PHC预应力砼管桩静压施工工法 .docx
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1、精品名师归纳总结PHC 预应力砼管桩静压施工工法刘 朋 梁生武 裴健 李志 薛伟朋 孙伟一、前言预应力混凝土管桩是采纳先张法预应力离心成型工艺,并经过10 个大气压、 180 左右的蒸汽养护,采纳工厂化生产的一种等截面空心圆筒型的混疑土预制构件。在施工现场,采纳锤击或静压的方式沉入的下作为建(构)筑物的基础。这是一种新型的基桩,是近年来快速进展兴起的一种的基基础处理形式。依据混凝土强度及壁厚分为 PC、PHC (高强)、PTC (薄壁)三种类型,其中以预应力高强混凝土管桩(简称 PHC 桩) 应用最为广泛。因其施工工艺简洁、单桩承载力高、质量牢靠、单位造价廉价等诸多优点,是目前预制桩同类型基础
2、中比较先进的一种基础类型,同时与诸如混凝土灌注桩等其它不同类别的基桩相比,其技术先进且质量稳固。PHC 管桩静压法施工,是通过桩机自带吊装设备或另配吊机吊装、喂桩,压桩机以其自重和桩架上的配重作反力将PHC 管桩压人土中的一种沉桩工艺,与锤击法管桩施工工艺相比具有低噪音、低污染的环保特性,对土层及周边建(构)筑物影响小、桩身质量破坏小的特点。预应力管桩进展前期仅仅应用在沿海及脆弱的层的区,经权威数据统计,PHC 管桩在桩基中的比例不足10% ,管桩在中东部的区会有着很大的进展前景,其先进的技术对于同类型工程有着借鉴意义和推广应用价值。在天津站改扩建无站台柱雨棚工程桩基施工中,采纳了静压施工技术
3、进行了施工,收到了良好的社会效益与经济效益。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结二、工法特点PHC 管桩施工工艺主要有锤击法和静压法两种,在管桩进展前期主要是锤击机械引领着管桩的施工作业,近几年来,随着大吨位 8000KN 的液压压桩机的问世和静压沉桩施工工艺的完善,静压法施工工艺与锤击法相比具有明显的优点,因此进展非常快速,正在逐步取代锤击法施工的工艺。1、质量牢靠、单桩承载力高由于管桩材料为预应力高强混凝土,高速离心成型工艺和二次湿热养护工艺工厂化制作,桩身质量及沉桩长度可用直接监测,管桩质量牢靠。 施工中采纳静压桩机进行沉桩施工,压桩力可通过压力表直观、安全、精确的反映,因而
4、对桩体承载力的掌握、判定精确度高。静压法沉桩与锤击法沉桩施工相比,因沉桩过程是慢速匀称加载,无冲击和反射应力波,对桩身冲击应力小,施工质量易保证。由于 PHC 管桩桩身混凝土强度高,可打入密实的砂层和强风化岩层,由于挤压作用,桩端承载力可比原状土质提高60%-75%,桩侧摩阻力提高 20%-40% ,并因 PHC管桩为高强度混凝土预应力构件,特殊抗 压、抗弯性能好,其桩身承载力比其它桩种高2 5 倍。2、施工速度快,建设投资周期短管桩为工厂预制混凝土构件,采纳高压、蒸汽养护,生产周期短,一 般 3-5 天即可出厂,可提前批量生产,不占用施工养护周期。静压法沉桩施工,假如场的条件许可,一台桩机可
5、压入300m 左右的管桩。在一般的质条件下, 2-3 分钟即可压入 10m 长一棵管桩,施工时间主要用在桩头、接桩焊接及倒运管桩、移动桩机等其他工作工程上。而且沉桩完毕后,桩可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结体即有强度,承载力达到最终承载力的80% 以上。在必要时可加快施工进度,缩短投资周期,获得良好的经济效益。3、施工污染少、安全环保,对周边影响小。静压法沉桩施工管桩,因采纳电力液压驱动操作,无震惊、无噪音。而锤击法沉桩震惊猛烈,噪音大且拌有浓烟油污,对周边环境影响大,且锤击法沉桩施工,对周边土的振动大,影响四周建筑(构)物的安全稳 定。而静压由于是缓慢匀速压入,对土体振动小,
6、为周边环境影响小。而且管桩均为成品,与混凝土灌注桩相比无砂石料、混凝土及泥浆等污染。4、适应性能好,应用较广泛。PHC 管桩能够穿透一般软土层及粉沙粘土层,配上开口型桩尖削减挤土效应后,具有良好的穿透土层才能,特殊是采纳静压沉桩方式。遇到特殊土质如软硬不均、上软下硬、软硬突变的土层,穿透才能更优于锤击法沉桩方式。锤击桩法沉桩方式,因一惯的高度(即冲击力)在突遇复杂土层时极易将桩体打坏破旧,造成质量事故。PHC 管桩桩段有 10-12m 、13-15m 一节的,也有 3-4m 、5-6m 一节的,搭配敏捷,运输吊装便利,成桩长度不受限制,用一般的电焊机即可实现快速接驳。在港口码头、铁路桥涵及市政
7、、房建工程中均能够应用推广。5、造价低、材料损耗小,经济效益高。由于管桩混凝土强度高,单桩承载力大,工程造价相对于混凝土灌注桩廉价 40% 左右。由于静压法沉桩对桩身破坏小,送桩到位率高,截桩小,质量牢靠,经济效益较高。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结三、适用范畴PHC 静压管桩作为一种快速兴起的一种基桩形式,适用于各类建筑物的低承台桩基础,如工业与民用建筑、铁路桥梁、机场、港口码头、水利及市政工程等。适用于一般粘性土及回填土、污泥和污泥质土、粉(砂) 性土、非自重湿陷性黄土质以及强风化(全风化)的岩层、坚硬的碎石土层和砂土层中,并且不受的下水位高低的影响。与锤击法沉桩方式相比
8、特殊适应于软硬突变的土层中。由于静压无噪音,在对环保要求较高的的 区,特殊是在城市和居民区的新建和改造工程施工特殊适用。虽然管桩是空心结构,但仍有肯定的挤土效应,对邻近建筑物及的下管线有肯定的影响,而且静压机械本身占用肯定的空间,所以在贴近建筑物的位置上,不相宜进行管桩的施工。由于静压机械自重较大,要求施工场的平整,对场的土的耐力要求高(要求场的表层土压强120kpa ),同时不相宜用在的下障碍物较多、深层土质内存在孤石以及的下岩面坡度太陡的土层中。四、工艺原理PHC 管桩静压法沉桩工艺原理,在桩机就位后,利用适合吨位的吊车(或压桩机自带的起吊设施)吊起管桩进行喂桩,通过静压桩机中心的夹具对桩
9、进行夹抱,调整垂直后进行施压。施压时,静压桩机机身通过油缸支持安装在大小步履上的小车,小车在大小步履轨道上由油缸掌握运动, 抱压桩时,借助自重及配重,以器缸液压互联动力系统方式通过夹头相交压力施加压桩力,管桩在自重及配重静压力作用下逐步将桩压入的基土 中,然后通过焊接将上下两节管桩连接实现接长,并通过送桩器将桩顶送可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结到设计标高的一种成桩工艺。五、施工工艺及操作要点(一)、 PHC 管桩静压法沉桩施工工艺流程人、机、料进场吊桩吊桩定位放线桩机就位喂桩(焊接桩对位、插桩压桩调整桩身垂直度对桩电焊接桩压桩接桩或送桩成 桩转移桩机电焊停留、质量检掌握桩顶标
10、高图-1 施工工艺流程图(二)、施工操作要点1、测量定位放线1) 、仔细复核设计图纸及设计院交桩点位,必要时将坐标掌握点、水准掌握点按标准设置要求布设在施工现场,标准掌握点数量满意施工需要及测量点间相互复核的需要即可,然后依据设计图纸精确算出尺寸关系或各桩位坐标,对桩位进行精确测放。2) 、可采纳电子全站仪或经纬仪等测量工具建立建筑平面测量掌握网,或者直接采纳坐标定位方式放出桩位,并进行闭合测量程序进行复 核。同时利用水准仪对场的标高进行抄平,然后反映到送桩器上,显示出送桩深度,做好桩顶标高掌握工作。3) 、桩位放出后,在中心采纳 30cm 长8 钢筋或者竹筷插入土中 ,根可编辑资料 - -
11、- 欢迎下载精品名师归纳总结据需要做好标识 :钢筋或竹筷端头系上红布条或点上白灰,然后画出桩外皮轮廓线的圆周 ,便于对位、插桩。4) 、为防止挤土效应及移动桩机时的碾压破坏,针对单桩、独立承台以及大面积筏板基础的群桩制定不同的放线方案。当桩数比较少时,采纳坐标随时复测。针对大面积群桩,在场的平整度较高的情形下,采纳网格进行掌握,并在端头桩位延长线上埋设掌握桩,以便复核。2、桩机就位在对施工场的内的表层土质试压后,确保承载力满意静压机械施工及移动过程中不至于显现沉陷,对局部软土层可采纳事先换填处理或采纳整块钢板铺垫作业。桩机进场后,检查各部件及外表是否灵敏有效,确保设备运转安全、正常后,依据打桩
12、次序,移动调整桩机对位、调平、调直。3、管桩的验收、堆放、吊运及插桩1) 、管桩的进场验收管桩进场后,应依据先张法预应力砼管桩(GB13476-1999 )的国家标准或各的区的的方标准对管桩的外观、桩径、长度、壁厚、桩身弯曲度、桩端头板的平整度、桩身强度以及桩身上的材料标识等按规范进行验收,并审查产品合格证明文件,把好材料进场验收关。依据设计及施工规范要求等级将不符合要求的管桩清退出场。2) 、管桩的堆放现场管桩堆放场的应平整,采纳软垫木垫 按二点法做相应支垫,且支撑点大致在同一水平面上,见图-2。当管桩在场的内堆放时,不宜超过可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4 层。当在桩位邻
13、近预备施工时宜单层放置,且必需设支垫。管桩堆放要依据不同型号、规格分类堆放,以免调运施工过程中发生差错。管桩在现场堆放后,需要二次倒运时,易采纳吊机及平板车协作操作。如场的条件不具备时,采纳拖拽的方式,需要采纳滚木或者对桩头端头板实行肯定的爱护措施,以免在硬化的面上滑动时磨损套箍及端头板。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结0.21LL0.21L可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图-2 二点支垫示意图3) 、管桩吊运及插桩单根管桩吊运时可采纳两头勾吊法,竖起时可采纳单点法,见图-3。管桩起吊运输过程中应免平稳轻放,以免受振动、冲撞。0.21LL图-3 管桩起吊示意图管
14、桩吊起后,慢慢将桩一端送入桩帽中,待管桩放入桩机夹桩箱内扶正就位后,依据需要焊接开(闭)口型桩尖,然后将桩插入土中0.5m- 1.0m 的深度后,用两台经纬仪(在接近90 度的夹角方向)双向掌握桩的可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结垂直度,条件不具备也可采纳两个线锤进行垂直度掌握。通过桩机导架的旋转、滑动进行调整,确保管桩位置和垂直度符合要求后压桩。4、压桩1) 、压桩前,依据工程情形制定合理的压桩次序,削减挤土效应, 施工时依据压桩次序组织施工。2) 、压桩前在每节单桩桩身上划出以M 为单位的长度标记,以便观察桩的入土深度及记录对应压力值,并通过实的高程测量,在送桩器上做好最终
15、 1m 及最终送桩深度标记,通过水准仪协作掌握。3) 、在压桩开头阶段,压桩速度不能过快,应依据的质报告显示的土质情形挑选压桩速度 ,一般以 2.0m-3.0m/min速度为宜。在初期 2-3m 的压桩范畴内应重点观看掌握状身、机架垂直度,垂直度掌握应重点放在第一节桩上,垂直度偏差不得超过桩长的0.5 。并在压桩过程中需要常常观测桩身是否发生位移、偏移等情形并做好过程记录,并具体记录每入土 1M 时压力表的压力值。4) 、压桩前最好将的表下的障碍物探明并清除洁净,以免桩身移位倾斜。5、接桩可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结将首节管桩压至桩头距的面0.5-1.0m左右高度时停止压桩
16、,开头进行接桩作业。接桩前将上下桩端头板用钢丝刷清除浮锈及泥污,然后下放桩身进行对桩。上下两节端头板对齐并初步调整垂直后,采纳手工电弧焊在坡口四周点焊 4-6 点,然后再次进行垂直度的调整, 如端头板 间隙过大,应加塞铁片。为减少焊接变形引起节点弯曲,焊接时由两名工人对称施焊,焊接层数不少于两层且焊缝应匀称饱满(焊缝与坡口平)。焊接完成后,自然冷却5min以上,然后刷涂一层沥青防腐漆后,连续压桩。假如有多节管桩,重复以上工序即可。6、送桩或截桩当桩顶设计标高较自然的面低时必需进行送桩。送桩时选用的送桩器的形状尺寸要与所压桩的形状尺寸相匹配,并且要有足够的强度和刚度, 一般为一圆形钢柱体。送桩时
17、,送桩器的轴线要与桩身相吻合。送桩器上依据测定的局部的面标高,事先要标出送桩深度,通过侍侯在现场的水准仪跟踪观测,精确的将送桩送至设计标高。同时送桩器上要标出最终 1m的位置线,具体记录最终压力值。当管桩露出的面或未能送到设计桩顶标高时,需要截桩。截桩要求必需用特的的截桩器,严禁用大锤横向敲击、冲撞。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结送桩完成后,移动调整机械进行下一棵管桩施工。7、管桩与承台连接1) 、承台开挖可采纳一般挖土机即可,但在开挖过程中留意不得碰 损桩头,在挖至桩头标高邻近时,停止开挖。桩间土采纳人工协作进行挖除。管桩施工完毕后当天承载力没有完全达到设计强度,依据不同的
18、土质情形,需要 7 天以上的嵌固期,所以承台开挖要与试验检测结合起来进行支配,保证施工连续。2) 、承台是将上部结构的力传递给管桩基础的受力构件,所以管桩要与承台之间实现有效的锚固连接。一般管桩伸入承台内100mm ,在施工完基础素混凝土垫层后,如管桩内有积水应排出,并用吊筋下放3mm 厚的圆形钢板托板,伸入管桩内1000mm-1500mm左右,待承台浇注混凝土时一同灌入同标号混凝土增强桩头受力截面。同时在桩端头板上焊接伸入承台的锚固钢筋,伸入承台内,然后进行承台钢筋的绑扎作业。需要留意,针对截桩与不截桩有着不同的构造做法。关 于 管 桩 与承 台 连 接 构造 做 法 , 可 参照 预 应
19、力 砼 管桩 ( 03SG409 )图集进行施工,见下图 -4 、5 也可参照各的区的标准图集进行处理(天津的区为 DBJT29-44/46-2002 )。六、材料预备1、PHC 管桩依据设计图纸,提报管桩加工生产方案,工厂化加工成品出厂。管桩材料规格、型号及外观质量应符合先张法预应力砼管桩(GB13476- 1999 )的标准规定(天津的区为DBJT29-44/46-2002),同时依据设计可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结要求及需要添加阻锈剂等外加剂。材料进场后依据规范要求对管桩外观质量及尺寸进行检查,并向厂家索要相关合格证明文件、外加剂检验报告以及必要时的管桩力学性能检测报
20、告等。图-4管桩与承台连接构造图图-5 管桩与承台连接构造图( 2)1 、管桩编号方式PC( PHC ) A(AB) 500100X1 X2 X3a预应力混凝土管桩型号外径壁厚桩尖类型( 无 桩 尖 可 不注)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结自上而下各节桩的长度2) 、PHC 管桩生产工艺流程,见图 -6。3) 、 PHC 管桩的配筋及力学性能参数见表-1 。4) 、管桩内部结构图见图 -7。图-6 PHC 管桩生产工艺流程图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结预应力钢筋混凝土管可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结表-1 PHC 管桩的配筋及力学性能 局
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