预应力管桩施工方式浅析

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本文作者：王玉峰、朱春生 单位：河南省新蔡县水利局

1施工准备

1.1管桩进场的检查及堆放

管桩进场时应检查出厂合格证和检验报告,并对桩身的外观质量进行全数检查。管桩的混凝土必须达到设计强度及龄期后方可进行压桩。管桩应堆放在坚实、平整的场地上,堆放时应设垫枕,并采取可靠的防滚、防滑措施,堆放不得超过4层。管桩堆放应按两支点法进行,每层支点宜放在垫木上,支点距离桩端0.21L处,且每层垫木必须保持在同一水平面上,各层间垫木应在同一垂直线上。

1.2施工场地准备

清除施工范围内地上、地下障碍物。平整施工场地,如现场地耐力不符合桩机施工要求时,应视实际情况对场地做加固措施或采用路基箱铺垫,直至满足要求为止。对附近建筑物及其它设施,做好保护措施。严格检查选用的施工机械是否符合要求;压力表必须要有技术检测部门出具的检测合格证,以确保压力值的真实性。

2施工工艺

2.1施工工艺流程

测量定位-桩机就位-复核桩位-吊桩插桩-桩身对中调直-沉桩-接桩……沉桩-送桩至设计要求。

2.2桩位放样

利用经纬仪和钢卷尺根据桩位控制桩(控制桩按十倍的桩距为间距以方格网的形式布置,采用全站仪放样)对纵横轴线上的桩位进行放样,按施工图桩位轴线控制点逐个定出桩位,打设钢筋标桩,并用白灰在标桩附近地面上画上一个圆心与标桩重合、直径与管桩相等的圆圈,以方便插桩对中,保持桩位正确。

2.3吊桩插桩

由桩机架顶千金绳将管桩桩头一端(即吊点设在距桩上端0.3倍桩长处)吊起,缓慢喂入桩锤内,然后对准桩位,将桩插入土中约1.0～1.5m。在起吊中应用钢丝绳捆绑并控制桩的下端,桩在起吊时,应防止冲撞和发生附加弯矩。

2.4桩身对中调直(即垂直度控制)

调直桩的垂直度是沉桩质量的关键,须高度重视,应从两个方向用经纬仪检查确认桩锤、桩帽与桩身保持在同一轴线上,直桩的垂直度偏差不得超过1%。

2.5沉桩

锤击打桩宜重锤低击,沉桩时因先前贯落度过大只能采用点击方式,然后才可连续锤击。第一节桩下沉时需防止管桩在自重压力下突然下沉并陷入地面以下,即发生“掉桩”事故,施工时,吊桩钢丝绳不可放松太多,先缓慢松绳以管桩自重下沉,若下沉不到位再采用桩锤重力触压管桩桩头使之继续下沉。

2.6接桩

当每节桩下沉至桩头露出地面0.5～1.5m时开始焊接第一节管桩。接桩时要求对位准确,为便于对位可在下节桩头临时焊接型钢挡柱,确保上下桩中线重合;焊缝坡口先用钢丝刷刷除泥土铁锈,露出金属光泽。接桩均采用钢端板焊接法。

2.7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。

2.8收锤标准

根据试桩静载试验,管桩以桩底设计标高控制为主,贯入度作为参考击,当不能达到设计高程时,按贯入度2～4cm/10击控制为主,当打到设计高程达不到贯入度2～4cm/10击时,按照桩底设计标高控制;且最后1m不得大于250击,每根桩总锤击数不得大于2000击。

3施工注意事项

(1)吊插桩前应重复检查桩架、桩位、桩身,质量合格后始可插桩。(2)沉桩时,如管桩孔充满水,应抽干后方可进行锤击作业。桩身、桩帽、送桩和桩锤应在同一中心线上,防止偏打。(3)锤击沉桩时宜重锤低击,开始落距应较小,待入土一定深度且桩身稳定后再按要求落距进行。(4)应尽量减少接桩,接桩宜在桩尖穿过硬土层后进行,单桩接头不宜超过4个。(5)接桩时,宜保持各节桩的轴线在一条直线上,上下节桩轴线的偏斜不应大于3‰,且各节桩偏斜应反向错开。(6)管桩桩桩节间的连接部件,应符合设计强度和耐久性要求。接桩铁件应做防腐处理。(7)打桩过程中应防止偏移。(8)对发生“假极限”、“吸入”、上浮、下沉现象和射水沉桩必须进行复打。

4质量验收标准

4.1主控项目

(1)桩的质量应符合设计要求和相关标准的规定。检验数量:全部检查;检验方法:检查合格证或检验报告等质量证明文件。(2)桩的混凝土表面质量应符合下列规定:a桩的棱角破损深度应在10mm以内,其总长度不大于40cm;b预应力混凝土桩不得有裂缝(表面收缩裂缝除外)。检查数量:全部检查;检验方法:观察、尺量或用刻度放大镜检查。(3)打入桩的数量、布桩形式应符合设计要求。(4)接桩应符合设计要求。(5)桩的入土深度和最终贯入度应符合设计要求。(6)桩顶高程和桩头处理应符合设计要求。(7)打入桩地基处理后,按设计要求检验桩的承载力应满足设计要求。

4.2一般项目

桩位、倾斜度的允许偏差、检验数量及检验方法应符合下表的规定。桩位、倾斜度的允许偏差、检验数量及检验方法(如表1)。说明:d为管桩的直径。

4.3设计检测要求

施工结束后25d进行检测。采用低应变检验及单桩载荷试验:低应变动力检测数量占桩数的10%左右,单桩载荷试验抽检率2‰。

5结语

目前,预应力混凝土管桩的生产执行国家建筑标准设计《预应力混凝土管桩》(03SG409),在管桩的设计、施工方面,工程实践经验尚不够丰富。尽管有些地区编制了相应的技术规程,但国家尚未出台统一的预应力混凝土管桩设计、施工技术标准。随着预应力混凝土管桩技术的不断推广应用和发展,以及对预应力混凝土管桩的理论和工程实践经验的不断积累,相信预应力混凝土管桩技术将进一步得到规范,应用水平将会不断得到提高。