预应力管桩施工工艺及质量控制
**章 预应力钢筋管桩工程施工
管桩按桩混凝土的强度级别及壁厚分成:预应力钢筋高强混凝土管桩(编号PHC)、预制混凝土管桩(编号PC)、预制混凝土厚壁管桩(编号PTC)。管桩按直径关键分成300MM、400MM、500MM、550MM、600MM、800MM、1000MM等规格型号。PHC桩混凝土的强度级别不低于C80,PC桩和PTC桩混凝土的强度级别不高过C80但不低于C60。管桩按抗弯强度特性或合理预应力张拉内应力值分成A型、AB型、B型和C型等,其合理预应力张拉内应力值各自为4MPA、6MPA、8MPA、10MPA,其测算值应在分别标准值的范畴内。
一、应用领域
1、锤击预应力钢筋管桩应用领域锤击预应力钢筋管桩适用各种各样粘性土、砂土,当必须透过偏厚砂类土正中间隔层或含砾河卵石较多的硬隔层时,选用锤击管桩实际效果更好,但因噪声大,在城市规划建设中应限定应用。2、负压预应力钢筋管桩应用领域负压预应力钢筋管桩适用软基处理、回填土、一般粘性土、砂土,特别是在适用住户较密、危楼周边及附近自然环境规定严苛的地域沉桩,其杂填土适用硬塑或硬实黏土层、中密或密实度碎土壤层、碎石土、全风化层岩石层、强强风化;但不适合用以地底有孤石、阻碍物或薄厚**过2m的中密以上砂隔层。
二、生产流程
1、锤击预应力钢筋管桩生产流程
2、负压预应力钢筋管桩生产流程
三、施工技术
1、锤击预应力钢筋管桩施工技术
1.1施工放线定桩位(1)依据设计图定编桩精确测量定位图,并确保中心线基准点不会受到桩基施工时震动和挤土的危害。(2)依据具体桩基施工路线图,按工程施工区域规划精确测量精准定位操纵网,一般一个地区内依据每日工程进度施工放样10-20根桩位,在桩位定位点路面上打进一支φ6.5长30-40cm的建筑钢筋,并且用红漆料标识。
(3)旋挖钻机挪动后,应实现*二次核查,确保桩位误差低于10mm。
(4)测量工程师应抽样检查桩位是不是精确。
1.2旋挖钻机到位桩机到位时,应指向桩位,确保竖直平稳,在施工过程中不产生歪斜、挪动。
1.3吊装预制构件管桩先拴好吊桩用的镀锌钢丝绳及吊索具,管桩在施工过程中吊装,可选用一点法(部位距桩帽0.29L处),运行起重机吊桩,使桩尖竖直指向桩位核心,慢慢学会放下插进土中,部位要精确;查验桩**扣上桩帽或桩箍后,就可以去除吊索具。
1.4稳桩
桩尖插进桩位后,首先用桩锤自身重量将桩插进地底30-50cm,再使桩竖直平稳。10m之内短桩可估测或线缠坠双重校准;10m以上或打接桩务必线缠坠或水平仪双重校准,不可用估测。桩插进时平整度误差不能**过0.5%。桩在打进前,应在桩的侧边或桩架子上设定尺标,便于在施工过程中观察、纪录。
1.5桩基施工
(1)打桩宜重锤式低击,锤重的挑选应依据工程地质条件、桩的种类、构造、聚集的程度及施工条件来采用。
(2)打桩顺序一般按先深后浅、先掉桩后短桩、先大径后小路、先工程施工大桩承台桩后工程施工小桩承台桩的标准,因为桩的聚集水平不一样,可自正中间分两向对称性前行,或自正中间向四周开展;当一侧紧邻房屋建筑时,由紧邻房屋建筑处向另一方位施打。
(3)管桩表层应每米画线标识,便于搞好桩基施工纪录,桩基施工纪录应包含下葬深层、送桩深度、桩**设计标高、较终贯入度、桩锤落距等工程施工主要参数。
(4)当碰到贯入度巨变,桩身忽然产生歪斜、偏移或有明显回弹力、桩**或桩身发生比较严重缝隙、粉碎等状况时,应停止桩基施工,并剖析缘故,采取有效对策。(5)每根桩的总锤击数及较终1m沉桩锤击数可按以下要求开展操纵:PC桩总锤击数不适合**出2000,较终1m沉桩锤击数不适合**出250;PHC桩总锤击数不适合**出2500,较终1m沉桩锤击数不适合**出300。
(6)当桩端杂填土为遇水易变软的风化岩(土)层时,打桩施工全过程中应依据设计方案规定开展管桩内螺纹封底混凝土浇筑。封底混凝土施工应满足以下要求:1)桩尖该是密封型,桩尖电焊焊接时焊接应持续圆润不渗漏;2)**节管桩打下葬(岩)层后,宜马上用人力向管桩内螺纹底端注浆高1.5-2.0m的C30豆石混凝土,或是待收锤后经灯光效果直射或孔内拍摄查验管桩内腔基本上完好无损后马上注浆封底混泥土。
1.6接桩
(l)在桩长不足的情形下,应开展接桩,接桩前要钢刷消除连接头表层的废弃物和锈迹,左右节中间应焊牢。一般选用电电焊焊接桩,焊接宜在桩四周对称性地开展,待左右桩节固定不动后拆卸导向性箍再分层次焊接;电焊焊接叠加层数不可低于2层,**层焊过后务必把焊疤清除整洁,即可开展*二层(的)焊接,焊缝应持续、圆润;焊上后的桩连接头应当然制冷后才可再次锤击,当然散热時间不适合低于8min;禁止选用冷却水或焊上即施打。
(2)接桩时,一般在距路面0.5-lm上下时开展; 接桩时左右节桩段应维持平整,移位误差不适合**过2mm;接桩到位纠偏装置时,不可选用铁锤横着敲击;连接点折曲矢高不能**过l‰桩长。
(3)下雨天电焊焊接时,应采用安全可靠的防水防雨对策;冬天**低温电焊焊接时,应采用围挡及隔热保温升温对策。
1.7送桩
(1)依据设计桩长接桩进行并一切正常施打后,应依据设计方案及试桩基施工时明确的各类指标值来操纵是不是采用送桩,送桩深层不适合**过2.0m。当送桩深层**出2.0m且不得**过6.0m时,桩机应是三点支撑履带式自行式或脚步式柴油机桩机;桩帽和桩锤中间运用竖纹红木或盘圆重叠的镀锌钢丝绳作“锤垫”,其薄厚宜取150-200mm。
(2)送桩前要确保桩锤的导向性脚不外伸摆杆尾端,管桩外露路面的相对高度宜操纵在0.3-0.5m;当桩**打成贴近路面必须送桩时,应测到桩的平整度并查验桩**品质,达标后应立即送桩。
(3)送桩应选用**型的送桩器,送桩器宜制成圆柱形,并应该有充足的抗压强度、弯曲刚度和抗打性;送桩器长短应达到送桩深层的规定,弯折度不可**过1/1000。
(4)送桩器左右两边面应整平,且与送桩器核心中心线相竖直;送桩器下内孔应开孔,使中空桩内壁与外部连通。
(5)送桩器应与桩配对。套筒规格式送桩器下端套筒规格深层宜取250-350mm,防水套管公称直径应比桩直径大20-30mm。
(6)送桩工作时,送桩器与桩帽中间应设定1-2层麻布袋或厚纸板等垫片。内填延展性垫片夯实后的薄厚不适合低于60mm。
(7)桩尖应按设计方案规定进到杂填土,送桩的较终贯入度应参照同样标准下不送桩时的较终贯入度并调整;送桩进行后应立即将空孔回填土或遮盖。
1.8停止锤击
桩终止锤击的操纵应满足以下要求:当桩端坐落于一般土壤层时,应以操纵桩端建筑标高为主导,贯入度辅助;桩端做到硬实、硬塑的粘性土、中密以上砂土、碎石土、砂砾石类土及风化岩时,应以贯入度操纵为主导,桩端设计标高辅助;贯入度已做到设计规定而桩端设计标高未做到时,应再次锤击3阵,并按每阵10击的贯入度不可**过设计方案要求的标值确定,必需时,工程施工操纵贯入度应根据实验明确;合乎设计规定后,填完工程施工纪录。如发觉桩位与规定差距比较大时,应会与相关企业分析解决。2、负压预应力钢筋管桩施工技术
2.1施工放线定桩位
同“锤击预应力钢筋管桩”中“施工放线定桩位”。2.2旋挖钻机到位
旋挖钻机到位时,应指向桩位,将静压桩机调至水准、平稳,保证在施工过程中不产生歪斜、挪动。
2.3吊桩到位
(1)先拴好吊桩用的镀锌钢丝绳及吊索具,管桩在施工过程中吊装,可选用一点法(部位距桩帽0.29L处),运行起重机吊桩,将灌注桩吊至静压桩机工装夹具中,使桩尖竖直指向桩位核心,夹持并放进土中,挪动静压桩机调整桩平整度,符合规定后将静压桩机调至水准并平稳。(2)桩尖插进桩位时平整度误差不能**过0.5%。压桩前,应在桩的侧边或桩架子上设定尺标,便于在施工过程中观察、纪录。
2.4压桩
(1)压桩:运行压桩液压缸,把桩缓缓压下,操纵施加压力进展合乎有关设计标准规定,做到压桩力的规定之后,务必持荷平稳。若不可以平稳,务必再持荷,一直到持荷平稳才行,持荷時间由设计方案工作人员与工程监理在现场试桩时明确。
(2)压桩应持续,宜将每根桩一次性连续压究竟,且较终一节有效桩长不适合低于5m。(3)总建筑面积比较大,桩数较多时,可将桩基础分为各段,压桩在每段范畴内各自开展。压桩次序一般先深后浅,先掉桩后短桩,先大径后小路,先工程施工大桩承台桩后工程施工小桩承台桩的标准,因为桩的聚集水平不一样,可自正中间分两向对称性前行,或自正中间向四周开展。当一侧紧邻房屋建筑时,由紧邻房屋建筑处向另一方位施加压力。针对场所地质构造中部分含砂、砂砾石、河卵石时,宜先对该地区开展压桩。(4)压桩全过程中应测定桩身的平整度。**节桩舒张压时平整度误差不可**过0.5%;当桩身平整度误差**过标准规定时,应找到缘由并想方设法改正;当桩尖进到偏硬土壤层后,禁止用挪动声卡机架等方式强制纠偏装置。(5)发生以下状况之一时,应中止压桩工作,并剖析缘故,选用对应措施:1气压表读值表明状况与勘察报告中的土壤层特性显著不符合;2桩无法穿越重生具备软弱下卧层的硬隔层;3具体桩长与设计方案桩长相距比较大;4发现异常声响;压桩机械设备运行状态发现异常;5桩身发生竖向缝隙和桩帽混泥土发生脱落等异常情况;6夹紧组织跑偏;7压桩机凹陷;8有效桩长不够6m;9桩身忽然歪斜、走位;10邻桩上调或桩帽偏位;11路面显著突起,周边房子及**基础设施裂开损伤。
2.5接桩同“锤击预应力钢筋管桩”中“接桩”。
2.6送桩
(1)精确测量桩的平整度并查验桩帽品质,达标后才可送桩,压、送工作应持续开展。
(2)送桩应选用*裁钢制送桩器,不可将支护桩作为送桩器。
(3)现场地面上大部分桩较短(L≤16m)或桩端杂填土为易变软的风化岩时,送桩深层不适合**出1.0m。
(4)除上款要求外,送桩深层依据必须可**出2m,但不可**过6m。
(5)送桩时的较大压桩力不适合**出桩身抱压容许压桩力的1.1倍。
2.7终压标准
终压条件应满足以下要求:
(1)应依据当场试压桩的实验結果明确终工作压力规范。
(2)终压持续终压频次应依据桩长及地质环境前提等要素明确。针对下葬深层大于或等于8m的桩,终压频次能为2-3次;针对下葬深层低于8m的桩,终压频次能为3-5次。
(3)稳压管压桩力不可低于终工作压力,平稳压桩的時间宜为5-10s。
当压桩力已做到终压标准时,应该马上开展持荷、终压,填好工程施工纪录,特别是在纪录较终三次平稳工作压力时的终压贯入度及桩**设计标高。
2.8 当一根桩施加压力结束,外露路面的桩段务必在移装前截除。管桩应选用锯旋挖钻机截割,方桩较宜手工制作木工凿截割,禁止运用压桩机走动的推动力强制将桩掰断或用锥型物件压进管桩*内螺纹开展粉碎桩帽的作法。桩帽截除后应选用水平仪等仪器设备测到其桩**设计标高,待所有支护桩施加压力结束,再进行复测一次。
四、质量管理关键点
1、PC桩的混凝土的强度级别不可小于C50,PHC桩的混凝土的强度级别不可小于C80,预应力钢筋管桩抗压强度应做到设计方案抗压强度的**后才可以逐渐桩基施工。
2、对比地质环境材料及按设计方案规定有效选用工程施工机器,锤击桩选用重锤式低击的标准采用桩锤并操纵桩基施工总锤击数,防止桩身混泥土造成疲惫毁坏,桩身破裂,静压桩工程施工时工作压力不可**出桩身所能承担的抗压强度。同一根桩的压桩全过程应持续开展,压桩时操作工应时时刻刻留意气压表上工作压力值,并在压桩**出来有效压桩次序。
3、工程施工场所应整平,选用负压沉桩时,场所承载力不可低于压桩机接地装置气体压强的1.2倍,不然应采取有效的地基基础对策,桩基施工前应仔细检测工程机械设备,将滑轨矫直。
4、按工程施工方案科学安排桩基施工线路,防止压桩或挤桩。
5、管桩在运送及堆积全过程中应恰当叠起来,管桩宜单面堆积,现场地不允许需层叠堆积时,应合乎有关标准规定;层叠堆积桩时,应在垂直平分桩长短方位的路面上设定2道垫块,垫木应各自坐落于距桩端0.2倍桩优点;较底层较边缘的桩应在垫块处用木楔子塞紧;垫块宜采用抗压的长木枋或木枕,不可应用有边角的金属结构;当桩层叠堆积**出2层时,应选用起吊机取桩,禁止拖拖拉拉取桩;吊桩时要轻起轻吊,防止应用前桩身早已破裂。
6、桩尖、桩身质量检测
较先务必对桩尖开展检查、精确测量,依照管桩相关标准针对桩尖的规定和设计图规定,对全部在场的桩尖开展精确测量,对全部在场的管桩开展认真仔细地检查,精确测量管桩的直径、壁厚、桩身、长短、桩身弯折度等相关规格,并详尽纪录。尤其是壁厚薄厚,因为负压法施工过程中的夹紧力比较大,壁厚不足非常容易把桩夹碎。与此同时解决桩身外型品质开展仔细地检查,查验桩身是不是表面、里外表层是不是漏筋、表层是不是有缝隙、是不是断丝脱头、桩套箍是不是凹痕、表层混泥土是不是坍落等状况。
7、桩位施工放线应选用不一样方式二次核查。
8、桩基施工时要确保土桩的平整度,防止桩身歪斜;确保桩锤、桩帽、桩身轴线重叠,防止桩基施工因轴力承受力造成桩**粉碎、桩身破裂。
9、桩间隔低于3.5d时,宜选用跳打,应操纵每日桩基施工数量,同一地区内不适合**出12根桩,防止土桩上调,桩身歪斜。
10、内搭桩时,应选用锤重或冷锤工程施工,将底桩缓缓打进,矫直桩身平整度,遇地底阻碍物立即清除后再再次工程施工。
11、接桩时电焊焊接要持续圆润,焊渣要清除,焊接自然冷却时间应不少于8min,地下水位较高的应适当延长冷却时间,避免焊缝遇水如淬火易脆裂。
12、根据管桩尺寸按要求制作桩帽及送桩器,避免因桩帽和送桩器尺寸不合要求使桩**破碎及桩身断裂。
13、管桩的截桩应采用专业的切割机具进行截割,严禁采用大锤横向敲击截桩或强行扳拉截桩。
14、要尽量避免打桩机、吊机及其它大型机械在已施打的工程桩上行走。
五、质量标准
预应力管桩桩的桩位偏差,必须符合表1的规定。斜桩倾斜度的偏差不得大于倾斜角正切值的15%(倾斜角系桩的纵向中心线与铅垂线间夹角)。表1、预应力管桩桩位的允许偏差(mm)
表2、电焊接桩焊缝质量标准
表3、静力压桩质量检验标准
表4、锤击预应力管桩质量检验标准
注:①表1、2、3、4选自GB50202-2002《建筑地基基础工程施工质量验收规范》其中个别数据依据JGJ94-2008《建筑桩基技术规程》做了相应调整;②表中“基桩检测技术规范”参见JGJ106-2014《建筑基桩检测技术规范》。
1、单桩竖向承载力检测
2、建筑桩身完整性抽样检测检测的方法有高应变法、低应变法、钻芯法和声波透射法,一般比较常用的是低应变法。
预应力管桩工程常见质量问题有:一般处理方法有:单桩承载力低于设计要求的常见原因有:
桩沉入深度不足;桩端未进入设计规定的持力层,但桩深已达设计值;较终贯入度过大;其他,诸如桩倾斜过大、断裂等原因导致单桩承载力下降;勘察报告所提供的地层剖面、地基承载力等有关数据与实际情况不符。桩倾斜过大的常见原因:
1、预制桩质量差,其中桩**面倾斜和桩尖位置不正或变形,较易造成桩倾斜;2、桩机安装不正,桩架与地面不垂直;3、桩锤、桩帽、桩身的中心线不重合,产生锤击偏心;4、桩端遇石子或坚硬的障碍物;5、桩距过小,打桩顺序不当而产生强烈的挤土效应;6、基坑土方开挖不当。
桩接头断离的常见原因:
预制桩质量差,其中桩**面倾斜和桩尖位置不正或变形,较易造成桩倾斜;桩机安装不正,桩架与地面不垂直;桩锤、桩帽、桩身的中心线不重合,产生锤击偏心;桩端遇石子或坚硬的障碍物;桩距过小,打桩顺序不当而产生强烈的挤土效应;上、下节桩中心线不重合;桩接头施工质量差,如焊缝尺寸不足、冷却时间不够等原因。桩位偏差过大的常见原因:
测量放线差错;沉桩工艺不良,如桩身倾斜造成竣工桩位出现较大的偏差。
出现断桩的常见原因:
除了桩倾斜过大可能产生桩断裂外,其他原因:桩堆放、起吊、运输的支点或吊点位置不当;沉桩过程中,桩身弯曲过大而断裂。如桩制作质量造成的弯曲,或桩细长又遇到较硬土层时,锤击产生的弯曲等;
补沉法:
预制桩入土深度不足时,或打入桩因土体隆起将桩上抬时,均可采用此法。补桩法:
桩基承台前补桩。当桩距较小时,可采用先钻孔,后植桩,再沉桩的方法。桩基承台或地下室完成再补静压桩。此法的优点是可以利用承台或地下室结构承受静压桩的施工反力,设施简单,操作方便,不延长工期。补送结合法:
当打入桩采用分节连接,逐根沉入时,差的接桩可能发生连接节点脱开的情况,此时可采用送补结合法。首先,对有疑点的桩复打,使其下沉,把松开的接头再**紧,使之具有一定的竖向承载力;其次,适当补些全长完整的桩,一方面补足整个基础竖向承载力的不足,另一方面补打的整桩可承受地震荷载 。扩大承台法:桩位偏差大。原设计的承台平面尺寸满足不了规范规定的构造要求,可用扩大承台法处理。考虑桩 ** 同作用。当单桩承载力达不到设计要求,需要扩大承台并考虑桩与**地基共同分担上部结构荷载。桩基质量不均匀,防止独立承台出现不均匀沉降,或为提高抗震能力,可采用把独立的桩基承台连成整块,提高基础整体性,或设抗震地梁。其他方法:修改桩型或沉桩参数;改变桩型、改变桩入土深度、改变桩位、改变沉桩设备;底板架空、上部结构卸荷、结构验算;综合处理法、采用外围补桩,增加周边嵌固,防止或减少桩位侧移。
*二章 质量事故1、芜湖市某住宅区楼桩基工程质量事故的案例分析
一、工程及事故概况
芜湖开发的“江城XX"2#、3#住宅楼,18层,框剪结构,建筑面积为2#楼13900M2、3#楼20700M2。本工程采用锤击预制预应力管桩,工程结束后经静载检测,共七根检测桩全部达不到设计承载力。二、事故原因分析:
1、桩长过短,未达到设计持力层。2、修改设计,未报有关部门审查、备案。将桩长由18米改为12米,且取消了十字钢桩尖。3、各责任主体质量意识不强,侥幸心里浓厚。2006年12月15日开始施工**根桩,在打桩过程中,当桩入土深度达到1IM时,桩帽就损坏,施工单位就认为难以达到桩的设计长度,于是2006年12月16日设计、勘探、监理、施工等单位召开会议,商定以4根桩进行静载试验,以试验承载力确定桩的设计长度,根据试验结果综合分析,经各方商议以12M作为设计桩长。各责任主体也进行过分析、论证,但流于表面,未能深入,仅凭“经验”及4根试桩的静载试验为依据进行大面积施工,从而造成了这次质量事故。三、事故处理
原设计基础为桩基,后改为筏板基础,筏板厚度为50cm,挑出外墙边500mm,筏板肋梁截面为60Ox800mm,混凝土强度等级为C30,另补12根桩。
2、长乐区营滨路工程“问题路”
工程概况:
长乐区营滨路工程概算总造价8.13亿元,2016年通车后,全线(玉田罗联古槐段7.7公里水泥路面除外)均出现不同程度沟槽、车辙、裂缝、路基沉降等问题,局部路面沉降30厘米-50厘米,群众反响强烈。原因:
违规招标、大面积围串标,比如首占标段149,有142家参与围标,围标后卖标价达1000万元;
偷工减料情况严重,经第三方机构对全线路面结构、软基路段桩基等进行随机检测,6个标段均不达标,桩基工程合格率为0%;
工程监管严重缺位,原道路建设指挥部办公室未健全质量管理体系,各标段项目经理和总工长期不到岗,监理人员、检验人员收受好处,伪造验收文件;
工程资金管理失控,原道路建设指挥部办公室19次违规出借资金,同时挪用其他单位账户6950万元支付工程进度款,而且工程变更**比例,比如古槐标段甚**达46.3%。基桩工程是建筑工程中较重要的隐蔽工程,但桩基工程质量受多项因素的影响,所以熟悉桩基础施工中常见质量事故以及事故发生原因,并了解常见质量事故的处理方法,才能有效控制桩基工程质量,保证整体工程的安全。施工质量事故,人为因素是导致事故发生的根本原因。
重点抓好施工管理加强现场监督强化施工人员质量意识教育规范施工工序流程做好事前、事中、事后质量控制ghjy168.cn.b2b168.com/m/