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预制混凝土桩基础施工准备

2015-06-13  谁清斋
          桩是指深入土层的柱型构件,称基桩。由基桩与连接桩顶的承台组成桩基础,简称桩 基。桩基础的主要作用是将上部结构的荷载传递到深部较坚硬、压缩性小的土层或岩层。由于桩基具有承载力高、稳定性好、沉降及差异变形小、沉降稳定快、抗震 性能强以及能适应各种复杂地质条件等特点而得到广泛应用。

1 桩基分类

1.1 按承载性状分类

根据桩在极限承载状态下,总侧阻力和总端阻力所占份额分为两个大类和四类。

1.1.1摩擦型桩

(1)摩擦桩:在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载由桩侧阻力承受,桩端阻力小到可忽略不计;

(2)端承摩擦桩:在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载主要由桩侧阻力承受。

1.1.2端承型桩

(1)端承桩:在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载由桩端阻力承受,桩侧阻力小到可忽略不计。

(2)摩擦端承桩:在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受。

1.2 按成桩方法分类

1.2.1挤土桩

沉管灌注桩、沉管夯(挤)扩灌注桩、打入(静压)预制桩、闭口预应力混凝土空心桩和闭口钢管桩。

成桩过程的挤土效应在饱和黏性土中是负面的,会引发灌注桩断桩、缩颈等质量事故,对于挤土预制混凝土桩和钢桩会导致桩体上浮,降低承载力,增大沉降;挤土效应还会造成周边房屋、市政设施受损;在松散土和非饱和填土中则是正面的,会起到加密、提高承载力的作用。

1.3 部分挤土桩

包括冲孔灌注桩、钻孔挤扩灌注桩、搅拌劲芯桩、预钻孔打入(静压)预制桩、打入(静压)式敞口钢管桩、敞口预应力混凝土空心桩和H型钢桩。

1.4 非挤土桩

分为干作业法钻(挖)孔灌注桩、泥浆护壁法钻(挖)孔灌注桩、套管护壁法钻(挖)孔灌注桩。对于非挤土桩,由于其既不存在挤土负面效应,又具有穿越各 种硬夹层、嵌岩和进入各类硬持力层的能力,桩的几何尺寸和单桩的承载力可调空间大。因此钻、挖孔灌注桩使用范围大,尤以高重建筑物更为合适。

2 场地准备

2.1 障碍物处理

沉桩前,应向城市管理、供水、供电、煤气、电信、房管等有关单位提要求,认真处理高空、地上、地下的障碍物。然后对现场周围的建筑物、地下管线等作全面检查,如有危房或危险构筑物,必须予以加固或采取隔振措施或拆除。

2.2 场地平整

打桩场地必须平整、坚实,必要时应铺设道路,经压路机压实,场地四周应挖排水沟排水。制桩材料的进场路线与成桩运往打桩地点的路线不应互相受干扰。

2.3 抄平放线

在打桩现场设置水准点,其位置应不受打桩影响,数量不少于两个,用于抄平场地和检查桩的入土深度。要根据建筑物的轴线控制桩定出桩基础的每个桩位。

3 桩的制作、运输和堆放

3.1 桩的制作

预制混凝土实心方桩是最常用的桩型之一。断面尺寸一般为200mm× 200mm~600mm×600mm。单节桩的最大长度,依打桩架的高度而定,一般在27m以内。如需打设30m以上的桩,则将桩预制成几段,在打桩过程 中逐段接长。但应避免桩尖接近硬持力层或桩尖处于硬持力层中接桩。较短桩多在预制厂生产,较长桩一般在现场附近或打桩现场就地预制。

制桩模板宜采用钢模版,模板具有足够刚度,并应平整,尺寸准确。制作方桩的方法有并列法、间隔法和重叠法等。现场制作由于场地限制,采用叠浇法比较 多。重叠层数根据地面允许荷载和施工条件确定,但不宜超过四层。桩与桩之间应做好隔离层(如油毡、牛皮纸、塑料纸、纸筋灰等)。上层桩或邻桩的浇筑,应在 下层桩或邻桩混凝土达到设计强度的30%以后方可进行。由于重叠法施工需待上层桩混凝土到龄期后,整堆桩才能起吊使用,故也可将桩制成阶梯状。

预制桩钢筋骨架的主筋连接宜采用对焊或电弧焊。当钢筋直径不小于20mm时,宜采用机械接头连接。预制桩在锤击沉桩过程中要出现拉应力,对于受水平、 上拔荷载桩桩身拉应力是不可避免的,按现行《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204的规定,同一截面的主筋接头数量不得超过主筋数量的50%, 相邻主筋接头截面的距离应大于35dg,且不小于500mm。钢筋骨架的制作还必须符合现行行业标准《钢筋焊接及验收规程》JGJl8和《钢筋机械连接通 用技术规程》JGJl07的规定。

预制桩混凝土粗骨料应使用碎石或开口卵石,粒径宜为5~40mm。混凝土强度等级常用C30~C40,宜用机械搅拌,机械振捣,由桩顶向桩尖连续浇筑捣实,一次完成。制作后应洒水养护不少于7d。

3.2 桩的起吊、运输和堆放

钢筋混凝土预制桩应在混凝土达到设计强度的70%方可起吊,达到设计强度的100%才能运输和打桩。如提前吊运,必须采取措施并经过验算合格后才能进 行。起吊时,必须合理选择吊点,防止在起吊过程中过弯而损坏。如无吊环,设计又未做规定时,绑扎点的数量及位置按桩长而定,应符合起吊弯矩最小的原则,可 按位置捆绑。

运输时桩身的混凝土强度应达到设计强度的100%。可以用平板车进行运输,运输中应保持平稳。桩的堆放场地应平整、坚实,不得产生不均匀沉陷。垫木位 置应与吊点位置相同并保持在同一平面上。各层垫木应上下对齐。桩的堆放应按打桩的要求分规格依次进行,堆放层数不宜超过4层。运到打桩位位置堆放,应布置 在打桩架附设的起重钩工作半径范围内,并考虑到起吊方向,避免转向。

当建筑物在靠近地面的软弱土层较厚的场地上时,天然地基承载能力不能满足要求,如果利用桩基础来代替天然地基,不仅可使建筑物提高抗震能力,而且还可 以取得良好的技术经济效益。由于桩基在建筑施工中的广泛应用,所以做好预制混凝土桩基础施工准备是施工质量的重要保证。

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