计划第5讲混凝土预制桩施工.ppt

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1、土木工程施工土木工程施工第第5讲讲 砼预制桩施工砼预制桩施工 1 砼预制桩的制作 2 预制桩的沉桩施工 3 预制桩的沉桩质量控制 4 预制桩头的截桩第第2章章 地基处理与地基处理与桩基工程桩基工程土木工程施工土木工程施工桩的分类 桩基础由桩和承台组成：按承载性状分按承载性状分端承桩端承桩磨擦桩磨擦桩端承桩端承桩磨擦端承桩磨擦端承桩端承磨擦桩端承磨擦桩磨擦桩磨擦桩桩基础构造示意图桩基础构造示意图第第5讲讲 砼预制桩施砼预制桩施工工共共32页页 第第1页页土木工程施工土木工程施工 钢筋砼预制桩有实心桩(RC桩)和预应力管桩(PC管桩)两种：实心桩常为边长250550mm的方形断面，一般在施工现场预

2、制，单根桩的最大长度，取决于打桩架的高度，长度不宜超过30m。打30m以上的桩需考虑接桩，即整体分段预制、打桩过程中逐段接长；管桩一般为外径管桩一般为外径400500mm的空心园柱形截面，的空心园柱形截面，壁厚壁厚80100mm,在工厂采用在工厂采用“离心法离心法”制成，分节长度制成，分节长度810m，法兰连接。，法兰连接。管桩多采用先张法预应力工管桩多采用先张法预应力工艺。艺。预应力钢筋砼管桩预应力钢筋砼管桩共共32页页 第第2页页第第5讲讲 砼预制桩施砼预制桩施工工土木工程施工土木工程施工1 砼预制桩的制作 现场制作砼预制桩一般采用“间隔重叠法”生产，桩与桩间用塑料薄膜或隔离剂隔开，邻桩与

3、上层桩的砼须待邻桩与下层桩的砼达到设计强度的30%以后方可进行；重叠层数不超过四层、层与层间之间涂刷隔离剂。1.1 钢筋砼方桩的预制钢筋砼方桩的预制第一层预制方桩制作第一层预制方桩制作完毕完毕预制方桩的间预制方桩的间隔生产隔生产共共32页页 第第3页页第第5讲讲 砼预制桩施砼预制桩施工工土木工程施工土木工程施工 桩中钢筋应位置准确，主桩中钢筋应位置准确，主筋连接宜采用对焊，主筋接头位筋连接宜采用对焊，主筋接头位置应相互错开，相邻两根主筋接置应相互错开，相邻两根主筋接头截面的距离应大于头截面的距离应大于35d，并不小，并不小于于500mm；桩顶、桩尖一定范围；桩顶、桩尖一定范围内不留接头。内不留

4、接头。桩身钢筋绑桩身钢筋绑扎扎1.1 钢筋砼方桩的钢筋砼方桩的预制预制桩尖钢筋构造桩尖钢筋构造桩端钢筋构造桩端钢筋构造共共32页页 第第4页页土木工程施工土木工程施工 桩尖对准纵轴线、桩顶平面和接桩端面应平整。现场分段预制桩时，应整体支模、纵向主筋先通现场分段预制桩时，应整体支模、纵向主筋先通长铺设，再在分段处切断；分段长度应考虑桩架有效高度长铺设，再在分段处切断；分段长度应考虑桩架有效高度、场地条件、装卸和运输能力，并避免桩尖接近硬持力层、场地条件、装卸和运输能力，并避免桩尖接近硬持力层或桩尖处于硬持力层中接桩。或桩尖处于硬持力层中接桩。预制桩的砼强度等级不低于预制桩的砼强度等级不低于C30

5、，预应力砼桩的砼强，预应力砼桩的砼强度等级不低于度等级不低于C40，纵向钢筋的保护层厚度不宜小于，纵向钢筋的保护层厚度不宜小于30mm；锤击预制桩的粗骨料粒径宜为；锤击预制桩的粗骨料粒径宜为540mm。砼应机拌机捣砼应机拌机捣、由桩顶向桩尖、由桩顶向桩尖连续浇筑捣实，连续浇筑捣实，严禁中断，养护严禁中断，养护不少于不少于7天。天。料斗料斗布料入布料入模模砼振砼振捣捣密实密实表面表面拍实压拍实压光光共共32页页 第第5页页1.1 钢筋砼方桩的钢筋砼方桩的预制预制土木工程施工土木工程施工 桩的砼强度达到设计强度等级的70%方可起吊，如需提前起吊，应进行强度和抗裂度验算。1.2 预制桩的起吊 吊点应

6、设在设计规定之处吊点应设在设计规定之处，设计无规定时，应按吊桩弯，设计无规定时，应按吊桩弯距最小的原则确定吊点位置。距最小的原则确定吊点位置。见右图：见右图：预制桩的预制桩的装车运输装车运输共共32页页 第第6页页1 砼预制桩的制作砼预制桩的制作土木工程施工土木工程施工1.3 预制桩的运输、堆放 桩运输时的砼强度应达到设计强度的100%。打桩时桩宜随打随运，以避免二次搬运。桩的堆放场地须平整坚实，垫木间距应与吊点位置桩的堆放场地须平整坚实，垫木间距应与吊点位置相同，各层垫木应在同一垂直面上，层数不超过四层，相同，各层垫木应在同一垂直面上，层数不超过四层，不同规格的桩应分别堆放。不同规格的桩应分

7、别堆放。运桩和运桩和堆放的桩尖方堆放的桩尖方向应符合吊升向应符合吊升的要求的要求,以免临以免临时再需将桩调时再需将桩调头。头。1 砼预制桩的制作砼预制桩的制作预制桩的堆放预制桩的堆放共共32页页 第第7页页土木工程施工土木工程施工2 预制桩的沉桩施工 预制桩的沉桩施工方法有锤击法、静力压桩法、振动法和水冲法。锤击锤击法法共共32页页 第第8页页第第5讲讲 砼预制桩施砼预制桩施工工静力压桩法静力压桩法振动振动法法土木工程施工土木工程施工 打桩设备包括桩锤、桩架和动力设备。2.1.1 桩锤 2.1 锤击法 落锤落锤 构造简单、施工方便，锤重一般构造简单、施工方便，锤重一般0.51.5t，用卷扬机拉

8、升施打，可随意调整落锤高度。速度慢、效率用卷扬机拉升施打，可随意调整落锤高度。速度慢、效率低、对桩身损伤大。低、对桩身损伤大。汽锤汽锤 利用蒸汽或压缩空气为动力进行锤击。有单利用蒸汽或压缩空气为动力进行锤击。有单动和双动之分，单动式汽锤锤重动和双动之分，单动式汽锤锤重315t，锤击频率，锤击频率4060次次/min，落距短、速度快、效率高、适宜打各类桩；双，落距短、速度快、效率高、适宜打各类桩；双动式汽锤锤重动式汽锤锤重0.63.5t，锤击频率，锤击频率100135次次/min，可打，可打斜桩、水下打桩和拔桩。目前已较少使用。斜桩、水下打桩和拔桩。目前已较少使用。2 预制桩的沉桩施预制桩的沉桩

9、施工工共共32页页 第第9页页土木工程施工土木工程施工 柴油锤构造简单、施工方便，有导杆式和筒式两种，锤重27.2t，由于噪音、振动和空气污染等公害，在城市施工日益受到限制，不适用硬土和软土中打桩；液压打桩锤液压打桩锤 无无噪音、冲击频率高，并噪音、冲击频率高，并适合水下打桩，是理想适合水下打桩，是理想的冲击式打桩设备，但的冲击式打桩设备，但构造复杂、造价较高。构造复杂、造价较高。国内最大的国内最大的D180筒式柴油锤筒式柴油锤HHP系列液压打桩锤系列液压打桩锤点击动画点击动画柴油锤柴油锤2.1 锤击法锤击法共共32页页 第第10页页土木工程施工土木工程施工柱锤的选择 锤击法沉桩施工，桩锤选择

10、是关键。首先应根据施工条件选择桩锤的类型，然后决定锤重，一般锤重大于桩重的1.52倍时效果较为理想（桩重大于2t 时可采用比桩轻的锤，但不宜小于桩重的75%）。施工中应施工中应“重锤轻击重锤轻击”(锤的重量大而锤的重量大而落距小落距小)，这样桩极易打入土中，不会打，这样桩极易打入土中，不会打坏桩头，也不会产生桩身回跃坏桩头，也不会产生桩身回跃(回弹回弹)；桩锤过轻时，则会出现桩锤过轻时，则会出现“轻锤高击轻锤高击”，极易损坏桩头，桩也难以打入土中。极易损坏桩头，桩也难以打入土中。共共32页页 第第11页页2.1 锤击法锤击法土木工程施工土木工程施工2.1.2 桩架 桩架是支持桩身和桩锤、在打桩

11、过程中引导桩的方向的设备。常用的桩架有多功能桩架和履带式桩架。多功能桩架：由立柱、斜撑、回转工作台、底盘及传多功能桩架：由立柱、斜撑、回转工作台、底盘及传动机构组成。动机构组成。优点：机动性优点：机动性和适应性较大和适应性较大，水平方向可，水平方向可作作3600回转，回转，立柱可倾斜，立柱可倾斜，可适应各种预可适应各种预制桩和灌注桩制桩和灌注桩；缺点：机构；缺点：机构庞大，组装拆庞大，组装拆 迁较麻烦。迁较麻烦。共共32页页 第第12页页2.1 锤击法锤击法土木工程施工土木工程施工 履带式桩架 以履带式起重机为底盘，加装立柱及传动机构用以打桩。性能灵活，移动方便，适应各类预制桩或灌注桩的施工。

12、共共32页页 第第13页页2.1 锤击法锤击法土木工程施工土木工程施工2.1.3 打桩前的施工准备工作 清除地上或地下障碍物 平整场地 定位放线通电、通水 安设打桩机。桩基轴线的定位点应桩基轴线的定位点应设置在不受打桩影响处；设置在不受打桩影响处；每个桩位打一个小木桩；每个桩位打一个小木桩；打桩地区附近设置不少于打桩地区附近设置不少于2个水准点，供施工过程中检个水准点，供施工过程中检查桩位的偏差和桩的入土深度查桩位的偏差和桩的入土深度。注意：注意：打桩前对桩管进行检查打桩前对桩管进行检查共共32页页 第第14页页2.1 锤击法锤击法土木工程施工土木工程施工2.1.4 打桩顺序 直接影响打桩速度

13、和打桩质量，应综合桩距大小、桩机性能、工程特点和工期要求综合考虑。由一侧向单一方向打由一侧向单一方向打(逐排打逐排打)：桩的就位和起吊方便：桩的就位和起吊方便，打桩效率高，但土壤向一个方向挤压，桩距，打桩效率高，但土壤向一个方向挤压，桩距4倍桩径时倍桩径时，土壤的挤压影响可忽略不予考虑，小于，土壤的挤压影响可忽略不予考虑，小于4倍桩径时可产倍桩径时可产生桩身倾斜或浮桩，应考虑跳打或变换打桩顺序；生桩身倾斜或浮桩，应考虑跳打或变换打桩顺序；自中间向两个方自中间向两个方向打：适宜大面积的桩群向打：适宜大面积的桩群；自中间向四周打自中间向四周打：适宜大面积的桩群。：适宜大面积的桩群。共共32页页 第

14、第15页页2.1 锤击法锤击法土木工程施工土木工程施工注意：对标高不一的桩应遵循“先深后浅”的原则；对不同规格的桩，应遵循“先大后小、先长后短”的原则。点击动画点击动画锤击法沉桩锤击法沉桩共共32页页 第第16页页2.1 锤击法锤击法土木工程施工土木工程施工2.1.5 打桩方法 桩插入土中时的垂直度偏差不超过0.5%，固定桩锤和桩帽,使桩、桩帽、桩锤在同一铅垂线上，确保桩能垂直下沉。开始沉桩应起锤轻压并开始沉桩应起锤轻压并轻击数锤，观察桩身、桩架轻击数锤，观察桩身、桩架、桩锤等垂直一致，始可转、桩锤等垂直一致，始可转入正常施打。入正常施打。打桩过程中，如遇桩打桩过程中，如遇桩身倾斜、桩位位移、

15、贯入度身倾斜、桩位位移、贯入度剧变、桩顶或桩身严重裂缝剧变、桩顶或桩身严重裂缝或破碎等异常情况，或破碎等异常情况，应暂停应暂停打桩，处置后再行施工。打桩，处置后再行施工。桩身定位桩身定位共共32页页 第第17页页2.1 锤击法锤击法土木工程施工土木工程施工 采用送桩法将桩顶标高低于地面的桩送入土中时，桩与送桩杆应在同一轴线上，拔出送桩杆后，桩孔应及时回填。安装送桩杆安装送桩杆 送桩施打送桩施打 桩已打入桩已打入地面以下地面以下共共32页页 第第18页页2.1 锤击法锤击法土木工程施工土木工程施工2.1.6 多节桩的接桩 常用接桩方法有焊接、法兰连接或硫磺胶泥锚接。前二种方法适用于各类土层，后一

16、种适用于软土层。焊接接桩：钢板宜用低碳钢，焊条宜用E43，先四角点焊固定，再对称焊接；法兰接桩：钢板和螺栓亦宜用低碳钢并紧固牢靠；硫磺胶泥锚接桩的硫磺胶泥配合比应通过试验确定。焊接接桩焊接接桩共共32页页 第第19页页2.1 锤击法锤击法土木工程施工土木工程施工2.2 静力压桩 静力压桩是利用静压力将桩压入土中，施工中无振动、无噪音，但存在挤土效应。适用于软弱土层和邻近有怕振动的建（构）筑物的情况。当存在厚度大于2m的中密砂夹层时，不宜采用静力压桩。静力压桩机静力压桩机有机械式和液压有机械式和液压式之分，目前使式之分，目前使用的多为液压式用的多为液压式静力压桩机，压静力压桩机，压力可达力可达7000kN。2 预制桩的沉桩施预制桩的沉桩施工工共共32页页 第第20页页土木工程施工土木工程施工 静力压桩多采用分段预制、分节压入、逐段接长。当下节桩压入土中后上端距地面0.81m时接长上节桩，继续压入。每根桩的压入、接长应连续。初压时如桩身发生较大移初压时如桩身发生较大移位、倾斜，压入过程中桩位、倾斜，压入过程中桩身突然下沉或倾斜，桩顶身突然下沉或倾斜，桩顶砼破坏或压桩阻力剧变时砼破坏或压桩阻