(2.4.1)--预制桩沉桩.ppt

建筑施工技术建筑施工技术【学习情境】【学习情境】地基与基础工程施工【学习单元学习单元】预制桩施工【学习目标】【学习目标】掌握预制桩的沉桩方法；熟悉预制桩的施工过程；了解预制桩的沉桩设备【学习重点学习重点】锤击沉桩法施工【学习难点】【学习难点】打桩顺序11 预制桩施工预制桩施工 预制桩的沉桩施工方法有预制桩的沉桩施工方法有锤击法锤击法、静力压桩法静力压桩法、振动法振动法和和水冲法水冲法。一、一、预制桩的沉桩施工方法预制桩的沉桩施工方法锤击法静力压桩法振动法 打桩设备包括桩锤、桩架和动力设备。打桩设备包括桩锤、桩架和动力设备。1、桩锤、桩锤 二、锤击法二、锤击法 落锤落锤 构造简单、施工方便，锤重一般构造简单、施工方便，锤重一般0.51.5t，用卷扬机拉升，用卷扬机拉升 施打，可随意调整落锤高度。施打，可随意调整落锤高度。速度慢、效率低、对桩身损伤大。速度慢、效率低、对桩身损伤大。汽锤汽锤 利用利用蒸汽蒸汽或或压缩空气压缩空气为动力进行锤击。有为动力进行锤击。有单动单动和和双动双动之分，之分，单动式汽锤锤重单动式汽锤锤重315t，锤击频率，锤击频率4060次次/min，落距短、速度快、效率高、落距短、速度快、效率高、适宜打各类桩适宜打各类桩；双动式汽锤锤重；双动式汽锤锤重0.63.5t，锤击频率，锤击频率100135次次/min，可打斜可打斜 桩、水下打桩和拔桩桩、水下打桩和拔桩。目前已较少使用。目前已较少使用。柴油锤柴油锤构造简单、施工方便，有构造简单、施工方便，有导杆式导杆式和和筒式筒式两种，锤重两种，锤重27.2t，由于噪音、，由于噪音、振动和空气污染等公害，在城市施工日益受到振动和空气污染等公害，在城市施工日益受到限制，不适用硬土和软土中打桩限制，不适用硬土和软土中打桩；液压打桩锤液压打桩锤 无噪无噪音、冲击频率高，并适合水下打音、冲击频率高，并适合水下打桩，是桩，是理想的冲击式打桩设备理想的冲击式打桩设备，但构造复杂、造价较高。但构造复杂、造价较高。国内最大的D180筒式柴油锤液压打桩锤 柱锤的选择柱锤的选择 锤击法沉桩施工，锤击法沉桩施工，桩锤选择是关键桩锤选择是关键。首先应根据施工条件选择桩锤的类。首先应根据施工条件选择桩锤的类 型，然后决定锤重，一般锤重大于桩重的型，然后决定锤重，一般锤重大于桩重的1.52倍时效果较为理想（桩重大于倍时效果较为理想（桩重大于 2t 时可采用比桩轻的锤，但不宜小于桩重的时可采用比桩轻的锤，但不宜小于桩重的75%）。）。施工中应施工中应“重锤轻击重锤轻击”(锤的重量大而锤的重量大而落距小落距小)，这样桩极易打入土中，不会打，这样桩极易打入土中，不会打坏桩头，也不会产生桩身回跃坏桩头，也不会产生桩身回跃(回弹回弹)；桩锤过轻时，则会出现桩锤过轻时，则会出现“轻锤高击轻锤高击”，极易损坏桩头，桩也难以打入土中。极易损坏桩头，桩也难以打入土中。2、桩架桩架 桩架是支持桩身和桩锤、在打桩过程中引导桩的方向的设备。常用的桩桩架是支持桩身和桩锤、在打桩过程中引导桩的方向的设备。常用的桩 架有架有多功能桩架多功能桩架和和履带式桩架履带式桩架。多功能桩架：多功能桩架：由立柱、斜撑、回转工作台、底盘及传动机构组成。由立柱、斜撑、回转工作台、底盘及传动机构组成。优点：优点：机动性和机动性和适应性较大，平适应性较大，平方向可作方向可作60600 0回转，回转，立柱可倾斜，可立柱可倾斜，可适应各种制桩和适应各种制桩和灌注桩；灌注桩；缺点：缺点：机构庞大，机构庞大，组装拆组装拆 迁较麻烦。迁较麻烦。履带式桩架履带式桩架 以履带式起重机为底盘，加装立柱及传动机构用以打桩。以履带式起重机为底盘，加装立柱及传动机构用以打桩。性能灵活，移动方便，适应各类预制桩或灌注桩的施工。性能灵活，移动方便，适应各类预制桩或灌注桩的施工。3、打桩前的施工准备工作打桩前的施工准备工作 清除地上或地下障碍物清除地上或地下障碍物 平整场地平整场地 定位放线定位放线通电、通水通电、通水 安设打桩机安设打桩机。桩基轴线的定位点应设置在不受打桩影桩基轴线的定位点应设置在不受打桩影响处；响处；每个桩位打一个小木桩；每个桩位打一个小木桩；打桩地区附近设置不少于打桩地区附近设置不少于2个水准点，个水准点，供施工过程中检查桩位的偏差和桩的入土深度。供施工过程中检查桩位的偏差和桩的入土深度。注意：注意：打桩前对桩管进行检查 4、打桩顺序打桩顺序 直接影响打桩速度和打桩质量，应综合桩距大小、桩机性能、工程特点直接影响打桩速度和打桩质量，应综合桩距大小、桩机性能、工程特点 和工期要求综合考虑。和工期要求综合考虑。由一侧向单一方向打由一侧向单一方向打(逐排打逐排打)：桩的就位和起吊方便，打桩效率高，桩的就位和起吊方便，打桩效率高，但土壤向一个方向挤压，桩距但土壤向一个方向挤压，桩距4倍桩径时，土壤的挤压影响可忽略不予考虑倍桩径时，土壤的挤压影响可忽略不予考虑 ，小于，小于4倍桩径时可产生桩身倾斜或浮桩，应考虑跳打或变换打桩顺序；倍桩径时可产生桩身倾斜或浮桩，应考虑跳打或变换打桩顺序；自中间向两个方向打：自中间向两个方向打：适宜大适宜大 面积的桩群；面积的桩群；自中间向四周打：自中间向四周打：适宜大面积适宜大面积的桩群。的桩群。注意：注意：对标高不一的桩应遵循对标高不一的桩应遵循“先深后浅先深后浅”的原则的原则 ；对不同规格的桩，应遵循；对不同规格的桩，应遵循 “先大后小、先长后短先大后小、先长后短”的原则。的原则。5、打桩方法、打桩方法 桩插入土中时的桩插入土中时的垂直度偏差不超过垂直度偏差不超过0.5%，固定桩锤和桩帽固定桩锤和桩帽,使桩、桩使桩、桩 帽、桩锤在帽、桩锤在同一铅垂线上同一铅垂线上，确保桩能垂直下沉。，确保桩能垂直下沉。开始沉桩应开始沉桩应起锤轻压起锤轻压并并轻击数锤轻击数锤，观，观察桩身、桩架、桩锤等垂直一致，始可转入察桩身、桩架、桩锤等垂直一致，始可转入正常施打。正常施打。打桩过程中，如遇打桩过程中，如遇桩身倾斜、桩位桩身倾斜、桩位位移、贯入度剧变、桩顶或桩身严重裂缝位移、贯入度剧变、桩顶或桩身严重裂缝或破碎或破碎等异常情况，等异常情况，应应暂停打桩暂停打桩，处置后处置后再行施工再行施工。桩身定位 采用采用送桩法送桩法将桩顶标高低于地面的桩送入土中时，桩与送桩杆应在将桩顶标高低于地面的桩送入土中时，桩与送桩杆应在同一轴线上同一轴线上，拔出送桩杆后，拔出送桩杆后，桩孔应及时回填桩孔应及时回填。安装送桩杆 送桩施打 桩已打入地面以下 6、多节桩的接桩多节桩的接桩 常用接桩方法有常用接桩方法有焊接、法兰连接焊接、法兰连接或或硫磺胶泥锚接硫磺胶泥锚接。前二种方法适用于各。前二种方法适用于各类土层，后一种适用于软土层。类土层，后一种适用于软土层。焊接接桩：焊接接桩：钢板宜用低碳钢，焊条宜用钢板宜用低碳钢，焊条宜用E43，先四角点焊固定，再对称焊接；先四角点焊固定，再对称焊接；法兰接桩：法兰接桩：钢板和螺栓亦宜用低碳钢并紧固钢板和螺栓亦宜用低碳钢并紧固牢靠；牢靠；硫磺胶泥锚接桩硫磺胶泥锚接桩的硫磺胶泥配合比应通过试验确定。的硫磺胶泥配合比应通过试验确定。焊接接桩三、静力压桩三、静力压桩 静力压桩是利用静压力将桩压入土中，施工中无振动、无噪音，但存在静力压桩是利用静压力将桩压入土中，施工中无振动、无噪音，但存在挤土效应挤土效应。适用于软弱土层和邻近有怕振动的建（构）筑物的情况。当存在。适用于软弱土层和邻近有怕振动的建（构）筑物的情况。当存在厚度大于厚度大于2m的中密砂夹层时，不宜采用静力压桩。的中密砂夹层时，不宜采用静力压桩。静力压桩机有静力压桩机有机械机械式式和和液压式液压式之分，目前使之分，目前使用的多为用的多为液压式静力压桩液压式静力压桩机机，压力可达，压力可达7000kN。静力压桩多采用静力压桩多采用分段预制、分分段预制、分节压入、逐段接长节压入、逐段接长。当下节桩压入土中。当下节桩压入土中后后上端距地面上端距地面0.81m时接长上节桩，继时接长上节桩，继续压入。每根桩的压入、接长应连续。续压入。每根桩的压入、接长应连续。初压时如桩身发生较大移位、初压时如桩身发生较大移位、倾斜，压入过程中桩身突然下沉或倾斜，压入过程中桩身突然下沉或倾斜，桩顶砼破坏或压桩阻力剧变倾斜，桩顶砼破坏或压桩阻力剧变时，应暂停压桩，及时研究处理。时，应暂停压桩，及时研究处理。静力压桩的分节压入、接长静力压桩施工现场桩机就位吊起管桩静力压桩全液压高效静力压桩机四、振动沉桩四、振动沉桩 振动法是将振动锤吊至预制桩顶上，将桩头套入与振动箱连接的桩帽或液压夹桩振动法是将振动锤吊至预制桩顶上，将桩头套入与振动箱连接的桩帽或液压夹桩器内夹紧，振动锤产生的器内夹紧，振动锤产生的激振力激振力通过桩身通过桩身带动土体振动带动土体振动，使土颗粒间的摩擦力大大减，使土颗粒间的摩擦力大大减小，桩在自重和机械力作用下沉入土中。振动法沉桩设备构造简单、使用方便、效率小，桩在自重和机械力作用下沉入土中。振动法沉桩设备构造简单、使用方便、效率较高。较高。适用于沉钢板桩、钢适用于沉钢板桩、钢管桩及长度在管桩及长度在15m15m内的细长内的细长钢筋砼预制桩，在砂土中钢筋砼预制桩，在砂土中效率最高，粘土中略差。效率最高，粘土中略差。液压振动锤共32页 第23页五、射水沉桩五、射水沉桩 射水沉桩法往往与锤击（或振动）法同时使用。在砂夹卵石层或坚硬土层中，一般射水沉桩法往往与锤击（或振动）法同时使用。在砂夹卵石层或坚硬土层中，一般以以射水为主射水为主，锤击锤击或或振动为辅振动为辅；在粉质粘土或粘土中，一般以；在粉质粘土或粘土中，一般以锤击锤击或或振动为主振动为主，射水为射水为辅辅，并，并控制射水时间和水量控制射水时间和水量。水压与流量根据地质条件、沉桩机具、沉桩深度和射水管。水压与流量根据地质条件、沉桩机具、沉桩深度和射水管直径、数目等因素确定，通常在沉桩施工前经过试桩选定。直径、数目等因素确定，通常在沉桩施工前经过试桩选定。下沉空心桩，一般用下沉空心桩，一般用单管桩内射水单管桩内射水，当下沉较深或土层较密实，可用锤击或振动配，当下沉较深或土层较密实，可用锤击或振动配合射水；下沉实心桩，将合射水；下沉实心桩，将射水管对称装在桩身两侧射水管对称装在桩身两侧，并可沿桩身上下自由移动，以便在，并可沿桩身上下自由移动，以便在任何高度上射水冲土。任何高度上射水冲土。吊插桩时要注意及时引送射水胶管，防止拉断或脱落；桩插正立稳后，压上桩帽桩锤，吊插桩时要注意及时引送射水胶管，防止拉断或脱落；桩插正立稳后，压上桩帽桩锤，开始桩主要靠自重下沉，用较小水压控制桩身缓慢下沉，并注意控制和校正桩身垂直度。开始桩主要靠自重下沉，用较小水压控制桩身缓慢下沉，并注意控制和校正桩身垂直度。下沉渐趋缓慢时，可开锤轻击。沉至一定深度（下沉渐趋缓慢时，可开锤轻击。沉至一定深度（810m）已能保持桩身垂直度后，可逐步）已能保持桩身垂直度后，可逐步加大水压和锤的冲击动能。加大水压和锤的冲击动能。注意注意：不论采取何种射水施工方法，在不论采取何种射水施工方法，在沉至距设计标高沉至距设计标高1-1.5m时，应停止射水时，应停止射水，拔出射水管，拔出射水管，用锤击或振动沉桩至设计深度，以保证桩的承载力。用锤击或振动沉桩至设计深度，以保证桩的承载力。射水沉桩施工要点六、预制桩的沉桩质量控制六、预制桩的沉桩质量控制 桩的垂直偏差应控制在桩的垂直偏差应控制在1%以内，平面位置的偏差，单排桩不大于以内，平面位置的偏差，单排桩不大于100mm，多排桩为多排桩为1/21个桩的直径或边长。个桩的直径或边长。承受轴向荷载的磨擦桩的入土深度控制，以承受轴向荷载的磨擦桩的入土深度控制，以标高为主标高为主，贯入度为参考贯入度为参考；按标；按标 高控制的桩，桩顶标高的允许误差为高控制的桩，桩顶标高的允许误差为50mm。端承桩的入土深度以端承桩的入土深度以最后贯入度控制为主最后贯入度控制为主，标高作为参考标高作为参考。如遇桩顶位移或上升涌起、桩身倾斜、桩头击碎严重、桩身断裂、沉桩达不到如遇桩顶位移或上升涌起、桩身倾斜、桩头击碎严重、桩身断裂、沉桩达不到 设计标高等严重情况时，应设计标高等严重情况时，应暂停施工暂停施工，采取相应措施处理后方可继续施打。，采取相应措施处理后方可继续施打。