1、打桩前控制
1.1施工图会审
应对桩位布置图、基础平面图以及柱平面布置图之间的轴线、位置、尺寸进行检查,看是否相同;检查基础与上部结构的轴线、位置、尺寸有没有相符合。必须确保锤击预应力砼管桩的施工要求和说明清楚完整,只有经复核正确后,再交给基础施工分包单位进行复核,然后再办理相关轴线交接手续。如果在图纸会审时发现有差错,应及时提交给设计人员解决,以明确终止打桩的标准。
1.2审查施工方案
审查锤击管桩施工方案时,应对打桩施工的顺序进行重点审查。对群桩承台一般要考虑压桩时的挤土效应,对于不同深度的桩基,应按照先深后浅、先大后小、先长后短的原则。对于同一座单体建筑,通常先施打场地中央的桩,然后施打周边桩。对于一侧毗邻建筑物或地下管线,桩机行走路线应该向远离原有建筑物和地下管线方向,以防止因地下土体挤压而破坏原有建筑物和地下管线。
1.3材料控制
桩机和管桩进场时,应对PHC桩质量进行检查。主要对桩径、管壁厚度、桩尖中心线、桩顶面平整度、桩体弯曲度以及外观质量进行全面检查。打桩机的型号规格要与施工方案规定的相一致,施工人员必须具备上岗资格证书,检查管桩应具有出厂合格证和检验报告,不得使用质量低劣或出现裂缝的管桩。管桩应正确堆放,堆放在平整的场地上,以避免出现不均匀的沉陷。垫木位置和吊点位置应在同一平面上的相同位置,各层垫木上下对齐,堆放层数不能超过2层。
1.4试桩控制
在施工前打试桩对整个工程起着关键性的作用,通过打试桩,可以在承载力设计值的前提下提出较为符合实际的收锤标准。进行打工程桩通常是根据打试桩时的施工参数和最后静载试验报告来进行的。当桩端处于一般土层时(摩擦桩),应以控制桩端设计标高为主,以贯入度作为参考。当贯入度已达到而桩端设计标高未达到时,应该连续锤击3阵,并且每阵10击的贯入度小于设计规定的数值。试桩时应考虑打桩锤选择的合理性,最后贯入度应为20-40mm/10击,每根桩的锤击数应在1500击内最为合适,而且最多不比2500击多。每个型号柴油锤的最大沉桩能力大概在100倍的型号数(KN),对于筒式柴油锤的供油门为4档,其中1档最小,4档最大,而打桩时以启用于2-3档为宜。在施工工艺和地质条件相差不多的情况下,试桩数量一般应大于3根且为桩总数的1%,并对单桩进行竖向抗压静载试验,若施工时桩的参数或施工工艺出现的变化较大时,必须重新试桩,获取新的施工参数。
2、PHC桩施工过程质量控制
2.1把好桩帽和桩垫的质量关
桩帽的结构尺寸和垫层的厚薄软硬直接关系到打桩工程质量的好坏,所以必须对其给予必要的关注。在锤PHC桩施工中,打桩用的桩帽和桩帽内的垫材可以起到均匀分布打桩应力,降低桩锤对桩的直接损害,从而达到对桩的防护作用。桩帽应为圆筒型,并且尺寸大小适宜,有足够的强度、刚度和耐打性。套桩头用的筒体深度应在35-40cm的范围左右,内径则比管桩外径大2-3cm。桩帽与桩周边的间隙一般以5mm-10mm为宜,如果间隙过大就会引起歪斜,使得打桩出现偏移;如果卡得太紧的话,则会引起扭矩把桩扭裂。桩帽内的垫材通常是选用麻袋、硬纸板、水泥纸袋、松木板等材料,用来缓和冲击力和减小打桩应力。桩垫在锤击后压实厚度应大于12cm,如果桩垫太薄、厚度无法达到规定要求的12cm,会使得桩顶混凝土受到冲击而遭到破坏。
2.2PHC桩入土垂直度的控制
由于桩打入时修正比较困难,为了防止偏心打桩,桩就位时应正确安放,尽可能保持位置、方向正确,确保打桩时不受偏心受压而导致桩身破坏和保障成桩后的垂直度,确保桩锤、桩帽和桩身中心线重合。当管桩插入地面和接桩时,刚开始时应轻轻打下,用两台互成90b的经纬仪在距离打桩架15cm以外测量桩身垂直度,然后开始沉桩,将桩身垂直度的偏差控制在0.5%的范围内,尤其是第一节底桩,在众多桩中对成桩质量影响最大。如果出现较大的偏差应及时纠正,必要时应拔出重打。在打桩过程中,禁止使用桩机拖桩,防止导致桩机倾斜而对桩的质量造成影响。
2.3打桩质量控制。
在打桩之前应先选择合理的打桩顺序,因为打入桩是属于挤土桩,桩体对土体具有横向挤密作用,先打入的桩也许会出现偏移桩位或被垂直挤出等情况,而后打入的桩体很难符合设计的标高,所以应考虑桩的几何尺寸和桩距等综合因素来选择打桩顺序。当桩距s≤4d时,应从场地中间向两个方向或四周对称进行施打;而当桩距s>4d时,则应从两侧同时向中间打或逐排施打或分段施打。然后就是适合采用“重锤低击”的方法,这样可以使得冲量小而动量大,桩锤对桩头冲击小,一大半的能量都能用来克服桩身与土的摩阻力和桩尖的阻力。这样打桩使桩可以快速打入土中,也不容易损坏桩头。
开始打桩时,把桩锤和桩帽压在桩顶,应保持桩锤、桩帽和桩身中心线一致,必须对桩位置和垂直度进行校正后,才能开始沉桩。如果桩顶出现不平,可以使用厚纸板垫平或用环氧树脂砂浆来补抹平整。为了确保桩能正常沉入土,一般先选择0.5m至0.8m这样比较小的桩锤落距,起锤轻压并轻击数锤,等到桩沉入土1m至2m处稳定后,再增加桩锤的落距进行沉桩。一次性连续不断的锤击完一根桩,一直打到达到标高为止。如果打桩过程中,存在一定时间的停顿或停止时间打桩,会大幅增加打桩的阻力,进而提高了打桩难度和受到损坏的机会。打桩时可以使用与桩头尺寸相符合的桩帽和弹性垫层,桩帽和桩附近的间隙应在5-10mm的范围,这样可以减小打桩的冲击。当桩顶标高较低送桩入土时,应将钢制送桩器放在桩头上,锤击送桩将桩送入土中。若是采用蒸汽锤和柴油锤进行打桩,应现测量桩身每沉入1m所需要锤击的次数以及桩锤落距的平均高度,并做好记录。桩位随时随地做好记录,可以避免出现错打、漏打的情况,同时对于周围建筑物以及地下管线等也要做好相关记录和原始资料的汇总工作,若出现不正常的情况应及时解决现场问题。
2.4PHC桩接头质量控制
管桩接头质量对管桩的质量有着直接的影响,必须严格按照工艺操作对管桩的接头焊接进行控制。当设计桩长出现过长时,因为受到桩架和运输机械的限制,一般都会把桩分节预制,然后再逐节沉桩,所以在各个桩节之间需要连接起来。桩的连接可采用焊接和法兰连接这两种连接方法。焊接法施工时,接头应清洁干净,当底桩桩头露出地面大概0.5-1.0m时,可使用焊接法进行施工接桩。先用钢丝刷把两个对接桩头上的泥土铁锈清洁干净,然后在底桩桩头上扣上一个特制的接桩夹具,把待接的上桩吊入夹具内准备好,等到调直后用电焊枪在接缝剖口圆周上均匀对称点焊4-6点,固定好上下节桩拆除夹具后再正式施焊。在经过经检查无误后,根据对角对称的方法进行焊接,焊缝需确保连接饱满,厚度大小一致,表面不能有凹痕、咬边等缺陷。为了提高焊缝的质量,应自然冷却8分钟后再进行施打,不得用水冷却再进行施打,防止出现降低接头部位的强度而造成断桩的情况。完成PHC桩焊接后,应做好工程验收工作。而法兰法接桩施工时是用法兰盘用螺栓连接上、下节桩的,法兰盘间垫好缓冲垫,其螺栓、螺母应拧紧焊牢。此法接桩速度比较快,多用于预应力钢筋混凝土管桩。
3、结语
预应力管桩在目前已是相对成熟的工程施工,通过工程技术人员施工经验的总结,通过不断地完善和改进施工措施,进而提高工程的施工质量。
参考文献:
[1]吴强.预应力混凝土管桩的锤击打桩施工[J].科技信息.2011(20)
[2]王大领.浅谈预应力混凝土管桩基础应用与实践[J].科技创新导报.2010(11)
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