细节:混凝土预制桩
混凝土预制桩为工程上应用最多的一种桩型。它系先在工厂或现场进行预制,然后用打(沉)桩机械,在现场就地打(沉)入到设计位置和深度。这种桩的特点是:桩单方承载力高,桩预先制作,不占工期,打设方便,施工准备周期短,施工质量易于控制,成桩不受地下水影响,生产效率高,施工速度快,工期短,无泥浆排放问题等。但打(沉)桩振动大,噪声高,挤土效应显著,造价高。适用于一般黏性土、粉土、砂土、湿陷性黄土,淤泥、淤泥质土及填土,中间夹砂层或砾石层不厚或较弱的土层;地下水位高的地区和对噪声、挤土影响无严格限制的地区,持力层变化不大且埋深不深的地区。
1.吊定桩位
桩的吊立定位,一般利用桩架附设的起重钩吊桩就位,或配一台起重机送桩就位。
2.打(沉)桩顺序
图2-10 打桩顺序和土体挤密情况
a)逐排单向打设 b)两侧向中心打设 c)中部向两侧打设 d)分段相对打设 e)逐排打设 f)自中部向两边打设 g)分段打设
1—打设方向 2—土层挤密情况 3—沉降量小 4—沉降量大
根据土质情况,桩基平面尺寸、密集成度、深度、桩机移动方便等决定打桩顺序,图2-10为几种打桩顺序和土体挤密情况。当基坑不大时,打桩应从中间开始分头向两边或周边进行。当基坑较大时,应将基坑分为数段,而后在各段范围内分别进行。打桩避免自外向内或从周边向中间进行,以避免中间土体被挤密,桩难打入,或虽勉强打入,但使邻桩侧移或上冒。对基础标高不一的桩,宜先深后浅,对不同规格的桩,宜先大后小,先长后短,以使土层挤密均匀,避免位移偏斜。在粉质黏土及黏土地区,应避免按照一个方向进行,使土向一边挤压,造成入土深度不一,土体挤实程度不均,导致不均匀沉降。若桩距大于或等于4倍桩直径,则与打桩顺序无关。
3.打(沉)桩方法
有锤击法、振动法及静力压桩法等,以锤击法应用最普遍。
打桩时,应用导板夹具或桩箍将桩嵌固在桩架两导柱中,桩位置及垂直度经校正后,方可将锤连同桩帽压在桩顶,开始沉桩。桩锤、桩帽与桩身中心线要一致,桩顶不平,应用厚纸板垫平或用环氧树脂砂浆补抹平整。
开始沉桩应起锤轻压并轻击数锤,观察桩身、桩架、桩锤等垂直一致,方可转入正常。桩插入时的垂直度偏差不得超过0.5%。打桩应用适合桩头尺寸的桩帽和弹性垫层,以缓和打桩的冲击。桩帽用钢板制成,并用硬木或绳垫承托。桩帽与桩周围的间隙应为5~10mm。桩帽与桩接触表面须平整,桩锤、桩帽与桩身应在同一直线上,以免沉桩产生偏移。当桩顶标高较低,需送桩入土时,应用钢制送桩,如图2-11所示,放于桩头上,锤击送桩将桩送入土中。同一承台桩的接头位置应相互错开。打桩时若遇条石、块石等地下障碍物,宜采用引孔解决。
振动沉桩与锤击沉桩法基本相同,是用振动箱代替桩锤,使桩头套入振动箱连固桩帽或液压夹桩器夹紧,便可照锤击法,起动振动箱进行沉桩至设计要求深度。
图2-11 钢制送桩构造
a)钢轨送桩 b)钢板送桩
1—钢轨 2—15mm厚钢板箍 3—硬木垫 4—连接螺栓
4.质量控制
桩至接近设计深度,应进行观测,一般以设计要求最后3次10锤的平均贯入度或入土标高进行控制,如桩尖土为硬塑和坚硬的黏性土、碎石土、中密状态以上的砂类土或风化岩层时,以贯入度控制为主。桩尖设计标高或桩尖进入持力层作为参考;当桩尖土为其他较软土层时,以标高控制为主,贯入度作为参考。
振动法沉桩是以振动箱代替桩锤,其质量控制是以最后3次振动(加压),每次10min或5min,测出每分钟的平均贯入度,以不大于设计规定的数值为合格,而摩擦桩则以沉到设计要求的深度为合格。
5.拔桩方法
需拔桩时,长桩可用拔桩机,一般桩可用人字架、卷扬机或用钢丝绳捆紧,借横梁用2台千斤顶抬起。采用汽锤打桩,可直接用蒸汽锤拔桩,将汽锤倒连在桩上,当锤的动程向上,桩受到一个向上的力,即可将桩拔出。
6.质量要求
1)桩在现场预制时,应对原材料、钢筋骨架(见表2-23)、混凝土强度进行检查。采用工厂生产的成品桩时,桩进场后应进行外观及尺寸检查。
表2-23 预制桩钢筋骨架质量检验标准 (单位:mm)
混凝土预制桩可在工厂生产,也可在现场支模预制。对工厂的成品桩虽有产品合格证书,但在运输过程中容易碰坏,为此,进场后应再做检查。
2)施工中应对桩体垂直度、沉桩情况、桩顶完整状况、接桩质量等进行检查,对电焊接桩,重要工程应做10%的焊缝探伤检查。
经常发生接桩时电焊质量较差,从而接头在锤击过程中断开,尤其接头对接的两端面不平整,电焊更不容易保证质量,对重要工程做X射线拍片检查是完全必要的。
3)施工结束后,应对承载力及桩体质量做检验。
4)对长桩或总锤击数超过500击的锤击桩,应符合桩体强度及28d龄期的两项条件才能锤击。
混凝土桩的龄期对抗裂性有影响,这是经过长期试验得出的结果。不到龄期的桩有先天不足的弊端,经长时期锤击或锤击拉应力稍大一些便会产生裂缝,故有强度龄期双控的要求。但对短桩,锤击数又不多,满足强度要求一项应是可行的。有些工程进度较急,桩又不是长桩,可以采用蒸养以求短期内达到强度,即可开始沉桩。
5)钢筋混凝土预制桩的质量检验标准应符合表2-24的规定。
表2-24 钢筋混凝土预制桩的质量检验标准
(续)
表2-25 预制桩(钢桩)桩位的允许偏差 (单位:mm)
注:H为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离。
表2-26 钢桩施工质量检验标准