊接;2-鋼板;3-焊縫;4-預埋鋼管;5-

14、漿錨孔; 6-預埋法蘭;7-預埋錨筋;d-錨栓直徑 硫磺膠泥的主要物理力學性能指標 項次 項目 物理力學性能指標 表 7-63 1 物理 性能 1.熱變性:60℃以內強度無明顯變化;120℃變液態(tài);140~145℃密度最大且 和易性最好;170℃開始沸騰;超過 180℃開始焦化,且遇明火即燃燒 2.密度:2.28~3.32t/m3 3.吸水率:0.12%~0.24% 4.彈性模量:5×105kPa 5.耐酸性:常溫下能耐鹽酸,硫酸,磷酸,40%以下的硝酸,25%以下鉻酸, 中等濃度乳酸和醋酸 1.抗拉強度:4MPa 2.抗壓強度:40

15、MPa 3.握裹強度:與螺紋鋼筋為 11MPa;與螺紋孔混凝土為 4MPa 4.疲勞強度:對照混凝土的試驗方法,當疲勞應力比值 p 為 0.38 時,疲勞修 正系數(shù)>0.8 2 力學 性能 硫磺膠泥的配合比及物理力學性能 硫磺 水泥 配合比 (重量比) 石墨粉 粉砂 石英砂 聚硫膠 聚硫甲膠 密度(kg/m ) 吸水率(%) 物理力學性能 彈性模量(MPa) 抗拉強度(MPa) 抗壓強度(MPa) 抗折強度(MPa) 3 表 7-64 44 11 40 1 2280~2320 0.12~0.24 5×104 4 40 10

16、60 5 34.3 0.7 握裹強度(MPa) 與螺紋鋼筋 與螺紋孔混凝土 11 4 注:1.熱變性:在 60℃以下不影響強度;熱穩(wěn)定性:92%; 2.疲勞強度:取疲勞應力 0.38 經(jīng) 200 萬次損失 20%. 硫磺膠泥灌筑后的停歇時間 項 次 1 2 3 樁截面 (mm) 400×400 450×450 500×500 0~10℃ 打樁 6 10 13 壓樁 4 6 / 11~20℃ 打樁 8 12 15 壓樁 5 7 / 21~30℃ 打樁 10 14 18 表 7-65 31~40℃ 打樁 13 17 2

17、1 壓樁 9 11 / 41~50℃ 打樁 17 21 24 壓樁 12 14 / 不同氣溫下的停歇時間(min) 壓樁 7 9 / 6.拔樁方法 當已打入的樁由于某種原因需拔出時,長樁可用拔樁機進行.一般樁可用人 字桅桿借卷揚機拔起或鋼絲繩捆緊樁頭部,借橫梁用液壓千斤頂抬起;采用汽錘 打樁可直接用蒸汽錘拔樁,將汽錘倒連在樁上,當錘的動程向上,樁受到一個向 上的力,即可將樁拔出. 7.打(沉)樁的質量控制 (1)樁端(指樁的全截面)位于一般土層時,以控制樁端設計標高為主, 貫入度可作參考. (2)樁端達到堅硬,硬塑的粘性土,中密以上粉土,砂土,碎石類土,風 化巖時,以貫入度

18、控制為主,樁端標高可作參考. (3)當貫入度已達到,而樁端標高未達到時,應繼續(xù)錘擊 3 陣,按每陣 10 擊的貫入度不大于設計規(guī)定的數(shù)值加以確認. (4)振動法沉樁是以振動箱代替樁錘,其質量控制是以最后 3 次振動(加 壓) ,每次 10min 或 5min,測出每分鐘的平均貫入度,以不大于設計規(guī)定的數(shù)值 為合格,而摩擦樁則以沉到設計要求的深度為合格. 8.打(沉)樁控制貫入度的計算 打預制鋼筋混凝土樁的設計質量控制, 通常是以貫入度和設計標高兩個指標 來檢驗,打樁貫入度的檢驗,一般是以樁最后 10 擊的平均貫入度應該小于或等 于通過荷載試驗 (或設計規(guī)定) 確定的控制數(shù)值, 當無試驗資料或設

19、計無規(guī)定時, 控制貫入度可以按以下動力公式計算: S= 式中 nAQH Q + 0 .2 q × mP(mP + nA) Q+q (7-14) S——樁的控制貫入度(mm) ; Q——錘重力(N) ; H——錘擊高度(mm) ; q——樁及樁帽重力(N) ; A——樁的橫截面(mm2) ; P——樁的安全(或設計)承載力(N) ; m——安全系數(shù);對永久工程,m=2;對臨時工程,m=1.5; n——與樁材料及樁墊有關的系數(shù):鋼筋混凝土樁用麻墊時,n=1;鋼筋 混凝土樁用橡木墊時,n=1.5;木樁加樁墊時,n=0.8;木樁不加墊 時,n=1.0. 如已作靜

20、荷載試驗,應該以樁的極限荷載 Pk(kN)代替公式中的 mP 值計 算. 9.打(沉)樁驗收要求 (1) (沉) 打 入樁的樁位偏差按表 7-66 控制, 樁頂標高的允許偏差為-50mm, +100mm;斜樁傾斜度的偏差不得大于傾斜角正切值的 15%(傾斜角系樁的縱向 中心線與鉛垂線間夾角) . 預制樁(PHC 樁,鋼樁)樁位的允許偏差 項次 1 2 3 4 項目 蓋有基礎梁的樁: 1.垂直基礎梁的中心線 2.沿基礎梁的中心線 樁數(shù)為 1~3 根樁基中的樁 樁數(shù)為 4~16 根樁基中的樁 樁數(shù)大于 16 根樁基中的樁: 1.最外邊的樁 2.中間樁 注:H 為施工現(xiàn)場地面標高

21、與樁頂設計標高的距離. 表 7-66 允許偏差(mm) 100+0.01H 150+0.01H 100 1/2 樁徑或邊長 1/3 樁徑或邊長 1/2 樁徑或邊長 (2)施工結束后應對承載力進行檢查.樁的靜載荷試驗根數(shù)應不少于總樁 數(shù)的 1%,且不少于 3 根;當總樁數(shù)少于 50 根時,應不少于 2 根;當施工區(qū)域地 質條件單一,又有足夠的實際經(jīng)驗時,可根據(jù)實際情況由設計人員酌情而定. (3)樁身質量應進行檢驗,對多節(jié)打入樁不應少于樁總數(shù)的 15%,且每個 柱子承臺不得少于 1 根. (4)由工廠生產(chǎn)的預制樁應逐根檢查,工廠生產(chǎn)的鋼筋籠應抽查總量的 10

22、%,但不少于 5 根. (5)現(xiàn)場預制成品樁時,應對原材料,鋼筋骨架(表 7-67) ,混凝土強度進 行檢查;采用工廠生產(chǎn)的成品樁時,進場后應作外觀及尺寸檢查,并應附相應的 合格證,復驗報告. (6)施工中應對樁體垂直度,沉樁情況,樁頂完整狀況,樁頂質量等進行 檢查,對電焊接樁,重要工程應作 10%的焊縫探傷檢查. (7)對長樁或總錘擊數(shù)超過 500 擊的錘擊樁,必須滿足樁體強度及 28d 齡 期的兩項條件才能錘擊. (8)施工結束后,應對承載力及樁體質量做檢驗. (9)鋼筋混凝土預制樁的質量檢驗標準見表 7-68. 預制樁鋼筋骨架質量檢驗標準 項 序 1 主控 項目 2 3 4 1

23、 一般 項目 2 3 4 5 檢查項目 主筋距樁頂距離 多節(jié)樁錨固鋼筋位置 多節(jié)樁預埋鐵件 主筋保護層厚度 主筋間距 樁尖中心線 箍筋間距 樁頂鋼筋網(wǎng)片 多節(jié)樁錨固鋼筋長度 單位 mm mm mm mm mm mm mm mm mm 表 7-67 檢查方法 用鋼尺量 用鋼尺量 用鋼尺量 用鋼尺量 用鋼尺量 用鋼尺量 用鋼尺量 用鋼尺量 用鋼尺量 允許偏差或允許值 數(shù)值 ±5 5 ±3 ±5 ±5 10 ±20 ±10 ±10 鋼筋混凝土預制樁的質量檢驗標準 項 主控 項目 序 1 2 3 1 一般 項目 2 3 檢查項目 樁體質量檢驗 樁位偏差

24、 承載力 砂,石,水泥,鋼筋等原材 料(現(xiàn)場預制時) 混凝土配合比及強度(現(xiàn)場 預制時) 成品樁外形 單位 見表 7-66 數(shù)值 表 7-68 檢查方法 按基樁檢測技術規(guī)范 用鋼尺量 按基樁檢測技術規(guī)范 查出廠質保文件或抽樣 送檢 檢查稱量及查試塊記錄 允許偏差或允許值 按基樁檢測技術規(guī)范 按基樁檢測技術規(guī)范 符合設計要求 符合設計要求 表面平整,顏色均勻, 直觀 掉角深度<10mm,蜂 窩面積小于總面積 0.5% 深度<20mm,寬度< 成品樁裂縫(收縮裂縫或起 0.25mm,橫向裂縫不 吊,裝運,堆放引起的裂縫) 超過邊長的一半 成品樁尺寸

25、:橫截面邊長 樁頂對角線差 樁尖中心線 樁身彎曲矢高 樁頂平整度 電焊接樁:焊縫質量 6 電焊結束后停歇時間 上下節(jié)平面偏差 節(jié)點彎曲矢高 硫磺膠泥 接樁: 樁頂標高 停錘標準 膠泥澆筑時間 澆筑后停歇時間 min mm min min mm mm mm mm mm ±5 <10 <10 <1/1000l <2 見表 7-96 >1.0 <10 <1/1000l <2 >7 ±50 設計要求 裂縫測定儀,該項在地 下水有侵蝕地區(qū)及錘擊 數(shù)超過 500 擊的長樁不 適用 用鋼尺量 用鋼尺量 用鋼尺量 用鋼尺量(l 為樁長) 水平尺量 見表 7-96 秒表測定 用鋼尺童 尺量(l 為兩樁節(jié)長) 秒

26、表測定 秒表測定 水準儀 現(xiàn)場實測或查沉樁記錄 4 5 7 8 9 7-2-4-3 特殊打(沉)樁方法 特殊打( 1.射水沉樁法 射水法沉樁又稱水沖法沉樁,是將射水管附在樁身上,用高壓水流束將樁尖 附近的土體沖松液化,以減少土對樁端的正面阻力,同時水流及土的顆粒沿樁身 表面涌出地面, 減少了土與樁身的摩擦力, 使樁借自重 (或稍加外力) 沉入土中. 射水法沉樁的特點是:當在堅實的砂土中沉樁,樁難以打下或久打不下時,使用 射水法可防止將樁打斷,或樁頭打壞;比錘擊法可提高工效 2~4 倍,節(jié)省時間, 加快工程進度;但需一套沖水裝置.本法最適用于堅實

27、砂土或砂礫石土層上的支 承樁,在粘性土中亦可使用. (1)施工機具設備 射水法沉樁設備包括:射水嘴,射水管,連接軟管,高壓水泵等.射水噴嘴 有圓形,梅花形,扁形等形式,它的作用是將水泵送來的高壓水流經(jīng)過縮小直徑 以增加流速和壓力,可起到強力沖刷的效果.射水嘴尖端直徑為 20~25mm,最 大 38mm,側孔(φ10mm)與管壁成 30°~45°角.圓形射水嘴的大小約為射 水管面積的 1/4,射水管內徑 38~63mm,每節(jié)長 4.5~6.0m,用絲扣連接.樁外射 水時,可在樁兩側或四側各安一根射水管,使彼此對稱(圖 7-54a) ,當下沉空心 管樁時,射水管則設在樁的中間(圖 7-5

28、4b) ,可使樁下沉得更準確.射水管上端 用橡皮軟管連于高壓(耐壓 2.0MPa 以上)水泵上,管子用滑車組吊起可順著樁 身上下自由升降,能在任何高度上沖刷土體.高壓水泵用電動離心式,水壓 0.5~2.0MPa,出水量 0.2~2.0m3/min;水沖法所需用射水管的數(shù)目,直徑,水壓 及消耗水量等數(shù)值,一般根據(jù)樁的斷面,土的種類及入土深度等數(shù)據(jù)而定,可參 考表 7-69 和表 7-70 選用. 圖 7-54 射水法沉樁裝置 (a)外射水管; (b)內射水管 1-預制實心樁;2-外射水管;3-夾箍;4-木楔打緊;5-膠管; 6-兩側外射水管夾箍;7-管樁;8-射水管;9-導向

29、環(huán);10-擋砂板; 11-保險鋼絲繩;12-彎管;13-膠管;14-電焊圓鋼加強;15-鋼送樁 各種土層中水沖法沉樁的有關參數(shù) 入土 深度 (m) <8 8~16 噴嘴處 需要壓 力 (MPa) 0.4~0.6 0.6~1.0 射水管數(shù)量,直徑 (mm) 樁徑 ≤300mm 2φ37 2φ50 樁徑 400~600mm 2φ50 2φ50 表 7-69 額定用水量 (L/min) 樁徑 ≤300mm 400~700 900~1200 樁徑 400~600mm 700~1000 900~1400 水泵壓力 (MPa) 1.1 1.75 土的種類

30、 淤泥,淤泥質粘土, 軟粘土,松散砂,水 飽和砂 16~24 密實砂,混有礫石的 砂,中等密實粘土 <8 8~20 0.8~1.5 0.8~1.5 1.2~2.0 - 2φ63 2φ50 2φ63 900~1200 1800~2500 1600~2000 1000~1700 1800~2500 1.75 2.4 2.46 2φ50 2φ63 內射水時要求的水壓與水量參考表 土的種類 入土 深度 (m) 15~25 25~35 >35 15~25 25~35 >35 噴嘴處需 要的壓力 (

31、MPa) 0.7~1.0 1.0~1.5 1.5~2.0 1.0~1.5 1.5~2.0 2.0~2.5 管樁直徑 300~500 (min) 1000~1200 1200~2000 2000~3000 1500~2000 2000~3000 3000~4000 表 7-70 管樁直徑>500 (mm) 1200~1500 1500~2500 2500~3500 2000~2500 2500~3500 3500~5000 水泵水壓 (MPa) 1.75 1.75 2.4 1.75 2.4 - 每根樁用水量(L/min) 淤泥,松軟粘土,細 砂,粉質粘土,

32、粉土 密實砂,粉土,混有 礫石的砂, 中等密度 的粉質粘土及粘土 (2)施工工藝方法要點 1)水沖法沉樁大多與錘擊或振動相輔使用,視土質情況可采取先用射水管 沖樁孔,然后將樁身隨之插入(錘可置于樁頂,以增加下沉的重量) ;或一面射 水,一面錘擊(或振動) ;或射水錘擊交替進行或以錘擊或振動為主,射水為輔 等方式.一般多采取射水與錘擊聯(lián)合使用的方式,以加速下沉;亦可采取用射水 管沖孔至離樁設計深度約 1m 左右,再將樁吊入孔內,用錘擊打入到設計深度. 2)沉樁時,先將射水管裝好使噴射管嘴離地面約 0.5m,當樁插正立穩(wěn)后, 壓上樁帽,樁錘,開啟水泵閥門送水,射水管便沖開樁尖下的土體,慢

33、慢沉入土 中,射水管一面下沉,一面不斷的上下抽動,以使土體松動,水流暢通,此時樁 即依靠其自重及配合樁錘沖擊沉入土中.最初可使用較小水壓,以后逐步加大水 壓,不使下沉過猛,下沉漸趨緩慢時,可開錘輕擊,下沉轉快時停止錘擊. 3)下沉時應使射水管末端經(jīng)常處于樁尖以下約 0.3~0.4m 處.射水進行中, 放水閥不可驟然大開,以免水壓,水量突然降低,涌入泥砂堵塞射水嘴;再射水 時,射水管和樁必須垂直,并要求射水均勻,水沖壓力一般為 0.5~1.6MPa. 4)當沉至距設計標高 0.5~2m 時應停止射水,拔出射水管,用錘擊或振動打 至設計標高,以免將樁尖處土體沖壞,降低樁的承載力.樁的間距應大于 0

34、.9m, 以免沖松鄰近已打好的樁. 2.植樁法沉樁 植樁法沉樁又稱鉆孔植樁法, 它是為防止在軟土地區(qū)打長樁對鄰近建筑物和 地下管線造成隆起和位移等危害的一種有效方法,已在工程上廣泛地采用. (1)工藝方法及特點 植樁法沉樁系在沉樁部位,按設計要求的孔徑和孔深先用鉆機鉆孔,鉆出的 土體通過濕法或干法排出地面外運,在孔內再插入預制鋼筋混凝土樁,然后采用 錘擊或振動錘打入法, 將樁打入設計持力層標高, 即先鉆孔, 后植樁, 見圖 7-55. 一般鉆孔深度為樁總長的 1/3 左右,使保持一定的錨固長度和擊入深度,確保單 樁承載力. 圖 7-55 鉆孔植樁法工藝流程 (a)

35、鉆孔; (b)插樁: (c)沉樁; (d)成樁 1-鉆孔;2-混凝土預制樁; l-樁長;h-樁基深度 植樁法沉樁的特點是:把排擠土樁改良為低排擠土樁,大大減少了土的排擠 量, 有效的防止土體隆起和位移, 以及超孔隙水壓力的上升, 可保證鄰近建 (構) 筑物, 地下管線, 道路交通的安全, 節(jié)省防護或加固費用; 同時可減少錘擊噪聲, 振動等危害,減小錘擊沉樁阻力,現(xiàn)場施工文明;但需兩套沉樁機具設備,增加 一道工序. (2)適用范圍 1)在軟土地區(qū),城市鬧市密集建筑群,鄰近馬路,鄰近地下管線交叉繁多 的部位,用錘擊法或振動錘沉樁,會使土體產(chǎn)生大量的隆起和水平位移而嚴重影 響建筑物,地面交

36、通道路和地下管線的安全時,可采用植樁法. 2)軟土地區(qū)采用長樁沉樁時,如遇較厚的硬土層,采用錘擊或振動錘打入 法難于施工時,宜采用植樁法. 3)要求減低對城市的噪聲,振動時. 4)用錘擊或振動錘擊打樁,會使相鄰樁相互擠壓導致樁傾斜,偏位,而影 響工程質量時,宜用植樁法. 5)當樁較長,截面尺寸較大,深部土層較堅硬,且缺乏大能量樁錘時,可 采用植樁法. (3)機具設備及材料要求 鉆孔設備:可采用 GJC-40H 型或 SPC-150 型回轉鉆機 1 臺,可鉆孔徑為 400~500mm,深 8~20mm. 打樁設備:采用 25P-60C 型履帶式柴油打樁機 1 臺.其導桿長 33m,吊重

37、 8t,配 K45 柴油錘,可打 27m 長樁.亦可采用三點支撐式柴油打樁機,配有可 水平旋轉的互相垂直的雙向龍門導軌,在一側配掛筒式柴油樁錘,另一側配掛長 螺桿螺栓鉆(性能參見表 7-59) ,本機可在鉆孔后不用移動樁機,即可迅速插樁 施打. 排泥設備:采用 BW600/30H 型泥漿泵 1 臺.另配 QY-16 型汽車吊 1 臺,經(jīng) 緯儀 2 臺,水平儀 1 臺等. 預制鋼筋混凝土樁,強度要求達到 100%,無斷裂等情況. (4)施工要點 1)植樁法沉樁施工程序為:放線定樁位→樁機就位→穩(wěn)定鉆桿,校正垂直 度→鉆孔,排出土外運→至要求植樁深度,清理樁孔→植入鋼筋混凝土預制樁→ 型鋼接樁焊接

38、,校正→用錘擊法沉樁至設計深度→拔送樁管(有送樁時)→回填 送樁孔. 2)植打樁順序為:先打長樁,后打短樁;先打外圍樁,后打中間樁,以防 止土體位移對四周建筑物及各種設施造成的影響. 一般宜采用鉆一孔植打一孔的 流水施工方法,盡量保持鉆孔和打樁機同步.對超軟土宜間隔鉆孔施打. 3)鉆機就位后,應先將鉆機轉至樁架正前方對準樁位,進行垂直度校正, 穩(wěn)定鉆機,然后開動鉆機徐徐鉆進,同時經(jīng)由出土斗排土外運;鉆時要注意保持 鉆桿不停地旋轉,以防卡鉆,鉆至預定深度后,可清孔提鉆,清理地面附近積存 余土,即可移至下一樁位鉆孔,鉆孔后應在 1h 內植樁施打,以避免塌孔.鉆孔 直徑,方樁一般控制在內切

39、圓或小于 2/3 樁截面. 4)植打預制樁,樁機要保持垂直平穩(wěn),在孔內插入鋼筋混凝土預制樁,應 用兩臺經(jīng)緯儀進行垂直度雙向校正后,再錘擊打樁,直至設計標高.在施打三段 接長樁最后一段時,樁頂應加襯墊,以防擊壞樁頭.打樁機與鉆孔機應保持一定 距離,以避免互相干擾和擊樁擠壓使鉆孔變形. 5)沉樁時應隨時檢查鉆孔質量,樁身垂直度,沉樁沉度,最后貫入度以及 超孔隙水壓力上升,土體隆起等對周圍的影響等情況,發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象,應及時采 取相應解決處理的技術措施. 7-2-4-4 打(沉)樁常遇問題及預防處理方法 打(沉)樁常遇問題及預防處理方法參見表 7-71. 打(沉)樁常遇問題及預防,

40、處理方法 名稱,現(xiàn)象 產(chǎn)生原因 表 7-71 預防措施及處理方法 樁頂位移或 上升涌起 (在沉樁過 程中,相鄰 的樁產(chǎn)生橫 向位移或樁 身上涌) 施工前用釬或洛陽鏟探明地下障礙 物,較淺的挖除,深的用鉆鉆透或爆 1.樁入土后,遇到大塊孤石或堅硬障 碎;對樁要吊線檢查;樁不正直,樁 礙物,把樁尖擠向一側 尖不在樁縱軸線上時不宜使用,一節(jié) 2.樁身不正直; 或兩節(jié)樁或多節(jié)樁施 樁的細長比不宜超過 40;鉆孔插樁; 工,相接的兩節(jié)樁不在同一軸線上, 鉆孔必須垂直,垂直偏差應在 1%以 造成歪斜 內,插樁時,樁應順孔插入,不得歪 3.采用鉆孔,插樁施工

41、時,鉆孔傾斜 斜;打樁注意打樁順序,同時避免打 過大,在沉樁過程中樁順鉆孔傾斜而 樁期間同時開挖基坑,一般宜間隔 產(chǎn)生位移 14d,以消散孔隙壓力,避免樁位移 4.在軟土地基施工較密集的群樁時, 或涌起;在飽和土中沉樁,采用井點 如沉樁次序不當,由一側向另一側施 降水,砂井或挖溝降水或排水措施; 打,常會使樁向一側擠壓造成位移或 采用"插樁法" ;減少土的擠密及孔 涌起 隙水壓力的上升,樁的間距應不少于 5.遇流砂;或當樁數(shù)較多,土體飽和 3.5 倍樁直徑 密實,樁間距較小,在沉樁時土被擠 位移過大,應拔出,移位再打,位移 過密而向上隆起,有時使相鄰的樁隨 不大,可用木架頂正,再慢錘打入; 同

42、一起涌起 障礙物不深,可挖去回填后再打;浮 起量大的樁應重新打入 1.場地不平,打樁和導桿不直,引起 樁身傾斜 2. 穩(wěn)樁時樁不垂直, 樁頂不平, 樁帽, 樁錘及樁不在同一直線上 3.樁制作時樁身夸曲超過規(guī)定, 樁尖 安設樁架場地應整平,打樁機底盤應 保持水平,導桿應吊線保持垂直;穩(wěn) 樁時樁應垂直,樁帽,樁錘和樁三者 應在同一垂線上;樁制作時應控制使 樁身彎曲度不大于 1%;樁頂應使與 樁身傾斜 (樁身垂直 偏差過大) 偏離樁的縱軸線較大,樁頂,樁帽傾 斜,致使沉入時發(fā)生傾斜 4.同"樁頂位移"原因分析 1,2,3 1. 樁設計未考慮工程地質條件或機具 性能,樁頂?shù)幕炷翉?/p>

43、度等級設計偏 低,鋼筋網(wǎng)片不足,造成強度不夠 2.樁預制時,混凝土配合比不準確, 振搗不密實,養(yǎng)護不良,未達到設計 要求而被打碎 3.樁制作外形不合要求, 如樁頂面傾 斜或不平,樁頂保護層過厚 4.施工機具選擇不當,樁錘選用過大 或過小,錘擊次數(shù)過多,使樁頂混凝 土疲勞損壞 5.樁頂與樁帽接觸不平, 樁帽變形傾 斜或樁沉入土中不垂直,造成樁頂局 部應力集中而將樁頭破碎打壞 6.沉樁時未加緩沖樁或樁墊不合要 求,失去緩沖作用,使樁直接承受沖 擊荷載 7.施工中落錘過高或遇堅硬砂土夾 層,大塊石等 1. 樁制作彎曲度過大, 樁尖偏離軸線, 或沉樁時,樁細長比過大,遇到較堅 硬土層,或障礙物,或其他

44、原因出現(xiàn) 彎曲,在反復集中荷載作用下,當樁 身承受的抗彎強度超過混凝土抗彎強 度時,即產(chǎn)生斷裂 2.樁在反復施打時,樁身受到拉壓, 大于混凝土的抗拉強度時, 產(chǎn)生裂縫, 剝落而導致斷裂 3.樁制作質量差,局部強度低或不密 實;或樁在堆放,起吊,運輸過程中 產(chǎn)生裂縫或斷裂 4.樁身打斷,接頭斷裂或樁身劈裂 1.接頭表面留有雜物,油污未清理干 凈 2.采用硫磺膠泥接樁時,配合比,配 制使用溫度控制不當,強度達不到要 求,在錘擊作用下產(chǎn)生開裂 3.采用焊接或法蘭連接時,連接鐵件 或法蘭平面不平,存在較大間隙,造 樁縱軸線保持垂直;樁尖偏離樁縱軸 線過大時不宜應用;產(chǎn)生原因 4 的防 治措施

45、同"樁頂位移"的防治措施 樁設計應根據(jù)工程地質條件和施工 機具性能合理設計樁頭,保證有足夠 的強度;樁制作時混凝土配合比要正 確,振搗密實,主筋不得超過第一層 鋼筋網(wǎng)片,澆筑后應有 1~3 個月的自 然養(yǎng)生過程,使其充分硬化和排除水 分,以增強抗沖擊能力;沉樁前,應 對樁構件進行檢查,如樁頂不平或不 垂直于樁軸線,應修補后才能使用, 檢查樁帽與樁的接觸面處及樁帽墊 木是否平整等,如不平整應進行處理 后方能開打;沉樁時,穩(wěn)樁要垂直; 樁頂應加草墊,紙袋或膠皮等緩沖 墊,如發(fā)現(xiàn)損壞,應及時更換;如樁 頂已破碎,應更換或加墊樁墊,如破 碎嚴重,可把樁頂剔平補強,必要時 加鋼板箍,再重新沉樁;遇砂夾層

46、或 大塊石,可采用小鉆孔再插預制樁的 辦法施打 施工前查清地下障礙物并清除,檢查 樁外形尺寸,發(fā)現(xiàn)彎曲超過規(guī)定或樁 尖不在樁縱軸線上時,不得使用;樁 細長比應控制不大于 40;沉樁過程 中,發(fā)現(xiàn)樁不垂直,應及時糾正,或 拔出重新沉樁;接樁要保持上下節(jié)樁 在同一軸線上;樁制作時,應保證混 凝土配合比正確,振搗密實,強度均 勻;樁在堆放,起吊,運輸過程中, 應嚴格按操作規(guī)程,發(fā)現(xiàn)樁超過有關 驗收規(guī)定不得使用;普通樁在蒸養(yǎng) 后,宜在自然條件下再養(yǎng)護一個半 月,以提高后期強度 已斷樁,可采取在一旁補樁的辦法處 理 接樁前,應將連接表面雜質,油污清 除干凈;采用硫磺膠泥接樁時,嚴格 控制配合比及熬制,使

47、用溫度,按操 作要求操作,保證連接強度;檢查連 接部件是否牢固,平整,如有問題, 應修正后才能使用;接樁時,兩節(jié)樁 應在同一軸線上,預埋連接件應平整 樁頭擊碎 (打樁時, 樁頂出現(xiàn)混 凝土掉角, 碎裂,坍塌 或被打壞; 樁頂鋼筋局 部或全部外 露) 樁身斷裂 (沉樁時, 樁身突然傾 斜錯位,貫 入度突然增 大,同時當 樁 錘 跳 起 后,樁身隨 之 出 現(xiàn) 回 彈) 接頭松脫, 開裂 (接樁處經(jīng) 錘擊后,出 現(xiàn)松脫,開 裂等現(xiàn)象) 成焊接不牢或螺栓不緊;或焊接質量 不好,焊縫不連續(xù),不飽滿,存在夾 渣等缺陷 4.兩節(jié)樁不在同一直線上,在接樁處 產(chǎn)生彎曲,

48、錘擊時,接樁處局部產(chǎn)生 應力集中而破壞連接 1.地質勘察資料粗糙,地質和持力層 起伏標高不明,致使設計樁尖標高與 實際不符,達不到設計標高要求;或 持力層過高 2.設計要求過嚴,超過施工機械能力 和樁身混凝土強度 3.沉樁遇地下障礙物,如大塊石,混 凝土坑等,或遇堅硬土夾層,砂夾層 4.在新近代砂層沉樁,同一層土的強 度差異很大,且砂層越擠越密,有時 出現(xiàn)沉不下去的現(xiàn)象 5.樁錘選擇太小或太大, 使樁沉不到 或超過設計要求的控制標高 6.樁頂打碎或樁身打斷, 致使樁不能 繼續(xù)打入 7.打樁間歇時間過長,摩阻力增大 1.遇軟土層或土洞 2.樁身彎曲或有嚴重的橫向裂縫;接 頭破裂或樁尖劈裂 3.落

49、錘過高或接樁不垂直 服貼,連接好后,應錘擊幾下再檢查 一遍,如發(fā)現(xiàn)松脫,開裂等現(xiàn)象,應 采取補救措施,如重接,補焊,重新 擰緊螺栓并把絲扣鑿毛,或用電焊焊 死 沉樁達不到 設計控制要 求 (沉樁未達 到 設 計 標 高,或最后 沉入度控制 指標要求) 詳細探明工程地質情況,必要時應作 補勘;正確選擇持力層或標高,根據(jù) 地質情況和樁重,合理選擇施工機 械,樁錘大小,施工方法和樁混凝土 強度;探明地下障礙物,并清除掉, 或鉆透或爆碎;在新近代砂層沉樁, 注意打樁次序,減少向一側擠密的現(xiàn) 象;打樁應連續(xù)打入,不宜間歇時間 過長;防止樁頂打碎和樁身打斷,措 施同"樁頂破碎

50、""樁身斷裂"防治 , 措施 樁急劇下沉 (樁下沉速 度過快,超 過正常值) 樁身跳動, 樁錘回彈 (樁反復跳 動,不下沉 或 下 沉 很 慢,樁錘回 彈) 遇軟土層或土洞應進行補樁或填洞 處理;沉樁前檢查樁垂直度和有無裂 縫情況,發(fā)現(xiàn)彎曲或裂縫,處理后再 沉樁; 落錘不要過高, 將樁拔起檢查, 改正后重打,或靠近原樁位作補樁處 理 檢查原因,穿過或避開障礙物;樁身 彎曲如超過規(guī)定,不得使用;接樁長 度不應超過 40d,操作時注意落錘不 應過高 如入土不深,應拔起避開或換樁重打 1.樁尖遇樹根,堅硬土層 2.樁身彎曲過大,接樁過長 7-2-4-5 打(沉

51、)樁對周圍環(huán)境的影響及預防措施 1.對環(huán)境影響 打(沉)樁由于巨大體積的樁體在沖擊作用下于短時間內沉入土中,會對周 圍環(huán)境帶來下述危害: (1)擠土 由于樁體入土后擠壓周圍土層造成的; (2)振動 打樁過程中在樁錘沖擊下,樁體產(chǎn)生振動,使振動波向四周傳 播,會給周圍的設施造成危害; (3)超靜水壓力 土壤中含的水分在樁體擠壓下產(chǎn)生很高的壓力,此很高 壓力的水向四周滲透時亦會給周圍設施帶來危害; (4)噪聲 樁錘對樁體沖擊產(chǎn)生的噪聲,達到一定分貝時,亦會對周圍人 民的生活和工作帶來不利影響. 2.預防措施 為避免和減輕上述打樁產(chǎn)生的危害

52、, 根據(jù)過去的經(jīng)驗總結, 可采取下述措施: (1)限速 和超靜水壓力. (2)正確確定打樁順序 向保護對象向前推進打設. (3)挖應力釋放溝(或防振溝) 在打樁區(qū)與被保護對象之間挖溝(深 2m 左右) ,此溝可隔斷淺層內的振動波,對防振有益.如在溝底再鉆孔排土,則可 減輕擠土影響和超靜水壓力. (4)埋設塑料排水板或袋裝砂井 壓力的地下水,使土中水壓力降低. (5)鉆孔植樁打設 擠土影響. 在淺層土中鉆孔(樁長的 1/3 左右) ,可大大減輕淺層 可人為造成豎向排水通道,易于排除高 一般在打樁的推進方向擠土較嚴重,為此,宜背 即控制單位時間(如 1d)打樁的數(shù)量,可避免產(chǎn)生嚴重的擠土 1 第 10 頁 共 10 頁