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锤击PHC管桩的施工技术方案摘要: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
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锤击PHC管桩的施工技术方案
预应力管桩 有PHC PC PTC 三种,是一种很成熟的施工工艺,在长三角、珠江三角、渤海湾工业厂房、民用建筑应用广泛,工艺简单、施工质量容易控制。沉桩工艺有两种:静压和锤击。目前长三角地区以静压桩为主。就上海地区而言,PHC-500(100)管桩单桩竖向承载力可达2000KN以上,PHC-A500(100)型管桩价格为105元/m,施工费用约为15元/m。
下面以此技术方案提供给你:
采用超高强预应力混凝土管桩(PHC桩),打桩前需做好桩锤、桩架选择,确定管桩龄期,打桩过程中插桩、锤打、接桩、送桩均采取了相应的技术措施。该工程中PHC桩所具有的单桩承载力高、桩身耐锤击性好、穿透力强、造价便宜等特点均得到很好的体现。
通州市建工大厦主楼东西长36m,南北宽18m,地上20层,地下1层,建筑面积12000m2。采用框架剪力墙结构。建筑物总荷载约200000kN,最大单柱荷载6700kN o基础采用筏板基础,桩采用超高强预应力混凝土管桩(PHC桩),规格为ф600×110,桩长24m(2根12m校对接),主楼共打设93根桩,设计单桩承载力3100kN。
1 PHC桩特点
(1) 严格按照国标GB13476—92及日本JISA 5337标准生产,其混凝土强度等级不低于C80级。
(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。
(3) 单校可接成任意长度,不受施工机械能力和施工条件局限。
(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。
(5) 桩身耐锤击和抗裂性好,穿透力强。
(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。
(7) 施工速度快,文明施工。
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o
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
管桩一般需设计两个支点(图1),其吊点需符合图2所示的位置要求。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,施焊面上有油漆杂物污染时,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(互成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(图3),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。接桩焊接如图
4所示。
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。经实测,裙楼东侧3m处的建工园招待所没有沉降或上升现象,仅顶板出现一些轻微裂缝。现建工大厦竣工已1年多,招待所使用正常,对结构无不良影响。
5 PHC管桩与基础底板连接技术
为有效防止基础上浮并保证基础和桩基的整体协同工作,在筏板基础钢筋绑扎前,采用了如图5所示的作法,从而保证了管桩与基础的连接。土方开挖至设计标高
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