论静压管桩施工技术及其质量控制措施

【】随着静压桩技术的推广应用和发展,以及人们对预应力混凝土管桩的理论和工程实践经验的不断积累,静压桩技术应用水平得到了一定的提高。本文笔者对静压管桩施工工艺做出了介绍,提出了质量控制的措施。
【关键词】静压管桩;工艺流程;点;措施

0.前言
静压管桩因其混凝土强度高,制作成型质量可靠、承载力高,施工时穿透力强,施工工艺简单、速度快、质量容易控制,施工场地干净等优点。非常适合环保求高的地区和城市新建或居民区改造等工程。
1.静压管桩施工
静压管桩是利用压桩机自身和配重提供的静压力将管桩分段压入地基土层中的沉桩方法。施工前,工作人员应根据工程地质资料和设计的单桩承载力求,认真选择合适的压桩机,复核轴位线,并根据设计和规范求检验待压入管桩的桩尖及桩身外观质量等,发现不符合求的应及时采取措施。
1.1工艺流程及操控点
由于桩长的限制,静压管桩施工是分段式压入,逐段接长。静压管桩沉桩工序为测量定位→压桩机就位→吊桩喂桩→桩身对中调直→压桩→接桩→再压桩→至设计求→终止压桩→桩机移位→截掉多余部分桩头。压桩程序如图1所示。
a准备压第1段桩;b接第2段桩;c接第3段桩;
d将整根桩压平至地面;e送桩至压桩完毕
图1压桩程序示意图
1.1.1测量定位
复核设计图纸和交桩位置,采用经纬仪进行直角坐标放样,在轴线上依次精准测放桩位,并插上醒目标记。
1.1.2压桩机就位
确保场地平整且地基承载力不小于压桩机接地压强的1.2倍,安装调试好的压桩机按预定行使路线进场,依次行至桩位。
1.1.3吊装喂桩
桩节长度不超过12m的管桩可直接用压桩机上的工作吊机。单节桩可采用专用吊钩勾住桩两端内壁直接进行水平起吊。压桩机吊臂按照吊点位置将桩喂入压桩机夹持器内。吊运过程中应轻吊轻放,避免碰撞。
1.1.4压桩
桩身垂直度符合求后进行压桩,压桩过程中应测量桩身的垂直度,记录每节桩的入土深度和相应的压力表读数,同时观测经纬仪或线锤的变化,严格控制桩身垂直度。当桩身垂直度偏差大于1%时,应找出原因并设法纠正;当桩尖进入较硬土层后,严禁用移动机架等方法强行纠偏。
1.1.5接桩
可采用端板焊接和机械快速连接。接桩前调整上下节桩的中心线使之重合方可接桩。端板焊接接桩时,下节桩端宜高出地面0.5m,错位偏差不大于2mm;由两名熟练焊工同时在桩周对称分两层施焊,焊缝应连续饱满,无漏焊、夹渣现象。接头冷却时间不少于8min,严禁泼水冷却或不经冷却继续施工。机械快速接桩时,安装前检查桩两端制作尺寸偏差及连接件,无受损方可起吊施工,下节桩端宜高出地面0.8m;接桩时,应卸下上下节桩两端的保护装置,清理接头残物,涂上润滑脂;应采用专用接头锥度对中,对准上下节桩进行旋紧连接,锁紧后端板尚应有1mm~2mm的间隙。
1.1.6送桩
当桩顶设计标高比自然地面低时,须利用送桩器将最后一节桩顶送至设计标高。送桩时应保持送桩器轴线与桩身轴线重合。
1.1.7终压条件
应根据现场试压桩的试验结果确定终压标准。终压连续复压次数根据桩长和地质条件等确定,当桩的入土深度≥8m时,复压次数宜2次~3次;桩入土深度≤8m时,复压次数宜3次~5次。有地区经验的可根据桩端进入持力层的深度、桩顶压力标定值,参照设计单桩极限承载力综合考虑。若桩顶压力标定值已达到设计求,而桩长小于设计桩长时,应将终压值提高一级再压至符合求;若桩长已满足设计求,而桩顶压力标定值未达设计求须继续送桩,直至标定值满足设计求,如果出现实际桩长与设计桩长相差较大的情况,应暂停压桩,认真分析原因并采取相应措施。
1.2注意事项
1.2.1充分考虑现场地工程地质条件、毗邻建筑物、挤土效应等因素合理确定压桩顺序。应优先对场地地层中局部含砂、碎石、卵石的区域进行压桩;当持力层埋深或桩的入土深度差别较大时,宜先施压长桩后施压断桩。
1.2.2压桩前仔细检查机械设备状况良好,并根据土质情况配足额定重量,确保沉桩不间断,以免间歇后压桩阻力增大导致沉桩困难。压桩速率一般控制在1m/min左右,最后一节有效桩长不宜小于5m。
1.2.3接桩时应尽量缩短接桩时间,采取措施确保多节桩接头的有效性并做好防腐措施。焊接连接时,接头的焊缝可参考钢桩的做法,留出适当的腐蚀余量。
1.2.4压桩过程中,当桩尖碰到夹砂层时,压桩阻力增大,可能出现桩压不下去甚至桩机上抬的情况。这时应以最大压桩力压桩,采取忽停忽开的方法,使桩缓慢下沉穿过砂层。当压桩已达设计深度、压桩力达到设计求时,不可过早停压,应继续稳压5s~10s。若出现以下情况①压力表读数与勘查报告中的土层性质明显不符;②桩无法穿越具有软弱下卧层的硬夹层;③出现异常响声,压桩机械工作状态出现异常;④桩身出现裂缝;⑤夹持器打滑;⑥压桩机下陷时,应停止压桩作业,认真分析原因并采取有效措施以免造成断桩等事故。
2.质量标准及控制措施
2.1选用的预应力混凝土管桩应符合《先张法预应力混凝土管桩》(GB13476-2009)等相关规范标准的求。
2.2静压沉桩方式宜优先选用顶压式。当选用抱压式时,抱压力不大于桩身允许侧向压力的1.1倍。
2.3第一节桩的垂直度应严格控制在0.5%以内,第一节桩是否垂直是保证整个桩身质量关键。
2.4接桩时,若出现以下情况之一宜优先采用机械快速接头连接方式①当地基基础设计等级为甲级的建筑物;②接头处于中等或以上等级的液化土层中;③桩周土对桩身约束较差;④挤土效应明显;⑤作为抗拔桩。
2.5当场地上多数桩的有效桩长≤15m或桩端持力层为风化软质岩,可能需复压时,送桩深度不宜超过1.5m;当桩的垂直度偏差小于1%,且桩的有效桩长>15m时,送桩深度不宜超过8m。
2.6送桩的最大压桩力不宜超过桩身允许抱压压桩力的1.1倍。
2.7合理搭配桩长,尽量避免截桩。如有特殊情况必须截桩时,应采取有效措施加强截断处的强度,确保截桩后管桩承载力及质量均满足规范和设计求。截桩宜采用锯桩器,严禁用大锤横向敲击截桩或强行扳拉截桩的方法。
3.结语
随着静压式预应力管桩技术的推广应用以及人们对于预应力管桩技术的理论和工程实践经验越来越多的积累,静压式预应力管桩技术将会不断的提高。提高施工技术,加强施工质量控制可以减少质量事故的发生,对进一步发挥其经济效益具有积极作用。

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