浅谈锚杆静压桩施工及应用

2015-09-28 154 0

   摘要:锚杆静压桩以其显著的施工速度快、造价低、无噪音等优点,以及亦可作为厂房不停产或居民不搬迁情况下进行地基加固处理,近年来得到广泛的应用。本文结合工程实践,浅谈锚杆静压桩施工工艺及注意事项。
 
  一.前言
 
  锚杆静压桩就是通过液压静压桩机,在上部荷载达到要求重量后,通过承台内预埋的或后种植的锚杆,利用承台及上部结构自重作为反作用力,克服压桩过程中桩周土侧壁摩阻力和桩端土的阻力,将桩徐徐压入土中。
 
  目前我国上海、江苏、浙江、福建等省市都有应用,尤以上海、南京等地应用较多。因其施工简便,造价也比传统桩价格低,且可作为既有建筑物的地基基础加固,故近年发展较快。
 
  二.特点及适用范围
 
  2.1特点
 
  (1)静压桩具有无震动、无噪声、场地小等优点,尤其适合在人口密集的市区及建筑群中施工。
 
  (2)施工引起的土体隆起和水平挤动小,适宜危房、精密仪器房、岸边和地下管线多的地区内施工。
 
  (3)由于避免了锤击应力,可减少钢筋和水泥用量,降低工程造价。
 
  (4)压桩力能自动记录和显示,桩的承载力有保证,并且避免锤击过度而使桩顶或桩身开裂的现象。
 
  (5)施工速度快,工期短。
 
  (6)可在车间不停产或住房居民不搬迁的情况下,进行建(构)筑物的地基加固处理。
 
  (7)采用锚杆静压桩加固沉裂建(构)筑物地基后,能迅速制止沉降和倾斜,对抢救危险建(构)筑物有独到之处。
 
  2.2适用范围
 
  主要适用于加固处理淤泥质土、粘性土、人工填土和松散粉土。
 
  三.施工工艺
 
  静压桩施工工艺流程为:预留桩孔→预埋锚杆→就位压桩机→压桩→接桩→压桩→焊桩顶加强钢筋→封桩→检测及验收
 
  (1)预留桩孔:承台施工时应在设计桩位处预留孔,孔洞宜对称布置,形状可做成上小下大的截头锥形,上部孔口边长应比桩身横截面的边长大50mm,下部孔口边长应比桩身横截面的边长大100mm,且上部孔口应加强。现场使用3mm厚钢套筒,在承台高1m的情况下能保证不变形。若承台高度较大,套筒厚度应由设计确定。
 
  (2)预埋锚杆:锚杆与压桩孔的间距宜为150mm,锚杆与周围结构的最小间距不应小于150mm,锚杆或压桩孔边缘至承台边缘的最小间距不应小于200mm。锚杆通过斜向钢筋与承台主筋焊接固定。
 
  (3)就位压桩机:压桩机就位时,应对准桩位,保证桩架垂直稳定,施工中不发生倾斜、移动。
 
  (4)压桩:桩入土一个行程,再使桩稳定垂直,可用线坠,双向校正,垂直度偏差不得超0.5%。
 
  (5)接桩:采用焊接接桩时,预制桩表面埋件清理干净,上下节之间的间隙应用铁片垫实焊牢,焊缝不应有夹渣、气孔等缺陷,焊缝要求连续饱满,符合对三级焊缝的要求。接桩时,上、下节桩的中心线偏差不得大于10mm,节点折曲矢高不得大于1%桩长。
 
  (6)焊桩顶加强钢筋:在压桩孔上部设置桩帽梁,将设计要求钢筋制作成门字型和锚杆焊接成十字交叉形状。加强筋宜用2Φ18,双面焊接,焊缝长度不应小于5d1(d1为交叉加强钢筋直径)。
 
  (7)封桩:压桩孔清理干净,排除积水,浇捣混凝土之前,涂刷孔壁及桩头面,纯水泥浆增加粘结力,浇捣掺有微膨胀和早强外加剂混凝土,予以捣实。封桩宜对称均衡进行。
 
  四.施工注意事项
 
  (1)压桩时预制桩强度必须达到设计强度的100%。
 
  (2)由于桩身弯曲过大、强度不足及地下有障碍物等原因造成,或桩在堆放、起吊、运输过程中易产生断裂,应及时检查。
 
  (3)由于桩顶强度不够及钢筋网片不足、主筋距桩顶面太小,或桩顶不平、施工机具选择不当等易造成桩顶碎裂。
 
  (4)由于场地不平,压桩机底盘不水平或稳桩不垂直、桩尖在地下遇见硬物等原因易造成桩身倾斜。
 
  (5)连接处表面不干净、连接铁件不平、焊接质量不符合要求、接桩上下中心线不在同一条线上等原因易造成接桩处拉脱开裂。
 
  (6)终止压桩的控制原则如下:对于摩擦桩以达到桩端设计标高为终止条件;对于端承摩擦型桩,是以设计桩长控制为主,终压力值作对照为控制条件。
 
  五.施工机具
 
  1)反力架;2)千斤顶(QF系列或DYG系列,常用吨位分别有50T、100T等);3)标准测力仪(C3M2C-100T,测量范围0-1000KN);4)电焊机;5)气割设备;6)手拉葫芦;7)送桩杆等。
 
  六.劳动组织
 
 
  根据设计要求、地质条件、施工工期、质量要求等来进行劳动力组织。
 
  每个班组由6人组成,其中:
 
  (1)技术工4名。负责现场压桩施工。
 
  (2)电工1名。负责现场全套施工机械电器设备的安装和安全使用。
 
  (3)电焊工1名。负责桩的焊接及切割角钢等。
 
  封桩混凝土浇筑时应根据现场工程量大小,安排相应数量的施工人员,一般安排8-10人。
 
  七.施工安全注意事项
 
  (1)施工用电应认真执行施工现场用电安全规定。电动葫芦、液压泵的用电应配备专用电箱,并应配备漏电保护器。夜间施工应有足够照明。
 
  (2)应经常检查和维修压桩机具,对压力表应定期检查、标定,合格后方可使用。
 
  (3)安装桩架时,应首先固定桩架与锚杆的连接螺栓。桩架顶端连接板安装应二人同时操作。电动葫芦的吊钩与桩架连接板上的挂钩要有保险装置。
 
  (4)桩段搬运起吊时,起桩架安装应稳妥,吊索与桩段应保持垂直。拉动葫芦的操作人员站立位置应与桩段离开一段距离,以防桩段坠落伤人。
 
  八.技术经济分析
 
  (1)钢筋用量:静压桩的最小纵向配筋率不小于0.4%,相对于锤击桩的最小纵向配筋率不小于0.8%而言,其纵向配筋率减少不小于0.4%。
 
  (2)水泥用量:对于同样的地质条件,选用静压桩较锤击桩能减少5%~10%水泥量。
 
  (3)施工效率:由于静压桩施工无噪音,可连续24小时施工,通过现场试验及工程应用,对于桩长12.5m(每根2.5m)左右,每台机可完成3根/天。
 
  九.工程应用实例分析
 
  南京某遗址公园及配套建设项目位于南京市秦淮区,本工程由于文物保护要求无法进入大型机械及不具备单独的打桩工期,采用锚杆静压预制方桩进行地基加固处理。预制方桩编号为AZHa-X25-B,其中X为段数,按油压及进入持力层控制,每段长度均为2.5m,各段之间按焊接连接;预估单桩承载力为250kN;桩端持力层为3-2层粉质粘土,进入持力层不小于500;沉桩深度由桩长及油压值控制。总桩数1491根,桩砼标号均为C30。施工时选择的压桩机型号为DYG50,满足了最大压桩吨位大于压桩力的要求。
 
  该桩基施工计划工期90天,实际施工中扣除停电等因素影响,仅用了80天就完成了1491根桩的施工任务,平均每台机日完成桩数3根(每根桩12.5m,每节桩2.5m),取得了良好的经济效益和社会效益。
 
  十.结语
 
  锚杆静压桩施工简便,优点显著,但施工过程中应加强质量控制,特别是接桩。该工艺仍需进一步改进,以提高施工效率及质量。

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