二建專業(yè)工程管理與實務(wù)市政公用工程精講11
2k312020城市橋梁工程基礎(chǔ)施工技術(shù)
2k312021掌握沉入樁施工技術(shù)要求
沉入樁所用的基樁主要為預(yù)制的鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土樁。截面形式常用的有實心方樁和空心管樁兩種。管樁一般
由工廠以離心成型法制成。目前成品規(guī)格:管樁外徑
近年來發(fā)展的phc高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土離心管樁已在工程上廣泛應(yīng)用。
當(dāng)預(yù)制樁的長度不足時,需要接樁。常用的接樁方法有:法蘭盤連接、鋼板連接及硫磺膠泥(沙漿)連接等等。
沉樁順序應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場地形條件、土質(zhì)情況、樁距大小、斜樁方向、樁架移動的方便等來決定。同時應(yīng)考慮使樁入土深度相差相差不多,土壤均勻擠密。
沉入樁的施工方法主要有:錘擊沉樁、振動沉樁、射水沉樁及靜力壓樁等。
一、錘擊沉樁法
(一)錘擊沉樁的特點
一般適用于中密砂類土、粘性土。由于錘擊沉樁依靠樁錘的沖擊能量將樁打入土中,因此一般樁徑不能太大(不大于
錘擊沉樁的主要設(shè)備有樁錘、樁架及動力裝置三部分。沖擊錐的選擇,原則上是重錘低擊。樁架在沉樁施工中,承擔(dān)
吊錘、吊樁、插樁、吊插射水管及樁在下沉過程中的導(dǎo)向作用等。其他設(shè)備中主要有樁帽與送樁。樁帽主要是承受沖擊,保護(hù)樁頂,在沉樁時能保證錘擊力作用于樁軸線而不偏心。送樁主要用于當(dāng)樁頂被錘擊低于龍門挺而仍需繼續(xù)沉入時,即需把樁頂送到地面下必要深度處用。
施工要點:沉樁前,應(yīng)對樁架、樁錘、動力機(jī)械等主要設(shè)備部件進(jìn)行檢查;開錘前應(yīng)再次檢查樁錘、樁帽或送樁與樁 中軸線是否一致;錘擊沉樁開始時,應(yīng)嚴(yán)格控制各種樁錘的動能。如樁尖已沉入到設(shè)計標(biāo)高,但沉入度仍達(dá)不到要求時,應(yīng)繼續(xù)下沉至達(dá)到要求的沉入度為止。沉樁時,如遇到:沉入度突然發(fā)生急劇變化;樁身突然發(fā)生傾斜、移位;樁不下沉,樁錘有嚴(yán)重回彈現(xiàn)象;樁頂破碎或樁身開裂、變形,樁側(cè)地面有嚴(yán)重隆起現(xiàn)象等等,應(yīng)立即提高停止錘擊,查明原因,采取措施后方可繼續(xù)施工。
錘擊沉樁的停錘控制標(biāo)準(zhǔn)。
1、設(shè)計樁尖標(biāo)高處為硬塑粘性土、碎石土、中密以上的砂土或風(fēng)化巖等土層時,根據(jù)灌入度變化并對照地質(zhì)資料,確認(rèn)樁尖已沉入該土層,貫入度達(dá)到控制貫入度。
2、當(dāng)貫入度已達(dá)到控制貫入度,而樁尖標(biāo)高未達(dá)到設(shè)計標(biāo)高時,應(yīng)繼續(xù)錘入
3、設(shè)計樁尖標(biāo)高處為一般粘性土或其他松軟土層時,應(yīng)以標(biāo)高控制,貫入度作為校核。
4、在同一樁基中,各樁的最終貫入度應(yīng)大致接近,而沉入深度不宜相差過大,避免基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降。
(二)錘擊沉樁設(shè)備選擇
沉樁設(shè)備選擇的一般思路為,選擇錘型-----選擇錘重-----選擇樁架。選擇錘型盡可能在所在地方可供資源的范圍內(nèi)按表lK
各種錘型適用范圍參考表 表2K412021-1
序號 |
錘型 |
適 用 范 圍 |
優(yōu) 缺 點 |
1 |
墜錘 |
1、適用于沉木樁和斷面較小混凝土樁; 2、重型及特重型龍門錘適用于沉鋼筋混凝土樁; 3.在一般粘性土、砂土、含有少量礫石土均可使用 |
設(shè)備簡單,使用方便,沖擊力大,能隨意調(diào)整落距,但錘擊速度慢(每分鐘約6―20次),效率低 |
2 |
柴油錘 |
1、桿式錘適宜沉小型樁、鋼板樁; 2、筒式錘適宜沉混凝土樁、鋼管樁等; 3、不適宜在過軟或過硬土中沉樁; 4、用于浮船中沉樁較為有利 |
附有樁架動力等設(shè)備,機(jī)架輕,移動方便、沉樁快.燃料消耗少,也可以打鈞樁,是使用最廣的一種.但振動大。噪聲大 |
3 |
液壓錘 |
1.適用于沉重型的混凝土樁、鋼樁; 2.適用于粘性土,砂土含少量礫石等 |
錘質(zhì)量大,沖擊次數(shù)多,工作效率高,其沖程可根據(jù)不同土質(zhì)用人工調(diào)整,在一定條件下,可保證錘對樁的錘擊力控制,噪聲小,且不會污染空氣 |
① 選擇錘重(按錘質(zhì)量與樁質(zhì)量的比值選擇,見表1K412021-2)
1.5 1.0
重錘低擊,防止錘彈起
① 選擇樁架
樁架為沉樁的主要設(shè)備,可以用、木結(jié)構(gòu)組拼而成,其主要作用是裝吊錘和樁并控?fù)翦N的運(yùn)動方向。
樁架因施工對象和使用錘型的不同可分兩大類:自行移動式樁架和非自行移動式樁架自行移動式可分為履帶式、導(dǎo)軌式和輪胎式。
城市橋梁施工大多采用自行移動式樁架,且都與樁錘配套供應(yīng)。
樁架選擇要考慮的主要因素之一是樁架高度。
樁架高度H可按下式計算:H=h1+h2+h3+h4+h5-h6
式中h1――滑輪組高度(包括適當(dāng)工作余量);
h2――錘的輪廓高度;
h3――樁帽高度;
h4――送樁高度(按最長考慮);
h5――樁長;
h6――樁下端可能伸出樁架底盤以下的程度(隨水深或基坑深度而定)。
各部分互相交錯的長度,如樁帽套入樁頭及某些錘的導(dǎo)桿伸入樁帽中等,視具體情況予以核減。
(三)沉入樁的施工技術(shù)要求
① 水泥混凝土樁要達(dá)到100%設(shè)計強(qiáng)度并具有28d齡期。
②重錘低擊;樁帽與彈性墊層要與樁和錘相適應(yīng),并及時更換失去彈性的墊層材料。混凝土管樁樁帽上宜開逸氣孔。
③打樁順序:在一個基坑內(nèi)沉入較多樁時,樁會把土擠緊或使土上拱。因此打樁順序是個很重要的問題。一般是由一端向另一端打;密集群樁由中心向四邊打;先打深樁,后打淺樁;先打坡頂,后打坡腳;先打靠近建筑的樁,然后往外打;遇到多方向樁應(yīng)設(shè)法減少變更樁機(jī)斜度或方向的作業(yè)次數(shù),并避免樁頂干擾。
④在樁的打人過程中,應(yīng)始終保持錘、樁帽和樁身在同一軸線上。
⑤沉樁時,以控制樁尖設(shè)計標(biāo)高為主。
樁尖標(biāo)高等于設(shè)計標(biāo)高。而貫人度較大時,應(yīng)繼續(xù)錘擊,使貫人度接近控制貫人度;當(dāng)貫人度已達(dá)到控制貫人度,而樁尖標(biāo)高未達(dá)到設(shè)計標(biāo)高時,應(yīng)繼續(xù)錘擊
在飽和的細(xì)、中、粗砂中連續(xù)沉樁時,易使流動的砂緊密擠實于樁的周圍,妨礙砂中水分沿樁上升,在樁尖下形成壓力很大的“水墊”,使樁產(chǎn)生暫時的極大貫入阻力。休息一定時間之后,貫入阻力就降低。這種現(xiàn)象稱為樁的“假極限”。
在黏性土中連續(xù)沉樁時,由于土的滲透系數(shù)小,樁周圍水不能滲透擴(kuò)散而沿著樁身向上擠出,形成樁周圍水的滑潤套,使樁周摩阻力大為減小。但休息一定時間后,樁周圍水消失,樁周摩阻力恢復(fù)、增大,這種現(xiàn)象稱為“吸入”。
錘擊沉樁發(fā)現(xiàn)上述兩種情況時,均應(yīng)進(jìn)行復(fù)打,以確定樁的實際承載力。復(fù)打前樁應(yīng)休息一定時間。
樁的上浮有兩種情況,被錘擊的樁上浮和附近的樁上浮。對于前者,如使用樁錘時,可將樁錘停留在樁頭的時間長一些;當(dāng)用柴油錘時,如系空心管樁,樁尖不要封閉,將樁內(nèi)土排除,可減少樁上浮。無論何種情況,樁都應(yīng)進(jìn)行復(fù)打。
若樁尖標(biāo)高比設(shè)計標(biāo)高得多時,應(yīng)與設(shè)計單位和監(jiān)理單位研究確定。
⑥無論樁多長,打樁和接樁均須連續(xù)作業(yè),中間不應(yīng)有較長時間的停歇。(一鼓作氣)
⑦在一個墩、臺樁基中,同一水平面內(nèi)的樁接頭數(shù)不得超過樁基總數(shù)的1/4,但采用法蘭盤按等強(qiáng)度設(shè)計的接頭,可不受此限制。
⑧沉樁過程中,若遇到貫入度劇變,樁身突然發(fā)生傾斜、位移或有嚴(yán)重回彈,樁頂或樁身出現(xiàn)嚴(yán)重裂縫、破碎等情況時,應(yīng)暫停沉樁,分析原因,采取有效措施。(錘擊樁上浮或者臨近樁上浮,自身上浮可能遇到水阻或者堅硬土層,較大的阻力讓樁有回彈或者上浮現(xiàn)象,這個時候可以休息一段時間,然后再繼續(xù)沉入,也可能錘重較小,或者樁身彎曲較大,造成弓形回彈;如果是臨近樁上浮,要分析原因,一般是樁沉入過程中的擠土效應(yīng),是地基土發(fā)生隆起或者位移,使得沉入的樁在土體作用下上。
⑨在硬塑黏土或松散的砂土地層下沉群樁時,如在樁的影響區(qū)內(nèi)有建筑物,應(yīng)防止地面隆起或下沉對建筑物的破壞。(粘土隆起,砂土下陷)
二、靜力壓樁法
靜力壓樁采用靜壓力將樁壓入土中,即以壓樁機(jī)的自重克服沉樁過程中的阻力,適用于高壓縮性粘土或砂性較輕的亞粘土層。
(一)靜力壓樁的特點
1、施工無沖擊、噪音和振動少
2、樁頂不易損壞,不易偏心,精度高
3、能在施工中測定沉樁阻力位設(shè)計施工提供參數(shù)
4、較難壓入
5、機(jī)械設(shè)備的拼裝和移動耗時較多。
可分為壓樁機(jī)施工法,吊載壓力施工法,結(jié)構(gòu)自重壓力施工法
(二)靜力壓樁施工要求
1、對土質(zhì)情況調(diào)查清楚,并據(jù)此估算樁的阻力。
2、選用壓樁設(shè)備的設(shè)計承載力易大于壓樁阻力的40%
3、壓樁前檢查各種設(shè)備,使壓樁工作不知中斷
4、適用兩臺卷揚(yáng)機(jī)同時啟動放下壓梁時,必須使其同步運(yùn)行。
5、壓樁盡量避免中途停歇
6、在接近設(shè)計標(biāo)高時,嚴(yán)格控制進(jìn)程,不得過早或過遲停壓
7、遇到特殊情況,應(yīng)暫停施壓
(1)樁尖較大走位和傾斜
(2)樁身傾斜或下沉速度加快
(3)壓樁阻力劇增或壓樁機(jī)傾斜。
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