来源:广州市番禺区荣成建基水泥制品厂 时间:2024-12-09 17:31:51 [举报]
静压管桩和静压锚杆桩的区别
这两类桩。使用功能不一样。锚杆桩主要承受拉力。起到锚固作用。预应力管桩一般达到持力层,有的承载力效果。
静压锚杆桩施工工艺为:
确定桩位孔及定位→ 锚杆加工制作及埋设(桩段制作)→桩位孔及锚杆养护和保护→安装压桩反力架→节桩就位、校正→压桩→深度及压力值记录→下节桩就位、校正→接接桩→压桩→压桩到设计要求→终深度及压桩力验收→拆除压桩反力架→切割桩头→清孔封桩。其实预应力管桩施工工艺也差不多,只是要压到设计标高。与设计成压力要求。就要需要移机。
管桩问题与事故处理
1、桩身断裂:桩在沉入过程中,桩身突然倾钭错位,当桩尖处土质条件没有变化,而贯入度逐渐增加或突然,桩身出现回弹现象,即可能桩身断裂。
主要原因:桩身在施工中出现较大弯曲,在集中荷载作用下,桩身不能承受抗弯度;桩身在压应力大于混凝土抗压强度时,混凝土发生破碎;制作桩的水泥标号不符合要求,砂、石中含泥量大,石子中有大量碎屑,使桩身局部强度不够,施工时在该处断裂;桩在堆放、起吊、运输过程中,也会产生裂纹或断裂。
预防措施:施工前,应清除地下障碍物。每节桩的细长比不宜过大,一般不超过30;在初沉桩过程中,如发现桩不垂直应及时纠正。桩打入一定深度发生严重倾斜时,不宜采用移动桩架来纠正。接桩时,要上下两节桩在同一轴线上;桩在堆放、起吊、运输过程中,应严格按照有关规定或操作规程执行;普通预制桩经蒸压达到要求强度后,宜在自然条件下再养护一个半月,以提高桩的后期强度。
治理方法:当施工中出现断裂桩,应会同设计人员共同研究处理办法。根据工程地质条件、上部荷载及所处的结构部位,可以采取补桩的方法。
2、沉桩达不到设计要求:桩设计时是以终贯入度和终标高作为施工的终控制。一般情况下,以一种控制标准为主,与另一种控制标准为参考,有时沉桩达不到设计的终控制要求。
主要原因:勘探点不够或勘探资料粗略,勘探工作以点带面。致使设计考虑持力层或选择桩尖标高有误,有时因为设计要求过严,超过施工机械能力或桩身砼强度;桩机及配重太小或太大,使桩沉不到或沉过设计要求的控制标高;桩身打断致使桩不能继续打入。
预防措施:探明工程地质情况,必要时应作补勘,正确选择持力层或标高;防止桩身断裂,打桩时注意桩身变化情况。
3、桩顶位移:沉桩过程中,相邻的桩产生横向位移或桩上升现象。
主要原因:桩数较多,土层饱和密实、桩间距较小。在沉桩时土被挤到极限密实度而向上隆起,相邻的桩一起被涌起。在软土地施工时,由于沉桩引起的空隙压力把相邻的桩推向一侧或涌起;桩位放线不准;偏差过大;施工中桩位标志丢失或挤压偏离,施工人员随意定位;桩位标志与墙、柱轴线标志混淆搞错等,造成桩位错位较大;选择的行车路线不合理;土方开挖方法及顺序不正确。
预防措施:沉桩期间不得同时开挖基坑,需待沉桩完毕后相隔适当时间方可开挖,一般宜两周左右;基坑开挖注意有一定排水措施,留置边坡。基坑边不得堆放土方,基坑较深应分层开挖;认真按设计图纸放好桩位,设置明显标志,并做好复查工作,选择合理桩机行车路线。
4、桩身倾斜:桩身垂直偏差过大。原因分析:场地不平、有较大坡度。桩机本身倾斜,则桩在沉入过程中会产生倾斜;稳桩时桩不垂直,送桩器、桩帽及桩不在同一条直线上。 预防措施:场地要平整,如场地不平,施工时应在打桩机行走路线加垫木等物,使打桩机底盘保持水平。
5、接桩处开裂:接桩处出现开裂现象。
原因分析:采用焊接连接时,连接处表面未清理干净,桩端不平整;焊接质量不好,焊缝不连续、不饱满、焊肉中夹有焊渣等杂物;焊接好停顿时间较短,焊缝遇地下水出现脆裂;两节桩不在同一条直线上,接桩处产生曲折,压桩过程中接桩处局部产生集中应力而破坏连接。
静压预应力管桩施工控制
随着人类对环保意识的不断增强,静压法将逐渐取代锤击法。静压预应力管桩具有能承受较大的负荷、质量稳定、造价低等优点,近年来在国内很多地区得到广泛应用,但是在实际应用过程中,施工质量和安全问题频频出现。本文从实际工作经验出发,介绍了静压预应力管桩施工过程的控制,以确保管桩施工质量和安全。
引言
静压预应力管桩是在预应力技术和混凝土的基础上发展起来的,利用静压或锤击的方法将空心圆筒体状的构件沉人地下,达到设计控制标高或承载力,以此作为建筑物的基础。传统的锤击法入桩常常排放出污染环境的油烟和噪音,严重影响周遍居民的居住环境;而静压高强预应力管桩由于具有单桩承载力较大,质量稳定,低噪音和无震动等特点,已得到广泛的应用并具有广阔的应用前景。
1 施工过程的质量控制要点
1.1 施工前的质量控制
①做好施工前的审核工作。
通过对施工人员进行审核,了解其技术力量和水平,施工队的每个人员持证上岗;另外,要加强对施工组织设计、施工计划进度等进行审查,然后评价其可行性,安全措施合理到位。
②进场前要加强对管桩的检查。
要检查管桩的检测报告、规格型号(包括外径、壁厚、桩身长度、桩身弯曲度等),以防止劣质产品或者不符合规格的产品进场;其次,根据规范和图纸设计要求,要对管尖进行全面检查和测量,不满足有关规范和设计要求的,责令其更换;另外,要检查管桩表面是否符合管桩规范的要求,包括是否有裂缝、断裂和凹陷等情况。
③合理选择和检查压桩机。
压桩机的选择不能盲目,要根据工程的具体情况和设计要求,会同各有关部门合理选择压桩机,避免采用超载施工;另外,在施工过程中,如果压桩机发生故障而停止工作,会出现压桩不连续的情况,严重时造成管桩无法压入,直接影响管桩的施工质量,因此对压桩机的合理选择要非常重视。
④定位放线与定桩位。
放线与桩位是否准确直接影响这个建筑物的位置和结构,因此要对这两道工序严格把关,不能轻视。根据提供的测量控制点,将基线要放在不受施工影响的地方,然后根据设计图纸,定位线,终由项目技术负责人员进行复核,发现不符合要求的及时纠正,检查无误方可进行压桩施工。
1.2 施工阶段的质量控制
①桩就位入土前要用经纬仪抽测桩的挠度,挠度不合格的管桩严禁用于工程中;由于采用静压法施工,机械设备较重,容易使土地变形而造成桩位偏移,因此严格控制对管桩的定位和垂直度。桩的垂直度采用两个垂直方向吊线锤进行控制,且要有专人负责,要求垂直度偏差控制在0.5%之内。
②送桩时,用钢制送桩器放在桩头上,以轴线重合为准则,在确保送桩器和工程桩对齐的情况下将桩送入,送到设计要求的深度时,可将送桩器拔起;起拔送桩器采用桩架上导向滑轮钢绳上钩子挂好,启动卷扬机,慢慢拔起;入桩过程碰到硬土层,不能用力过猛,管桩抗弯能力不强往往容易折断,抬架时也要轻抬轻放,否则一是易造成桩身开裂;二是易发生桩架倾斜倒塌事故。
③接桩前,应检查两节桩桩心有无较大错位,确保两节桩的顺直,因此好设置桩导向箍;由于采用焊接接桩,因此焊接前要将对接两节桩的驳面和坡口清刷干净,直到有金属光泽露出;焊接时在坡口圆周对称焊接4~6点,好是两个焊工同时对称施焊,焊接好一层后,将焊渣清除干净后再施焊外面一层,确保焊接层数不少于2层;由于焊缝遇水容易变脆而导致压坏,因此焊接结束后应自然冷却约8~10分钟(严禁用水冷却或焊完即压),然后继续压桩;当管桩较密集且桩接头有较大裂缝时,压桩引起的土体上涌,有可能将桩接头拉断,造成断桩。
1.3 成桩后的质量检查桩基完成后,要根据相关标准和设计要求对管桩质量进行检测评定。
采用基桩检测系统进行低应变检测试验,来检测桩身完整性,即在桩顶部安装一响应传感器并用手锤施加一锤击力,由基桩检测系统采集信号、进行处理,进而得到桩完整性检测结果;对桩身质量检查一般采取直观的方法,即将低压电灯泡沉入桩内腔,如果发现桩内腔完整干燥说明桩身质量基本完好无损坏;成桩后要选择具代表性的桩(一般先取20%以上且不得少于10根),然后采用静荷载试验的方法,来确定成桩的单桩竖向承载力,要求有关技术管理人员到现场监督,配合做好终沉降量和残余沉降量的记录工作;然后选择有代表性的类桩做静载,好是选择3根以上且多余总桩数的1%.
2 静压管桩施工安全控制
施工人员在现场施工时应树立安全生产意识:
①起重机启动前要进行系统性检查,件是否有松落,钢丝绳是否有断裂和磨损,并且要确保转动部位的润滑;起重机启动后,严禁在起重机附近站人,以防止物品脱落。
②起重机起重范围应控制在起重性能规定的指标内,起吊管桩时索具应吊在管桩1/3长以上位置,并要保持与桩端大于1m的距离;在压桩开始之前起吊钢丝绳放松,压桩过程中吊钩始终处于不受力状态,后由司索工人工脱钩,以免拉断钢丝绳和拉弯起重机吊臂,避免管桩折断而引起断桩从高处倒下的意外事故的发生。
③接桩过程中用焊机焊接时应加装防护罩,并设有有效地线;各种气瓶应作标识气瓶距明火点距离不得小于10mm,气瓶间距不得小于5m,另外气瓶加防震圈和防护帽,气瓶使用和存放时严禁平放或倒放。
④在压桩过程中,施工人员注意力一定要集中,不能随意走动和做一些其它的事情,非工作人员要远离桩机20m以上;在压桩过程中发现桩身出现裂缝,应立即停止压桩,如果强行继续施工,很容易造成断桩砸伤工人和机械设备。
⑤桩机安装完成后,组织相关人员进行检查验收,件运转时有无震动异常,用电设备是否按规定安装了漏电保护开关,电缆是否有乱搭乱接和拖地等现象。
预应力管桩施工中应注意问题
1.挤土效应
预应力管桩属于挤土类型,由于沉桩时的排土作用,使土体结构受到扰动,从而产生挤土效应;施工顺序不当,施工中压桩速率快,沉桩数量太多;布桩过多过密,加剧了挤土效应。防治措置:
(1)为有效降低排土作用,对大面积深厚软土区沉桩或大密度桩基承台,一种方法是采用开口钢桩尖,让部分土体进入到管桩的空心中,以降低挤土效应(但对桩端持力层易软化的泥岩等持力层不适宜);另一种方法是对桩距较密部分的管桩可采用预钻孔沉桩方法,孔径约比桩径小50~IOOMM,深度宜为桩长的1/2,施工时随钻随打,或采用间隔跳打法。
(2)控制沉桩速率,一般控制在1m/min左右。并根据桩的入土深度,宜先长后短、宜先高后低。若桩较密集,宜从中间向两侧或四周进行。桩数多于30根的群桩基础,应从中心位置向外施打。对挤土效应明显的场地,因严格控制日成桩工作量。
(3)设置袋装砂井或塑料排水板,消除部分超孔隙水压力,减少挤土现象;设置隔离板桩或地下连续墙;开挖地面排土沟,消除挤土效应。
(4)沉桩过程中应加强临近建筑物、地下管线的观测、监护,对靠近特别重要的管线及建筑物处可改其它桩型。同时进行桩土隆起和桩顶上浮的监测,并根据监测结果对上浮桩进行复打。
2.沉桩时遇到障碍无法继续沉桩
当场地填土层中含有砖头、砼块、石块的建筑垃圾,浅部旧基础,或桩周土土中分布有厚度不大但较密实的砂卵石层,或中、微风化夹层或微风化孤石。若大面积分布(或见孔率很高),应采用其它基础方案。若分布范围小(或见孔率低),可采用以下措施进行处理:
(1)打桩前应对场地地质情况进行分析和原有建筑情况进行调查了解。对浅层回填石块,浅部旧基础等障碍物可采用挖土机挖除。当障碍物埋藏较深时,可采用冲孔钻机引孔,或采用钻机将障碍物钻穿,然后在引孔内装入管桩后继续进行沉桩。
(2)当桩已入土较深时,若遇到坚硬密实的砂砾石夹层或强风化夹层(非坚硬的中微风化孤石),桩无法拔出时,可采用小型钻机将钻具放人管桩中间的空洞中钻孔,将障碍物钻穿后继续沉桩。
(3)选用的桩机能量大小应与设计要求、桩径、桩长及地质条件相匹配,即桩机选型、配重应符合施工要求。
3.桩位偏差过大或斜桩
施工中应严格控制桩的偏位,放线放桩之后,在锤打或压桩前还需再一次复测桩中心位。施工中静压桩机等重型设备的移动,大密度桩的挤土效应,桩尖遇到大直径障碍物时,以及施工中桩身未对齐、不垂直等都容易导致桩位偏差或倾斜。因此施工要采用以下措施防治:
(1)大型静压机的自重加配重总重量大,对场地表层土的强度有一定要求,如果表层土软,静压机行走过程中容易发生陷机,可能将已施工的桩压偏位。为避免造成桩偏位,施工前应对场地表层土进行处理,一般采用回填石粉渣或铺砂卵石层的方法进行碾压处理,处理厚度不得少于50、cm.
(2)桩过密产生挤土效应密集群桩施工过程中很容易产生挤土效应,后施工的桩很容易将先施工的桩挤偏位。施工时采用开口桩尖或引孔成桩,降低排土效应。同时制定合理的施工顺序,先施工场地中心的桩,在施工周围的桩,桩身挤压偏斜。
(3)当沉桩遇到障碍物时应及时排除后再进行沉桩;沉桩时发现不垂直应及时纠正,必要时应把桩拔出重打,桩进入一定深度后,不宜采用移动机架进行校正,以免发生断桩,应采取其他措施。
(4)施工过程中要严格控制好桩身垂直度,尤其是节桩,垂直度偏差不得超过桩长的0.5%、,桩帽、桩身及送桩杆应在同一直线上,尽量减少接桩数量,接头不宜超过3个。沉桩时宜设置经纬仪在两个方向上进行校准。
(5)基坑开挖水平位移过大基坑开挖,遇到饱和软粘土时,严禁边打(压)桩边开挖或用挖土机挖土,好用人工挖土,保持桩侧土的高差应少于1m,防止管桩被土的侧压力推斜,推裂或推断。如果基坑开挖采取放坡或柔性支护结构,将产生较大的水平位移,土体的位移必然带动坑内桩产生位移。
(6)施工过程中加强对垂直度的控
4.桩身破坏
施工过程中由于斜桩现象的出现或桩端、送桩杆不平整导致桩端应力集中,使桩帽滑落或桩头爆裂;移动机架进行校正桩位、桩身垂直度,导致桩身断裂;遇到坚硬地层(如砂卵石层、中微风化基岩),累计锤击数超过桩身疲劳强度等均易导致桩身破裂,防治措施:
(1)选用桩机合理有效的施工方法,控制桩身的垂直度。施工中密切关注沉桩状态,发现异常要及时分析原因,避免斜桩的发生。
(2)当场地土质密实坚硬,或布桩密集等,应注意桩侧阻力的增高导致沉桩困难,桩尖无法到达预定持力层,实际桩长短于设计桩长的问题,但此时单桩承载力已满足设计要求;或桩尖遇中、微风化孤石将导致桩尖阻力迅速增高导致的沉桩困难。如一味强行施打(或加压),将可能导致桩尖破坏,或因累计锤击数超过桩身疲劳强度而出现桩身破坏。
(3)施工过程中应加强对桩身原材料的检查验收。施工中发生桩身破坏宜采用小应变等有效的手段检测桩身情况,然后确定处理方法。
静压桩工程的质量控制
一、静压桩施工方法控制
1、施工前应设置测量基线与水准点,基线应设置在不受施工影响处。
2、桩混凝土需达到的设计强度后方可运输进场,起吊时牢固,起吊点符合力学原理要求,在距桩0.2米处设置吊点,吊索与桩之间要加衬垫,起吊时平衡起升,避免碰撞和震动。桩堆放时要按长度分类堆放,堆放场地坚实平整,且承设置在吊点附近距端部0.2米处,堆高不超过2层,两端桩错落长度不大于10厘米。
3、桩的吊点定位,利用桩架附设的起重钩吊桩就位。
4、采用静压法施工,桩架挺杆和桩帽将预应力管桩嵌固,在桩架的两滑道中间,桩位置及垂直度经校正后开始沉桩,桩就位要仔细检查桩身质量。送桩时,应采用钢制送桩器放于桩头上将桩送入。施工时注意送桩器和工程桩对齐,以轴线重合为准则。当工程桩送到设计深度时,可将送桩器拔起,起拔送桩器采用桩架上导向滑轮钢绳上钩子挂好,启动卷扬机,慢慢拔起。
5、当节桩施压到离地面1米时,起吊第二节桩,与底节桩对好并复核垂直度无误后,开始施焊。焊接符合要求后,再施压沉桩,桩顶离地面1米再起吊第二节桩,续施工就位。复核焊接垂直施焊沉桩,直到施工完毕。施焊前先检查上下桩接触面。再复核垂直和上下节桩的同心度,确认无误差或误差很小时再全面焊接。焊缝分两次满焊,焊缝应连续、饱满。焊后应清除焊渣。接桩动作应迅速尽量连续施工。
二、静压桩质量控制要点
(一)质量预控
1、建立质量管理网络,进行图纸会审和设计技术交底,制定质量评定制、质量奖罚制度、质量例会制度、质量问题处理制度。
2、质量责任制:分工明确,贯彻执行质量责任制定期进行督促检查,做到奖罚分明,责任到人。
3、施工员、质检员、测量员、桩机司机、电工、焊工等施工人员持证上岗。
4、查看有勘察资质的单位出具的正式地质勘察报告,供静压桩施工时参考。
5、进行技术交底,严格按照施工方案施工。施工方案具有针对性,措施具体,施工流程清楚,顺序合理。
6、工程质量检验制度,包括原材料设备进场检验制度;施工过程的检验;施工结束后的抽样检测。
(二)过程质量控制
1、管桩质量,对管桩进行外观检查,尺寸偏差和抗裂性检验。施工现场着重检查砼抗压强度能否达到设计要求。管桩有否明显的纵向、环向裂缝、端部平面是否倾斜、外径壁厚、桩身弯曲是否符合规范要求。混凝土强度是否达到要求,产品质保书、合格证、检测报告是否符合要求和。不合格产品不得用于工程。
2、压桩机传感设备是否完好,桩机配重与设计承载力是否相适应。
3、现场预应力管桩堆放整齐,布局合理。打桩顺序应根据邻近建筑物情况、地质条件、桩距大小、桩的密集程度、桩的规格及入土深度综合考虑,兼顾施工方便。
4、桩部端焊接
桩部端焊接很重要,要检查焊条质量,设备适用完好率。焊完后一定暂停时间,间歇时间超过3分钟为好。
5、垂直度
通常用两台经纬仪、夹角90度方向进行监测。须注意节桩桩尖导向垂直;地基表面有坚硬石块清除,使桩身达到垂直度要求。
6、压桩过程
压桩过程碰到硬土层,不能用力过猛,管桩抗弯能力不强往往容易折断,抬架时也要轻抬轻放。否则一是造成桩身开裂;二是易发生桩架倾斜倒塌事故。
(三)检验(验收)控制
桩基完成后依据国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003规定对管桩质量评定。
1、管桩低应变动力检测(反射波法)测量桩身完整性(桩身评定等级分四类)。
2、管桩高应变动力检测:主要评价桩身完整性和计算单桩极限承载力。
3、管桩静力载荷试验:主要检测极限承载力,沉降量回弹后残余变形情况。
4、管桩拉拔试验:主要检测极限承载力。
管桩设计和施工时应注意的事项
1、PTC管桩的长度设计时
应根据路基填筑高度、现有路面行车荷载对路基的影响作用、加宽路基下部的工程地质条件等因素综合考虑。进行多方案的技术比较、经济分析后确定桩的设计长度应符合预制规格的要求,以整米数计算。
2、同一加宽改建工程项目中PTC管桩的规格、型号不应太多
设计长桩可通过两种或以上桩型配桩解决,以免给管桩的生产加工、运输及调配造成困难。特别是要注意避免造成施工上的错误。
3、综合考虑工程地质情况和管桩的桩身强度
确定单桩的承载力。施工中所用管桩为开口桩,在压桩过程中桩下部的自然土会受压后挤入一定数量的硬土,阻塞桩口造成桩端的自然封闭形成闭口桩,增加
桩的承载力。
4、严格控制压桩速度
一般应控制在1米/分钟左右为宜,使各层土体能够正确反映其抗剪能力,当遇到大块障碍物影响压桩时,减慢压桩速度避免桩体出现偏位。
5、应尽量避免使用锤击式沉桩
特别是路基填土高度大于5米的路段,要求使用液压式静压机。由于锤击式打桩机落锤时瞬间的冲击力较大,会对原有高填方段路基带来一定的振动影响,破坏原有路基的稳定,特别是路基含水量较大时,连续多次的冲击振动影响会使路基土发生液化,同时受到路面荷载的作用使路基产生滑动面,造成原有路基及路面的开裂,严重时会造成原有路基的滑坡。
6、桩帽的尺寸大小应依据工程地质情况及路基的填土高度区。不宜统一尺寸,应按照高路基大桩帽,低路基小桩帽的原则来控制。
7、管桩施工结束后,若有高出地面的桩头,应对桩头加以保护。严禁施工机械碰撞,需要破除多余桩头时,可人工顺桩一点一点的凿除,禁止采取人工垂直桩身用重锤敲击破除,垂直桩身重锤敲击会造成管桩的开裂破碎,影响管桩的承载力。
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