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摘要:随着社会的发展与进步,重视房屋建筑钢筋混凝土预制桩施工技术对于现实生活中具有重要的意义。本文主要介绍房屋建筑钢筋混凝土预制桩施工技术的有关内容。
关键词钢筋混凝土;预制桩;施工技术;质量控制;
中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:
引言
房屋建筑钢筋混凝土预制桩施工技术是房屋建筑的关键技术之一,是推进房屋建筑业顺利开展的重要技术保障,必须从预制桩施工的准备、桩基打入施工技术、桩基静力压桩施工技术关键环节入手,进行实践和理论的创新,才能真正把这一技术应用到实际的施工当中去,才能保证建筑行业的有序发展。
一、混凝土预制桩的制作
(一)混凝土的强度等级
方桩的混凝土强度等级不应低于 C30(使用静压法时不低于 C20),以使强度达到使用要求。混凝土管桩主要分为预应力混凝土管桩(PC)和预应力高强混凝土管桩(PHC)两类,PC 混凝土强度为 C60,PHC 混凝土强度为C80。
(二)桩配筋率及预制桩的尺径
预应力钢筋沿桩身圆周均匀配 置 ,最 小 配 筋 率 不 小 于0.4%,且预应力钢筋不少于 6 根。混凝土方桩的界面多为 200mm—500mm,单节长度不宜超过 12m;混凝土管桩外径为300mm—1000mm,壁厚 60mm—100mm,管桩可由若干节桩连接而成,但接头不宜超过 4 个,每节长度不超过 13m。
二、混凝土预制桩的吊运
由于混凝土达到规定使用强度需要一定的时间,因此需要对混凝土预制桩进行适当的养护,规定沉桩时的龄期需要大于14d。一般情况下,混凝土檢测强度达到设计强度的 70%才可起吊,检测强度 100%通过后方能运输与沉桩。在桩的吊运过程中,必须保持桩身的平稳,并且不得损坏。与此同时,吊点也必须满足相关要求,并且因起吊点数的不同而有不同的规定:一点起吊点通常距桩尾 0.29L;两点起吊点分别取距头尾 0.21L 处;三点起吊点除中点外 其余两点距头尾0.145L。为避免二次运输对桩造成损坏,在运输过程中,应尽量按照打桩顺序排放整齐,避免二次搬运,同时确保堆放桩的地面平整、坚实,使用垫木距离与上述吊点相同,堆放层数不超过 4 层。此外,为了施工现场的规范,不同规格的桩应分开堆放。
三、混凝土预制桩施工要点分析
3.1 打桩设备及选择要求
(1)桩锤环节。桩锤可选用落锤、汽锤、柴油打桩锤和振动锤。落锤一般由铸铁制成,有穿心锤和龙门锤两种。它利用绳索或钢丝绳通过吊钩由卷扬机沿桩架导杆提升到一定高度,然后自由落下击打桩顶;汽锤是以高压蒸汽或压缩空气为动力的打桩机械,有单动汽锤和双动汽锤两种。
(2)桩架环节。桩架是支持桩身和桩锤,在打桩过程中引导桩的方向及维持桩的稳定,并保证桩锤沿着所要求方向冲击的设备。桩架一般由底盘、导向杆、起吊设备、撑杆等组成。根据桩的长度、桩锤的高度及施工条件等选择桩架和确定桩架高度。
(3)动力装置环节。打桩机械的动力装置是根据所选桩锤而定的。当采用空气锤时,应配备空气压缩机;当选用蒸汽锤时,则要配备蒸汽锅炉和绞盘。
3.2 打桩顺序确定的基本要领
打桩顺序直接影响到桩基础的质量和施工速度,应根据桩的密集程度(桩距大小)、桩的规格和长短、桩的设计标高、工作面布置、工期要求等综合考虑,合理确定打桩顺序。根据桩的密集程度,打桩顺序一般分为逐段打设、自中部向四周打设和由中间向两侧打设三种。
3.3 打桩要领
打桩机就位时,桩架应垂直平稳,导杆中心线与打桩方向一致。桩开始打人时,应控制锤的落距,采用短距轻击;待桩入土一定深度稳定以后,再以规定落距施打。桩的施打原则是重锤低击,这样桩锤对桩头的冲击小,回弹也小,桩头不易损坏,大部分能量都用于克服桩身与土的摩阻力和桩尖阻力上,桩能较快地沉入土中。
3.4 打桩质量要求及其测量记录
端承桩最后贯入度不大于设计规定贯入度数值时,桩端设计标高可作参考;摩擦桩端标高达到设计规定的标高范围时,贯入度可作参考。打入桩的桩位偏差,必须符合有关质量控制的规定。桩的承载力是否符合要求要进行检验。打桩工程是隐蔽工程,施工中应做好每根桩的观测和记录,这是工程验收时检验质量的依据。
3.5 打桩施工中的常见问题探究
(1)关于桩身回弹严重,桩锤回跃问题。在对桩锤的选择中,若锤质较轻可引起这类问题,桩锤越轻所引起的桩锤回跃也就越大。在打压的过程中,若桩尖遇到地层中较为坚硬的障碍物难以克服时,则会出现桩身回弹问题。
(2)关于桩身被打断问题。桩身有较大的弯曲凸肚,桩身制作时,局部混凝土强度不足,在沉桩时桩尖遇到孤石或硬土层等障碍物,反复过度冲击,增大落距等都可能引起桩身断裂。
(3)关于桩顶破碎问题。打桩时,桩顶直接受到桩锤的冲击将会产生很高的局部应力,如果混凝土保护层过厚、桩顶钢筋网片配置不当、桩的中心轴线与桩顶平面不垂直、桩顶不平整等质量问题都会引起桩顶破碎。
3.6桩基静力压桩施工技术要领
静力压桩技术,是桩基施工技术新的探索,在我国工程地基施工中得到了普遍的推广,对工程施工质量有较强的保证。该项施工工艺主要运用静压力进行施工,该种静压力施工技术具有许多优点,它无振动、无噪声,均匀地将桩打压入土中。该项施工技术主要应用于土质均匀的地基环境,要求地基的性质为软土的地基。其工作原理是利用压桩架的配重及自重,由滑轮、加压钢丝绳、压梁,通过卷扬机牵引,将整个桩机的重力打压在桩顶之上,这样便克服了地基土与桩身下沉时产生的摩擦力,从而达到预制桩下沉的目的。
四、混凝土预制桩的质量控制
(一)施工前的质量控制
施工前,需要对成品桩进行外观与强度检验,接桩使用的焊条或硫磺胶泥需要有产品合格,必要时还应送到相关质量检验部门进行检测。按照有关要求,要使混凝土龄期和强度均达到要求才能进行施工锤击。打桩开始前,还应对桩位的放样进行验收,桩群与单排桩的放样允许偏差分别为20mm 和 10mm。
(二)施工过程中的质量控制
施工过程中,需要检查桩的桩体垂直度、沉桩情况、灌入情况、桩顶完整情况、电焊接桩质量、电焊后的停歇时间等。对于电焊接桩,有时是特别重要的工程,应对接头做 10%焊缝探伤检查。遇到桩顶破碎或桩身严重裂缝的情况,应立即停止锤击,在采取相应的技术措施后,方可继续锤击。此外,在软土中打桩,在桩顶以下1/3 桩长范围内常常出现因反射的张力波使桩身受拉而引起水平裂缝的情况,此时可降低重锤速度,采用较软桩垫,以减少锤击拉应力,减少水平裂缝的发生。
(三)施工结束后的质量检查
施工结束后,首先需要对桩基工程的桩位工程进行验收,桩位偏差必须符合规范要求。其次,参考文献对不少于总数 1%(且不少于 3根)的桩进行静载荷试验检测。最后,对桩身质量进行检验。通常使用的方法有:开挖检查法、抽芯法、声波检测法及动测法,其中动测法又包括 PDA 等大应变动测、PIT 和其他小应变动测。对于质地较均匀的预制桩,这些测试结果往往都较为可靠。
结束语
房屋建筑钢筋混凝土预制桩施工技术作为房屋建筑的关键技术之一,要想将这一技术落到实处,就需要各个部门的密切配合,技术部门要加大对该项技术的开发力度,施工单位也要根据自身的实践,不断摸索创新型的经验,切实把该技术应用到施工实践中去。
参考文献
[1]蒋东敏.对钢筋混凝土预制桩施工技术的探讨[J].科技传播,2010,(18).
[2]闫培明. 房屋建筑构造[M].机械工业出版社 2008
关键词钢筋混凝土;预制桩;施工技术;质量控制;
中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:
引言
房屋建筑钢筋混凝土预制桩施工技术是房屋建筑的关键技术之一,是推进房屋建筑业顺利开展的重要技术保障,必须从预制桩施工的准备、桩基打入施工技术、桩基静力压桩施工技术关键环节入手,进行实践和理论的创新,才能真正把这一技术应用到实际的施工当中去,才能保证建筑行业的有序发展。
一、混凝土预制桩的制作
(一)混凝土的强度等级
方桩的混凝土强度等级不应低于 C30(使用静压法时不低于 C20),以使强度达到使用要求。混凝土管桩主要分为预应力混凝土管桩(PC)和预应力高强混凝土管桩(PHC)两类,PC 混凝土强度为 C60,PHC 混凝土强度为C80。
(二)桩配筋率及预制桩的尺径
预应力钢筋沿桩身圆周均匀配 置 ,最 小 配 筋 率 不 小 于0.4%,且预应力钢筋不少于 6 根。混凝土方桩的界面多为 200mm—500mm,单节长度不宜超过 12m;混凝土管桩外径为300mm—1000mm,壁厚 60mm—100mm,管桩可由若干节桩连接而成,但接头不宜超过 4 个,每节长度不超过 13m。
二、混凝土预制桩的吊运
由于混凝土达到规定使用强度需要一定的时间,因此需要对混凝土预制桩进行适当的养护,规定沉桩时的龄期需要大于14d。一般情况下,混凝土檢测强度达到设计强度的 70%才可起吊,检测强度 100%通过后方能运输与沉桩。在桩的吊运过程中,必须保持桩身的平稳,并且不得损坏。与此同时,吊点也必须满足相关要求,并且因起吊点数的不同而有不同的规定:一点起吊点通常距桩尾 0.29L;两点起吊点分别取距头尾 0.21L 处;三点起吊点除中点外 其余两点距头尾0.145L。为避免二次运输对桩造成损坏,在运输过程中,应尽量按照打桩顺序排放整齐,避免二次搬运,同时确保堆放桩的地面平整、坚实,使用垫木距离与上述吊点相同,堆放层数不超过 4 层。此外,为了施工现场的规范,不同规格的桩应分开堆放。
三、混凝土预制桩施工要点分析
3.1 打桩设备及选择要求
(1)桩锤环节。桩锤可选用落锤、汽锤、柴油打桩锤和振动锤。落锤一般由铸铁制成,有穿心锤和龙门锤两种。它利用绳索或钢丝绳通过吊钩由卷扬机沿桩架导杆提升到一定高度,然后自由落下击打桩顶;汽锤是以高压蒸汽或压缩空气为动力的打桩机械,有单动汽锤和双动汽锤两种。
(2)桩架环节。桩架是支持桩身和桩锤,在打桩过程中引导桩的方向及维持桩的稳定,并保证桩锤沿着所要求方向冲击的设备。桩架一般由底盘、导向杆、起吊设备、撑杆等组成。根据桩的长度、桩锤的高度及施工条件等选择桩架和确定桩架高度。
(3)动力装置环节。打桩机械的动力装置是根据所选桩锤而定的。当采用空气锤时,应配备空气压缩机;当选用蒸汽锤时,则要配备蒸汽锅炉和绞盘。
3.2 打桩顺序确定的基本要领
打桩顺序直接影响到桩基础的质量和施工速度,应根据桩的密集程度(桩距大小)、桩的规格和长短、桩的设计标高、工作面布置、工期要求等综合考虑,合理确定打桩顺序。根据桩的密集程度,打桩顺序一般分为逐段打设、自中部向四周打设和由中间向两侧打设三种。
3.3 打桩要领
打桩机就位时,桩架应垂直平稳,导杆中心线与打桩方向一致。桩开始打人时,应控制锤的落距,采用短距轻击;待桩入土一定深度稳定以后,再以规定落距施打。桩的施打原则是重锤低击,这样桩锤对桩头的冲击小,回弹也小,桩头不易损坏,大部分能量都用于克服桩身与土的摩阻力和桩尖阻力上,桩能较快地沉入土中。
3.4 打桩质量要求及其测量记录
端承桩最后贯入度不大于设计规定贯入度数值时,桩端设计标高可作参考;摩擦桩端标高达到设计规定的标高范围时,贯入度可作参考。打入桩的桩位偏差,必须符合有关质量控制的规定。桩的承载力是否符合要求要进行检验。打桩工程是隐蔽工程,施工中应做好每根桩的观测和记录,这是工程验收时检验质量的依据。
3.5 打桩施工中的常见问题探究
(1)关于桩身回弹严重,桩锤回跃问题。在对桩锤的选择中,若锤质较轻可引起这类问题,桩锤越轻所引起的桩锤回跃也就越大。在打压的过程中,若桩尖遇到地层中较为坚硬的障碍物难以克服时,则会出现桩身回弹问题。
(2)关于桩身被打断问题。桩身有较大的弯曲凸肚,桩身制作时,局部混凝土强度不足,在沉桩时桩尖遇到孤石或硬土层等障碍物,反复过度冲击,增大落距等都可能引起桩身断裂。
(3)关于桩顶破碎问题。打桩时,桩顶直接受到桩锤的冲击将会产生很高的局部应力,如果混凝土保护层过厚、桩顶钢筋网片配置不当、桩的中心轴线与桩顶平面不垂直、桩顶不平整等质量问题都会引起桩顶破碎。
3.6桩基静力压桩施工技术要领
静力压桩技术,是桩基施工技术新的探索,在我国工程地基施工中得到了普遍的推广,对工程施工质量有较强的保证。该项施工工艺主要运用静压力进行施工,该种静压力施工技术具有许多优点,它无振动、无噪声,均匀地将桩打压入土中。该项施工技术主要应用于土质均匀的地基环境,要求地基的性质为软土的地基。其工作原理是利用压桩架的配重及自重,由滑轮、加压钢丝绳、压梁,通过卷扬机牵引,将整个桩机的重力打压在桩顶之上,这样便克服了地基土与桩身下沉时产生的摩擦力,从而达到预制桩下沉的目的。
四、混凝土预制桩的质量控制
(一)施工前的质量控制
施工前,需要对成品桩进行外观与强度检验,接桩使用的焊条或硫磺胶泥需要有产品合格,必要时还应送到相关质量检验部门进行检测。按照有关要求,要使混凝土龄期和强度均达到要求才能进行施工锤击。打桩开始前,还应对桩位的放样进行验收,桩群与单排桩的放样允许偏差分别为20mm 和 10mm。
(二)施工过程中的质量控制
施工过程中,需要检查桩的桩体垂直度、沉桩情况、灌入情况、桩顶完整情况、电焊接桩质量、电焊后的停歇时间等。对于电焊接桩,有时是特别重要的工程,应对接头做 10%焊缝探伤检查。遇到桩顶破碎或桩身严重裂缝的情况,应立即停止锤击,在采取相应的技术措施后,方可继续锤击。此外,在软土中打桩,在桩顶以下1/3 桩长范围内常常出现因反射的张力波使桩身受拉而引起水平裂缝的情况,此时可降低重锤速度,采用较软桩垫,以减少锤击拉应力,减少水平裂缝的发生。
(三)施工结束后的质量检查
施工结束后,首先需要对桩基工程的桩位工程进行验收,桩位偏差必须符合规范要求。其次,参考文献对不少于总数 1%(且不少于 3根)的桩进行静载荷试验检测。最后,对桩身质量进行检验。通常使用的方法有:开挖检查法、抽芯法、声波检测法及动测法,其中动测法又包括 PDA 等大应变动测、PIT 和其他小应变动测。对于质地较均匀的预制桩,这些测试结果往往都较为可靠。
结束语
房屋建筑钢筋混凝土预制桩施工技术作为房屋建筑的关键技术之一,要想将这一技术落到实处,就需要各个部门的密切配合,技术部门要加大对该项技术的开发力度,施工单位也要根据自身的实践,不断摸索创新型的经验,切实把该技术应用到施工实践中去。
参考文献
[1]蒋东敏.对钢筋混凝土预制桩施工技术的探讨[J].科技传播,2010,(18).
[2]闫培明. 房屋建筑构造[M].机械工业出版社 2008