桩基础工程钢筋混凝土预制桩施工技术讲解(图文丰富、灌注桩施工).ppt
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1、第二章桩基础工程,学习要求:1.了解桩基的作用、分类;2.掌握钢筋混凝土预制桩施工准备、制作、起吊、运输和堆放;3.熟悉钢筋混凝土预制桩沉桩的方法及工艺要求;4.掌握钢筋混凝土预制桩打桩顺序及其质量控制要求。,第二章桩基础工程,对不满足承载力要求的多层建筑地基,可形成人工地基。如深部土层也软弱,或建(构)筑物的上部荷载较大,对沉降有严格要求的高层建筑、地下建筑以及桥梁基础等,则需采用深基础。桩基础是一种常用的深基础形式,它由桩和承台组成。,按承载性状:摩擦型桩和端承型桩桩按成桩时挤土状况:非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩。按桩的施工方法:预制桩和灌注桩两类。,桩的分类,第二章桩基础工程,2.1混凝
2、土预制桩 2.2灌注桩,2.1混凝土预制桩,预制桩 在工厂或施工现场制成的各种材料和形式的桩(如木桩、混凝土方桩、预应力混凝土管桩、钢管或型钢的钢桩等),用沉桩设备将桩打入、压入或振入土中,或有的用高压水冲沉入土中。,2.1混凝土预制桩,2.1.2混凝土预制桩的制作、起吊、运输和堆放 混凝土预制桩能承受较大的荷载、坚固耐久、施工速度快施工对周围环境影响较大目前我国仍旧大量采用,混凝土实心方桩:边长200550mm 工厂制作长度不超过12m;现场预制长度不超过30m 桩的接头不超过两个 混凝土强度等级不宜低于C30(静压法沉桩时不宜低于C20)。锤击沉桩的纵向钢筋配筋率不宜小于0.8%,压入桩不
3、宜小于0.4%,桩的纵向钢筋直径不宜小于14mm,桩身宽度或直径大于或等于350mm时,纵向钢筋不应少于8根。桩顶一定范围内的箍筋应加密,并设置钢筋网片。,预应力混凝土空心管桩:以离心法在工厂生产,施加预应力,直径多为3001000mm,壁厚60110mm,每节长度713m,用法兰连接,桩的接头不宜超过4个,下节桩底端可设桩尖,亦可以是开口的。,2.1混凝土预制桩,制作 上节桩和下节桩尽量在同一纵轴线上制作,减少偏差。预制先后次序应与打桩次序对应,以缩短养护时间。预制桩的混凝土浇筑,应由桩顶向桩尖连续进行,严禁中断。,起吊 混凝土强度达到设计强度的70%方可起吊;达到100%方可运输和打桩。如
4、提前起吊,必须采取措施并经验算合格方可进行。桩在起吊和搬运时,必须平稳,并且不得损坏。吊点应符合设计要求,如下:,图2-1 桩的合理吊点a)一点起吊;b)两点起吊;c)三点起吊,运输与堆放 打桩前,桩从制作处运到现场前以备打桩,并应根据打桩顺序随打随运以避免二次搬运。桩的运输方式,在运距不大时,可用起重机吊运;当运距较大时,可采用轻便轨道小平台车运输。堆放桩的地面必须平整、坚实,垫木间距应与吊点位置相同,各层垫木应位于同一垂直线上,堆放层数不宜超过4层。不同规格的桩,应分别堆放。,2.1混凝土预制桩,2.1.3预制桩的沉桩施工 2.1.3.1锤击法 利用桩锤的冲击克服土对桩的阻力,使桩沉到预定
5、深度或达到持力层。这是最常用的一种沉桩方法。打桩设备包括桩锤、桩架和动力装置。,1、桩锤 对桩施加冲击,将桩打入土中的主要机具。落锤 蒸汽锤 柴油锤 液压锤,落锤 构造简单,使用方便,能随意调整落锤高度。轻型落锤一般均用卷扬机拉升施打。落锤生产效率低、桩身易损失。落锤重量一般为0.51.5t,重型锤可达数吨。,柴油锤 利用燃油爆炸的能量,推动活塞往复运动产生冲击进行锤击打桩。结构简单、使用方便。但在过软的土中由于贯入度过大,燃油不易爆发,往往桩锤反跳不起来,会使工作循环中断。造成噪音和空气污染等公害 冲击部分的重量有2.0t,2.5t,3.5t,4.5t,6.0t,7.2t等数种。每分钟锤击次
6、数约4080次。可以用于大型混凝土桩和钢管桩等。,蒸汽锤 利用蒸汽的动力进行锤击,需要配备一套锅炉设备。单动式汽锤的冲击力较大,可以打各种桩,常用锤重为310t。每分钟锤击数为2530次。双动式汽锤的外壳(即汽缸)是固定在桩头上的,而锤是在外壳内上下运动。因冲击频率高(100200次/min),所以工作效率高。它适宜打各种桩,也可在水下打桩并用于拔桩。锤重一般为0.66t。,液压锤 新型打桩设备,它的冲击缸体通过液压油提升与降落。冲击缸体下部充满氮气,当冲击缸下落时,首先是冲击头对桩施加压力,接着是通过可压缩的氮气对桩施加压力,使冲击缸体对桩施加压力的过程延长,因此每一击能获得更大的贯入度。液
7、压锤不排出任何废气,无噪音,冲击频率高,并适合水下打桩,是理想的冲击式打桩设备,但构造复杂,造价高。,锤击沉桩时采用“重锤轻击”防止桩受冲击而损坏。而轻锤重击,锤击功能很大一部分被桩身吸收,桩不易打入,且桩头容易打碎。锤重可根据土质、桩的规格等进行选择。,2、桩架 支持桩身和桩锤,在打桩过程中引导桩的方向,并保证桩捶能沿着所要求方向冲击的打桩设备。沿轨道行驶的多能桩架 装在履带底盘上的桩架,多能桩架由立柱、斜撑、回转工作台、底盘、及传动机构组成。它的机动性和适应性很大,在水平方向可作360回转,立柱可前后倾斜,底盘下装有铁轮,可在轨道上行走。这种桩架可适应各种预制桩,也可用于灌注桩施工。机构庞
8、大,现场组装拆迁麻烦。,图2-2 多能桩架,履带式桩架以履带式起重机为底盘,增加立柱和斜撑用以打桩。性能较多能桩架灵活,移动方便,可适应各种预制桩施工,目前应用最多。,图2-3 履带式桩架1桩锤;2桩帽;3桩;4立柱;5斜撑;6车体,3、动力装置动力装置的配置取决于所选的桩锤,打桩前的准备工作清除妨碍施工的地上和地下的障碍物;平整施工场地;定位放线;设置供电、供水系统;安装打桩机等。定位放线:桩基轴线的定位点及水准点,应设置在不受打桩影响的地点,水准点设置不少于2个。在施工过程中可据此检查桩位的偏差以及桩的入土深度,打桩顺序 打桩顺序影响挤土方向。打桩向哪个方向推进,则向哪个方向挤土。大面积的
9、桩群,宜分成几个区域,由多台打桩机采用合理的顺序同时进行打设。,图2-4a由一侧向单一方向进行,打桩推进方向宜逐排改变,以免土朝一个方向挤压,而导致土壤挤压不均匀,对于同一排桩,必要时还可采用间隔跳打的方式。,图2-4b自中间向两个方向对称进行;,图2-4c自中间向四周进行,对于大面积的桩群,宜采用后两种打桩顺序,以免土壤受到严重挤压,使桩难以打入,或使先打入的桩受挤压而倾斜。,打桩方法 1、打桩机就位后,将桩锤和桩帽吊起,然后吊桩并送至导杆内,垂直对准桩位缓缓送下插入土中,垂直度偏差不得超过0.5%,然后固定桩帽和桩锤,使桩、桩帽、桩锤在同一铅垂线上,确保桩能垂直下沉。在桩锤和桩帽之间应加弹
10、性衬垫,桩帽和桩顶周围四周应有510mm的间隙,以防损伤桩顶。,2、打桩开始时,锤的落距应较小,待桩入土至一定深度且稳定后,再按要求的落距锤击。用落锤或单动汽锤打桩时,最大落距不宜大于1m,用柴油锤时,应使锤跳动正常。在打桩过程中,遇有贯入度剧变、桩身突然发生倾斜、移位或有严重回弹、桩顶或桩身出现严重裂缝或破碎等异常情况时,应暂停打桩,及时研究处理。,3、如桩顶标高低于自然土面,则需用送桩管将桩送入土中时,桩与送桩管的纵轴线应在同一直线上,拔出送桩管后,桩孔应及时回填或加盖,4、多节桩的接桩,可用焊接或法兰锚接。目前焊接接桩应用最多。接桩的预埋铁件表面应清洁,上、下节桩之间如有间隙应用铁片填实
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