预应力高强混凝土管桩施工方案

2016-04-18 00:00:00朝康 公路造价师

  导语:预应力高强混凝土是由专业厂家生产,采用先张法预应力和掺加磨细料、高效减水剂等先进工艺,将混凝土经离心脱水密实成型,经常压、高压两次蒸汽养护而制成的一种细长空心等截面预制混凝土构件。

  1工程简介

  高强混凝土预应力管桩,有如下特点:

  1.1严格按照国标GB13476-92及日本JISA5337标准生产,其混凝土强度等级不低于C80级;

  1.2单桩承载力高,设计范围广。在同一建筑物基础中,可使用不同直径的管桩,容易解决布桩问题,可充分发挥每根桩的承载能力;

  1.3单桩可接成任意长度,不受施工机械能力和施工条件局限;

  1.4成桩质量可靠,沉桩后桩长和桩身质量可用直接手段进行监测;

  1.5桩身耐锤击和抗裂性好,穿透力强;

  1.6造价低廉。其单位承载力价格仅为钢桩的1/3~2/3,并节省钢材;

  1.7施工速度快,文明施工。阳江市职业技术学院教学大楼框剪结构,14层,建筑面12000㎡,基础采用高强混凝土预应力管桩。

  2打桩准备

  2.1桩锤的选择。选择桩锤时,必须充分考虑桩的形状、尺寸、重量、入土长度、结构形式以及土质、气象等条件,并掌握各种锤的特性。桩锤的夯击能量必须克服桩的贯入阻力,包括克服桩尖阻力、桩侧摩阻力和桩的回弹产生的能量损失等。如果桩锤的能量不能满足上述要求,则会引起桩头部的局部压曲,难以将桩送到设计标高。鉴于本工程有软、硬两种土层,故选用了蒸汽锤,锤重8t。

  2.2桩架的选择。桩架的设置、安装和准备工作对打桩效率有很大影响。桩架选用D-308S型履带行走式桩架,其最大特点是移动灵活,使用方便,运行机构为履带,对路面要求比较低。

  2.3施工组织设计和桩位测设。根据打桩施工区域内的地质情况和基础几何形状,要合理选择打桩顺序,对周围建筑物采取预防措施。根据桩基施工图进行桩位测设。

  2.4堆存吊运。管桩堆存需要使用软垫(木垫)。管桩起吊运输中应免受振动、冲撞。

  2.5管桩龄期的确定。管桩从制造成型到打桩施工的间隔时间宜尽量长些,混凝土强度应达到设计强度等级标准值以上(若在工厂制造,一般按80%的设计强度等级标准值出厂),故要求现场要堆存一定量的桩,按“先进场桩先打”的原则,满足管桩的强度要求。

  2.6检查修整。管桩施工前应再次逐根检查,即检查混凝土桩有无严重质量问题,对管桩两端应清理干净,施焊面上有油污杂物污染时,应清刷干净。

  3打桩阶段技术措施

  3.1插桩。桩打入过程中修正桩的角度较困难,因此就位时应正确安放。第一节管桩插入地下时,要尽量保持位置方向正确。开始要轻轻打下,认真检查,若有偏差应及时纠正,必要时要拔出重打。校核桩的垂直度可采用垂直角,即用两个方向(成90°)的经纬仪使导架保持垂直。通过桩机导架的旋转、滑动及停留进行调整。经纬仪应设置在不受打桩影响处,并经常加以调平,使之保持垂直。

  3.2锤打。因地层较软,初打时可能下沉量较大,宜采取低提锤,轻打下,随着沉桩加深,沉速减慢,起锤高度可渐增。在整个打桩过程中,要使桩锤、桩帽、桩身尽量保持在同一轴线上。必要时应将桩锤及桩架导杆方向按桩身方向调整。要注意尽量不使管桩受到偏心锤打,以免管桩受弯受权。打桩较难下沉时,要检查落锤有无倾斜偏心,特别是要检查桩垫桩帽是否合适。如果不合适,需更换或补充软垫。每根桩宜连续一次打完,不要中断,以免难以继续打下。

  3.3接桩。接桩时要注意新接桩节与原桩节的轴线一致,两施焊面上的泥土、油污、铁锈等要预先清刷干净。当下节桩的桩头距地面1~1.2m时,即可进行焊接接桩。接桩时可在下节桩头上安装导向箍,以便新接桩节的引导就位。上节桩找正方向后,对称点焊4~6点加以固定,然后拆除导向箍。管桩焊接施工应由有经验的焊工按照技术规程的要求认真进行;施焊第一层时,宜适当加大电流,加大熔深。采用手工焊接,第一层用ф3.2或ф4.0的E4320型焊条,第二层以后用ф4.0~ф5.0的E4320型焊条,要保证焊接质量。

  3.4送桩。为将管桩打到设计标高,需要采用送桩器,送桩器用钢板制作,长4m。设计送桩器的原则是打入阻力不能太大,容易拔出,能将冲击力有效地传到桩上,并能重复使用。

  4打桩记录和周围建筑物观察

  打桩过程中应详细记录各种作业时间,每打入0.5~1m的锤击数、桩位置的偏斜、最后10击的平均贯人度和最后1m的锤击数等。打桩过程中应详细观察周围建筑物沉降或上升情况,在建筑物上设置观察点,利用远处的固定水准点进行对比分析,从而确定沉降或上升情况。该项目2004年7月竣工,经实测,使用正常,对结构无不良影响。

  5PHC管桩与基础底板连接的处理

  为有效防止基础上浮并保证基础和桩基的整体协同工作,土方开挖至设计标高露出管桩后,清理管桩孔内的垃圾及污物,用十一夹板作底模,用12号铁丝悬吊于孔内,钢筋按要求绑扎,用不低于C40的混凝土灌筑,混凝土中微掺UEA膨胀剂(掺量10%)。待基础底板钢筋绑扎时,管桩锚筋与基础底板钢筋要焊牢,基础底板钢筋与管桩桩头也要焊牢。

  6试压桩

  6.1试桩要求。为确定单桩承载力是否满足设计要求,打桩前进行了单桩竖向抗压静载试验。试桩数量为三组,第一组试桩1根,锚桩6根;第二组试桩1根,锚桩4根;第三组试桩1根,锚桩4根。

  6.2试桩标准。按《建筑桩基技术规范》(JQJ94-94)单桩竖向抗压静载荷试验中有关标准,采用慢速维持荷载法进行。

  6.3试桩装置和加载时间。竖向静载荷抗压试验采用锚桩横梁反力装置。整个加荷利用电动油泵带动2台5000kN油压千斤顶加荷,用荷重传感器、荷重显示器和0.4级精密油压表显示荷载,电测位移计和机械表两种手段同时测读沉降值,计算机采样、记录、整理和打印数据。为防止仪器受外界干扰,特备有一空调封闭工作间,以保证仪器的正常工作。试桩与锚桩沉桩10d后即可加载。

  6.4试桩结果。单桩竖向极限承载力标准值满足设计要求。

  7施工体会

  7.1“重锤低打”能有效降低锤击应力。桩锤对桩头的锤击速度越快,在桩身上产生的应力波强度也越高,即打桩应力与锤击速度成正比,所以为降低锤击应力并保持较好的贯入度,采用了较重的桩锤(桩锤重8t)和较低的速度施打,效果良好。

  7.2桩头衬垫效应对锤击应力也有直接影响。为延长锤击作用时间、降低锤击速度,并借以降低锤击应力,选用软厚适宜的木桩垫,收到良好效果。

  7.3选择合理的打桩施工顺序,能减小桩的侧向位移,对周围建筑物不会有大的影响。桩基侧向位移是软弱地基施工中经常见到的一种现象,根据不同情况进行综合分析,制订出合理的打桩施工方案,并采取相应措施,可以把打桩危害降低到最低限度。

  7.4防震沟的设置有效地降低了对临近建筑物的影响。

  7.5PHC桩采用C80混凝土,强度高;钢筋采用预应力螺旋筋,抗裂性好,因此成桩质量可靠,不易损坏,实际施工中,仅2根桩破裂,补救措施也方便快捷。

  7.6采用PHC桩,可做到现场清洁,文明施工。

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