预应力混凝土增强型离心桩施工技术研究
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浅析预应力高强混凝土管桩施工技术摘要:本文主要阐述了预应力高强混凝土管桩的施工工艺与方法,质量控制要求,保证预应力管桩施工质量,以满足规范与设计要求。
关键词:预应力高强混凝土管桩静压法施工质量控制引言应力高强混凝土管桩在我省建筑市场的应用十分广泛,预应力高强混凝土管桩能够获得如此大的应用的主要原因是它具有耐打、耐压,穿透能力强,单桩竖向承载力高,抗震性能好,耐久性好,造价适宜,施工工期短,施工现场文明整洁等特点,深受业主、施工单位和设计人员的普遍欢迎。
使得预应力高强混凝土管桩有进一步发展趋势。
但是在使用过程中,特别在施工时,经常发现诸如桩头暴裂、桩偏位、桩身偏斜等问题,给桩基工程带来不少麻烦,导致桩基处理费用增加。
1预应力混凝土管桩施工特点预应力混凝土管桩在被压入土过程中,地基土受到重塑扰动,桩压入时所受到的土体阻力并不完全是静态阻力,但也不同动态阻力,压桩阻力是由桩侧摩阻力和桩尖阻力组成的,压桩阻力的大小和分布规律的影响因素主要是土质、土层排列、硬土层厚度、埋入持力层深度等。
在穿过上覆软土层时,压桩阻力较小。
主要是因为对于上覆土层为较软土层,如饱和粘性土、粉土等,其瞬时排水固结效应不明显,体积压缩变形小,桩体在贯入时会产生超静孔隙水压力。
当将桩压到密实砂层、硬塑坚硬的风化残积土、强风化岩等持力层时,压桩力会急剧上升。
因为将桩压到持力层时,在压桩力剧烈的挤压挤密作用下,桩端附近的土己经不是原状土,而是形成超压密土层区和挤密加固区,强度比原状土的强度高。
压桩完成后,随桩侧土孔压消散、再固结和触变恢复,最终形成一层紧贴于桩表面的硬壳,最后管桩由桩身摩擦力与端承作用提供承载力。
2 工程概况某公寓1~6#楼工程桩基采用预应力高强混凝土管桩,静压法施工,共有283根桩。
桩型为φ500(ab),桩长约46~55m,分4节桩三个接头,每节桩长约12~14m,以强风化花岗岩为桩端持力层,要求桩端全断面进入持力层≥0.5m,单桩竖向承载力设计值为2225kn,压桩力为2倍单桩竖向承载力设计值。
浅析预应力离心混凝土空心方桩在工程中的应用摘要:近年来预应力离心混凝土空心方桩在工程中的应用越来越广泛。
本文结合工程实际情况阐述了空心方桩的工程应用情况,其次根据它的应用情况归纳出它在工程应用上的优点及存在的问题。
关键词:预应力离心混凝土空心方桩管桩轴向承载力经济性存在的问题一、前沿在目前的城市化建设进程中,离心成型的先张法预应力混凝土空心方桩是一种新型预制桩,是对管桩的一种深度开发的产品。
作为一种性能稳定,可靠度高的成熟桩型已被编制为标准设计图集被广泛的应用到工业与民用建筑中。
二、预应力混凝土空心方桩的优势1、简介预应力混凝土空心方桩是专业工厂采用先张法预应力、离心成型和蒸汽养护制成的一种外方内圆的预制混凝土构件。
其适用的地层为流塑、软塑状态的软弱地基,持力层宜为粘土层、砂层、埋藏较深的基岩以及强风化岩层或风化残积土层较厚的土层,尤其适用于软弱土层较厚的土层。
其制作工艺及特性与现阶段已成熟广泛使用的管桩基本相同,具有管桩的性能稳定、生产周期短、节约材料等优点,其生产工艺先进科学且已成熟,配筋合理,环保节能。
2、方桩的形状众所周知,相同面积的前提下圆形截面的周长最短。
因此,方形桩可比相同混凝土用量的圆形桩有更大的摩擦面,也就是说可以与土层接触面产生更大的侧摩阻力。
同时方桩在土层中桩体周边土与土的休止角比圆形桩的摩阻系数要大得多,这说明在相同的截面混凝土用量下,方桩可以获得更大的侧摩阻力。
因此,一般说来对于摩擦桩或摩擦型端承桩,可用边长较小的空心方桩代替直径较大的管桩。
3、方桩承载力以下通过本人参加设计计算的长安汽博园(杭州大江东)项目一期C#楼厂房桩基工程为例,结合工程实际情况通过单桩竖向承载力的简单对比说明。
本工程±0.00相当于黄海高程 6.400,桩顶标高相当于黄海高程 4.400。
场地地貌单元为钱塘江河流相冲积地貌,地貌单元单一,主要地层为:②-1 砂质粉土,稍密状,局部粘粒含量较高,呈粘质粉土状,干强度低、韧性低。
预应力混凝土管桩施工要点分析1、管桩的定位测放桩位时,在桩位中心处用钢筋头打入土中,然后以钢筋头为圆心、桩身半径为半径用白灰在地上划圆,使桩头能依据圆准确定位。
管桩基础施工的轴线定位点和水准基点应设置在不受施工影响的地方,一般要求距离群桩的边缘不少于30m.2、管桩的堆放与起吊管桩在装车、卸车及现场到过时,现场辅助吊机采用两点水平起吊,钢丝绳夹角必须大于45管桩在施工现场的堆放应按下列要求进行:1)管桩应按不同长度规格和施工流水作业顺序分别堆放,以利于施工作业。
2)堆放场地应平整、坚实。
3)若施工现场条件允许,宜在场面上堆放单层管桩,此时下面可不用垫木支承。
4)管桩叠堆二层或二层以上(最高只能叠堆四层)时,底层必须设置垫木,垫木不得下陷入土,支承点设在离桩端部0.2倍的桩长处,并应在垫木处用木楔塞紧以防滚边。
垫木应选用耐压的长木方或枕木,不得使用有棱角的金属构件。
5)打桩施工时,采用专门吊机取桩、运桩。
若立桩采用一点绑扎起吊,绑扎点距离桩端0239L(L为桩长)。
3、管桩的垂直度控制管桩直立就位后,采用两台经纬仪在离桩架15m以外正交方向进行以观察校正,校正的要求是打入前垂直控制应在0.3%以内,成桩后垂直应控制在0.5%以内。
每台打桩机配备一把长条水准尺,可随时量测桩体的垂直度和桩端面的水平度。
4、管桩压入施工注意事项1)应做好压桩力等技术参数的记录,遇异常情况及时通知有关人员,以便妥善处理。
2)严格控制终压条件,保证压桩质量。
注意用水准仪对最后一段沉桩情况的观测看变形是否己趋近于零,油压表显示终压力是否已稳定地达到要求的终压力。
或者桩机是否真正出现浮机,卸荷时桩身是否有明显的回弹,卸荷后残余沉降是台控制在2030哪以内。
3)对于土层分布极不均匀的场地,不能根据邻近己压桩的桩长来配桩,以免出现余桩太多或送桩太深的现象。
当桩压至接近平地面时,注意观察压力表的凑数,与邻近桩平地面时的压力值作比较,如果相差不大,则可以参照邻近桩长来配桩如果相差很大,读数比邻近桩低很多时,需考虑比邻近桩更长的接桩;读数比邻近桩大很多的需考虑比邻近桩更短的配桩。
浅谈预应力高强混凝土管桩(PHC桩)基础的施工摘要:预应力混凝土管桩基础是深入到地下土(岩)层的隐蔽工程,其主要作用是将上部结构的荷载传递到深层较硬的土(岩)层上,保证建(构)筑物的稳定。
近年来,随着国民经济建设的迅速发展,越来越多的工程项目采用预应力预应力混凝土管桩基础,以满足建(构)筑物对桩基础承载力和变形,以及抗震性能的要求,保证建(构)筑物安全和正常使用。
其预应力混凝土管桩的质量和安全性直接决定着建设项目的安全和使用。
关键词:预应力PHC桩施工技术前言:由于预应力混凝土管桩良好的受力承载性能,较低的经济成本,工期短,施工速度快以及可满足不同桩长等优点,最近这些年在国内外岩土工程中得到了非常快的推广,因此管桩行业也得到了前所未有的发展。
现代的国内外预应力混凝土管桩的一般生产工艺大多采用先张法预应力张拉、再离心成型、以及蒸汽养护高压蒸养等等,使管桩的桩身强度等级达到C80以上,大大提高了桩身的承载力和耐久性,这样高强的的预应力管桩具有很好的抗裂性能和很高的抗剪及抗弯性能,同时也能保证管桩在运输过程中保持桩身整体的完好。
预应力混凝土管桩由于具有良好的受力性能,因此它一般常被应用于粉土、砂土以及一些承载力较低的软土地区,解决了软土地区工程建设的极大难题。
一、预应力混凝土管桩发展历程在国外管桩应用比较早,早在1915年就开始对预应力混凝土管桩进行研究,澳大利亚的W. R. Hume通过离心混凝土制造了环形管桩,后来这项技术于1925年传到日本,到1962年日本就开始开发先张法预应力离心混凝土管桩。
从现代工程实际来看也证明了日本是当今在预应力混凝土管桩研究,设计及施工等技术最先进的国家。
由于预应力混凝土管桩的众多优点,在上个世纪90年代,它不仅在日本产量急剧上升,在俄罗斯、意大利、美国、法国、英国等国家都得到了极大的推广。
目前预应力混凝土管桩无论在设计上还是施工上都有一套完整的方法体系,它不仅只有传统的实心桩和空心桩,现在不断地研制出新的产品。
技术46中国建筑金属结构0引言随着我国城市化的加速,城市用地越来越紧张,迫使人们在工程建筑建设中“借天入地”,大力推广高层建筑和地下工程以满足要求。
随着地下室总量的增加,地下室上浮裂开难题日益突显。
地下室不仅仅是工程建筑的基本功能部分,也是全部高层建筑的基础。
为了达到基本功能规定,确保全部建筑构造的耐用性,地下室的上浮开裂早已提及了一个非常重要的位置。
通过实践说明,离心预应力混凝土中空桩的桩头与承台连接是一项集原材料、设计、施工、成品保护施工于一体的综合型工程项目。
它们既相互独立又相互依存。
材料是基础条件,设计方案是前提,文明施工是保证。
一旦地下室上浮裂开,很有可能造成业主举报,导致恶劣的社会影响。
同时,新项目中后期的维护费也将大幅度提升,对企业造成非常大的不利影响。
如何控制施工品质,避免地下室上浮裂开至关重要。
现阶段,离心预应力混凝土空心桩与承台连接施工在分公司和二级单位工程项目里的运用工作经验偏少。
合理性施工,掌握施工情况下的质量控制要点,必须汇总一套施工技术和方式。
因而,科学研究离心预应力混凝土空心桩的桩头与承台的连接施工技术具备重要作用。
离心预应力混凝土空心方桩是在预应力混凝土空心预制桩生产过程中,融合混凝土预制方桩的一些特性而产生的一种新式预应力混凝土桩。
它具备管桩混凝土的强度高、节省材料成本、施工便捷的特点。
有方桩优良的抗剪强度和接触面积大的优点。
1应用领域预应力混凝土空心方桩选用先张法离心加工工艺成形,适用地震烈度8度下(含8度)的一般工业与民用建筑。
地震烈度为7度和8度时,桩的连接头应在非液化土层中。
这类桩型的选用关键考虑到纵向受压载荷的应力。
当承受水平荷载或用作抗拔时,应融合地质构造、承受力状况等要素独立测算。
在挑选这类桩型开展打桩时[1],需要注意基础打桩震动和挤土对周边环境的不利影响,必要时应采用适度合理的对策,如应力释放孔、防挤沟等。
2分类和选用要点2.1分类依据混凝土的强度级别和内径,可分成预应力钢筋高强混凝土空心方桩、预应力混凝土空心方桩和预应力混凝土薄壁空心方桩。
预应力混凝土增强型离心桩施工技术研究
发表时间:2016-12-12T14:46:02.620Z 来源:《基层建设》2016年25期9月上作者:刘荣
[导读] 摘要:预应力混凝土增强型离心桩是一种新型预应力混凝土离心桩,它从技术质量上已具备先张法预应力混凝土管桩特点,同时也进一步完善了先张法预应力混凝土管桩在制作、施工以及质量上的不足之处。
江苏沪武建设集团有限公司江苏扬州 225267
摘要:预应力混凝土增强型离心桩是一种新型预应力混凝土离心桩,它从技术质量上已具备先张法预应力混凝土管桩特点,同时也进一步完善了先张法预应力混凝土管桩在制作、施工以及质量上的不足之处。
同时可以缩短工期、节约材料、提高经济效益。
关键词:离心桩;预应力;无端板;连接可靠;强度高
一、施工特点
1、预应力混凝土增强型离心桩是一种无端板管桩,其桩头采用桩套箍,桩身有四条纵向肋及数条环向肋的凹凸型,解决了先张法预应力混凝土管桩在制作上的繁琐问题。
2、预应力混凝土增强型离心桩的凹凸外型,提高了桩与土之间的竖向侧摩阻力,与传统的光圆外形的预应力混凝土管桩比较,该新型桩在土层中的竖向抗压及抗拔承载力有明显的增强。
二、工艺流程和施工要点
2.1测量定位放线→桩机就位→管桩进场→第一根桩沉桩→机械沉桩→卡扣接桩→截桩→管桩与承台连接→地面面层→集分水器安装→系统调试。
2.2施工要点
2.2.1 施工准备
①当压桩场地距周边建筑物较近,或距道路及地下管线较近时,可在桩基施工区域与管线之间开挖沟宽和沟深1.5m~2.0m左右的防挤沟,保护建筑、管线及道路。
②做好现场三通一平工作,及时清除地下障碍物和处理架空线路。
③管桩进场时,应根据现场施工要求,进行合理吊装、堆放。
④管桩进场必须有厂方提供的产品合格证,运至现场后应进行外观检验。
⑤压桩前根据设计施工图纸,对现场桩位轴线、标高进行测定,并经过检查办理复核签证手续;根据轴线定出的桩位点,用竹签或短钢筋打好定位桩,并采用白灰进行标识。
⑥桩机必须按有关程序或说明书进行进场组装。
压桩机的配重应平衡配置于平台上,并根据压桩力的大小进行合理配置。
⑦根据设计图纸、地质勘察报告等资料,施工前依据场地情况考虑配桩。
2.2.2操作要点
2.2.2.1、测量定位放线
(1)认真复核设计图纸,标准控制点数量满足施工需要及测量点间互相复核的需要即可,然后依据设计图纸精确算出尺寸关系或各桩位坐标,对桩位进行精确测放。
(2)采用电子全站仪等测量工具建立建筑平面测量控制网,并对闭合测量程序进行复核;同时利用水准仪对场地标高进行抄平,然后反映到送桩器上,显示出送桩深度,做好桩顶标高控制工作。
(3)桩位放出后,在中心采用30cm长φ8钢筋插入土中,根据需要做好标识:钢筋端头系上布条或点上白灰,然后画出桩外皮轮廓线的圆周,便于对位、插桩。
2.2.2.2、桩机就位
在对施工场地内的表层土质试压后,确保承载力满足静压机械施工及移动过程中不至于出现沉陷,对局部软土层可采用事先换填处理。
桩机进场后,检查各部件及仪表是否灵敏有效,确保设备运转安全、正常后,按照打桩顺序,移动调整桩机对位、调平、调直。
2.2.2.3、增强型预应力混凝土离心桩堆放、吊运及插桩
(1)桩的堆放。
增强型离心桩堆放应按两支点法进行,最下层支点宜放在垫木上,且各支点应在同一水平面。
(2)桩吊运及插桩。
增强型离心桩吊装宜采用两支点法,两支点法的两吊点距离桩端宜为0.2L(L为桩段长度),绳索与桩身水平夹角不得小于45°。
轻起轻放,严禁抛掷、碰撞,严禁单点拖拉。
管桩吊起后,缓缓将桩一端送人桩帽中,扶正就位后,将桩插入土中0.5—1.0m深度后,用两台经纬仪双向控制桩的垂直度。
通过桩机导架的旋转、滑动进行调整,确保管桩位置和垂直度符合要求后沉桩。
2.2.2.4、沉桩
(1)施工机械分锤击机械和静压机械两种。
锤击法沉桩机械通常采用柴油锤、液压锤,不能采用自由落锤打桩机;静压法沉桩宜采用液压式机械,施工方法宜采用顶压式。
(2)沉桩前在每节单桩桩身上划出以米为单位的长度标记,以便观察桩的人土深度及记录对应压力值,并通过实地高程测量,在送桩器上做好最后1m及最终送桩深度标记,通过水准仪配合控制。
沉桩时,固定端大螺帽应朝上,张拉端小螺帽应朝下,不得混淆。
(3)在沉桩开始阶段,压桩速度不能过快,应根据地质报告显示的土质情况选择压桩速度,一般以2.0~3.0m/min为宜。
第一节桩的垂直度偏差不得超过桩长的0.5%,并与第二节以上的增强型离心桩、桩锤、桩帽或送桩器、整个桩身在同一中心线上。
(4)锤击法沉桩:
桩帽或送桩器与增强型离心桩周围的间隙应为5~10mm; 桩锤与桩帽、桩帽与桩顶之间加设弹性衬垫,衬垫厚度应均匀,且经锤击压实后的厚度不宜小于120mm,在打桩期间应经常检查,及时更换和补充;
(5)静压法沉桩
采用顶压式桩机时,桩帽或送桩器与桩之间应加设弹性衬垫;采用抱压式桩机时,夹持机构中夹具应避开桩身纵向肋位置,夹具内弧必须与桩身外表面形状体征相一致。
抱压力不应大于桩身允许侧向压力的 1.1倍;抱压式桩机安放定位器时应正确,依靠定位器将上下节桩
对齐,严禁抱压式桩机平台与增强型离心桩桩身不在 90°时进行沉桩。
2.2.2.5沉桩接桩
(1)首节管桩压至桩头距地面0.8~1.2m高度时停止压桩开始进行接桩作业,上、下节桩拼接成整桩时,采用上螺下顶接桩卡扣连接,接头卡扣连接强度应不小于增强型离心桩桩身强度,必须确保锤击回弹时无缝隙。
上螺下顶接桩卡扣的安装顺序如下:
第一步:检查桩两端制作的尺寸偏差及连接卡扣件,无受损后方可起吊施工;
第二步:卸下上下节桩两端的保护装置后,清理接头残物。
第三步:将插杆安装在上节桩张拉端的小螺帽上,在下节桩的固定端大螺帽里安装弹簧、垫片、卡片及中间螺帽。
用专用检测工具检测中间螺帽端面与插杆平台距桩端面深度。
第四步:在下节桩端面涂抹足够的专用密封材料,操作时间控制在2min以内。
第五步:在专人指挥下,将插杆与中间套的轴线移到同一条直线上,缓缓插入,严禁碰撞。
2.2.2.6截桩
截桩宜采用锯桩器切割,并应保证截桩后留用部分增强型离心桩的质量不会下降。
2.2.2.7管桩与承台连接
(1)当需要凿桩时,应在设置托板及放入钢筋骨架后进行。
首先浇捣设计桩顶标高以下范围的混凝土,其强度等级比承台提高一级。
第一次浇捣的混凝土强度达到设计强度的70%后,方可凿去增强型离心桩的多余部分。
伸入承台内部的增强型离心桩表面应凿毛,并在浇捣承台混凝土之前,将桩表面清洗干净,涂一层水泥浆。
(2)当增强型离心桩伸人承台或地梁的长度满足设计要求,且不需要凿桩时,伸入承台或地梁的附加筋可通过镦头、滚丝与连接螺帽连接,连接高度不小于20mm,并锚入承台或地梁。
2.2.3施工质量控制
(1)打桩前应处理高空和地下障碍物,场地应平整且保持排水沟畅通,桩机移动的范围内除应保证桩机垂直度的要求外,还应考虑地面的承载力。
(2)桩身垂直度应重点控制第一根垂直桩,从十字交叉的两个方向进行观测,及时纠偏。
送桩时设专人进行观测,当送桩器上的刻度将与水准仪的水准线重合时,放慢沉桩速度直至两线重合,并结合设计要求的稳定终压值停止沉桩。
参考文献
[1]《预应力混凝土管桩》(10G409).
[2]《公路工程结构可靠性设计统一标准》 (GB/T 50283).。