静压管桩和静压锚杆桩的区别
这两类桩。使用功能不一样。锚杆桩主要承受拉力。起到锚固作用。预应力管桩一般达到持力层,有的承载力效果。
静压锚杆桩施工工艺为:
确定桩位孔及定位→ 锚杆加工制作及埋设(桩段制作)→桩位孔及锚杆养护和保护→安装压桩反力架→节桩就位、校正→压桩→深度及压力值记录→下节桩就位、校正→接接桩→压桩→压桩到设计要求→终深度及压桩力验收→拆除压桩反力架→切割桩头→清孔封桩。其实预应力管桩施工工艺也差不多,只是要压到设计标高。与设计成压力要求。就要需要移机。
防治措施
1)桩制作时,要振捣密实,桩顶的加密箍筋要位置准确;桩成型后要严格加强养护。
2)沉桩前应对桩构件进行检查,检查桩顶有无凹凸现象,桩顶面是否垂直于轴线,桩尖有否偏斜,对不符合规范要求的桩不宜使用,或经过修补等处理后才能使用。
3)检查桩帽与桩的接触面处是否平整,如不平整应进行加垫等处理才能施工。
4)沉桩时稳桩要垂直,桩顶要有衬垫,如衬垫失效或不符合要求时要更换。
5)施工时应根据地质条件,桩断面尺寸及形状,合理选择桩锤。并采用“重锤低击”的方法,严格控制桩锤的跳动高度,禁止高起高落。
如何进行锤击、静压预应力砼管桩的施工监理
由于预应力管桩具有桩身强度高、承载力大、施工速度快等优点,因而在广东沿海地区应用较多,该桩在工程应用过程中可能会遇到如设计图纸差错、工程周边环境限制以及地质条件变化等因素而出现这样或那样的问题,为了工程质量和进度,在锤击、静压预应力砼管桩施工监理过程中,应做好以下几个方面的工作:
一、 审图
检查桩位布置图、基础平面图和柱平面布置图之间的轴线、位置、尺寸是否一致,检查桩中心、承台中心和柱中心是否重合,检查基础与上部结构的轴线、位置、尺寸是否相符,检查结构与建筑的轴线、位置和尺寸是否相符,检查锤击、静压预应力砼管桩的施工要求及说明是否清楚和完整等, 若存在差错和矛盾在图纸会审时提交设计人员解决, 同时还应提出若在施打、施压过程中出现断桩该如何补桩以及桩入土深度过浅,桩的有效长度少于设计短长度该如何处理, 以避免在施工过程中因设计修改而影响工程进度。
二、检查施工场地和提供的电源是否能满足施工要求
1、对于静压桩施工,一方面由于桩机重量大,每台压桩机200t以上,对场地承载力要求高,如果场地表层为回填土,地下淤泥层较厚,压桩机在行走及施压过程中,可能会出现桩机下沉,桩侧土体上浮或挤向另一边,这样就会对已压桩身产生侧向挤压,使其上部产生倾斜,若倾斜过大,则可能形成断桩, 如某工程压桩就是因为桩压机下沉,桩机退出,在回填30cm厚山皮石后再进去施压,桩机在已压桩位上来回走动,造成20多根已压桩位上部倾斜, 其倾斜度在5%~10%之间。
为了避免以上问题,应建议在松散软土场地上回填30-50cm厚的山皮石,以提高地面承载力;另一方面,由于静压桩机的电功率较大,每台桩机需要的电源150KVI以上,当施工方同时采用二台以上静力液压桩机施工时,提供的电源可能满足不了施工要求,这时施工方会自备发电机发电,这样就存在向施工方补偿发电费用问题,如果监理公司在施工合同签订前就已介入,则应建议要求施工方在承包报价中考虑自备发电费用,以减少增加工程费用,如果没有这样做,在施工期间应与、施工方一起观察记录桩机正常施压时每台班产量,根据桩的入土总长度计算发电补偿费用,若因桩机故障,经常停机检修,发电超过部分不应补偿。
2、对于锤击管桩施工,由于桩机重量较轻,桩机的电功率较小,提供的施工场地和电源一般都能满足要求。对于有地下室或半地下室的工程, 为了减少送桩深度,节约管桩,可建议施工方先将土方开挖一定深度再打桩, 同时在坑底四周挖排水明沟,以便在雨天能及时将坑内雨水抽走,不影响打桩。
三、审查施工方案
在审查锤击、静压管桩施工方案时,应审查打(压)桩施工顺序(桩机行走路线)是否合理,可按以下原则进行:
1、当拟建工程四周空旷或虽然原建筑物, 但相隔有一定距离时,桩机可从基础中心位置向四周施打或施压;
2、当拟建工程某一边靠近原有建筑物或地下管线时,桩机行走路线应朝远离原有建筑物,地下管线方向进行施打或施压,避免因地下土体挤压对原有建筑物、地下管线造成破坏。
四、复核基础轴线及桩位
1、在锤击、静压预应力砼管桩施工前,应根据规划总平面图上的坐标,用全站仪或经纬仪复核单体建筑位置是否正确,然后复核单体建筑的龙门桩上各轴线尺寸是否符合设计要求,再复核承台基础内桩位是否正确,检查其误差是否在施工验收规范内,否则应通知施工方重新测放。
2、在管桩施打、施压过程中,由于已打、已压部分管桩产生的挤土效应,可能会使还未施打(压)的桩位产生水平位移,特别是在松散软土场地施压较密的桩位,当压桩机下沉时更容易使未打桩位发生水平位移,对于这种情况,一是要通知施工方对相邻的其它未打桩位进行复核,若位移超过允许偏差范围,则应重新测放桩位;二是可建议设计改为开口桩尖,以减少挤土效应。
五、检查进场桩机和管桩
在施工方的桩机和管桩进场时,应检查筒式柴油打桩机的桩锤重量是否与设计要求一致;检查静力液压桩机加上配重后的总重量是否超过设计管桩承载力的1.652倍(具体数值由设计人员确定);检查压桩机上的液压千斤顶和液压表在近期是否经计量部门效核过,以出具的检验为准;检查管桩的生产合格证,由于同一直径的管桩分为A型、AB型,B型,还应检查管桩的壁厚、预应力钢筋根数是否符合设计规范要求,若以上检查没有问题,方可同意施工。
六、旁站监督预应力砼管桩的施打、施压过程
当施工方开始施打,施压管桩时,应核对管桩直径是否与设计一致,因为同一工程可能会有不同直径的管桩,核对锤击、静压管桩施工记录表上的配管长度、入土深度是否与实际相符,与施工方共同签字认可,工程计量准确。由于存在管桩进入持力层接桩,再打(压)时难以打(压)入的情况,为了管桩的承载力,应要求施工方在配管时将后一节管桩长度配足,避免在桩尖进入持力层时接桩。当每个桩位施打、施压完成时,及时按设计要求的收锤标准或终压值进行检查和验收。
七、对管桩在地质条件下施工出现异常情况的技术处理
1、当工程靠近山边,由于局部地下岩石埋深较浅,在锤击管桩时可能会出现打不下去的情况,当管桩入土深度较浅,承台下有效桩长达不到设计要求的短长度时,应向设计人员报告这一情况,同时建议是否需要增加桩位、加大承台;或者将承台降低至较硬土层上,加强承台配筋,利用桩和承台下天然地基共同承担上部荷载;或者建议将该处管桩改为人工挖孔桩,在管桩与挖孔桩之内设置后浇带,解决彼此不均匀沉降问题,如某外资企业靠近山边兴建厂房,出现以上情况,就是这样处理。
2、当工程地下土层中有一定厚度的砂层,该砂层下有一软弱土层时,采用锤击管桩一般都能穿过砂层,使桩尖进入持力层;采用静力压桩时若不能穿过砂层,应建议设计压力值看是否能穿过砂层,但压力值不应超过管桩强度的80%,以免压坏管桩。若仍不能穿过砂层,则应建议先用钻机在桩位上引孔(孔径少于管桩),用泥浆护壁,孔深为砂层底,在引孔后立刻压桩,使桩尖进入持力层,如某房地产公司的商品房,当砂层下有较弱夹层时,是按以上方法进行处理。
八、对已打、已压管桩的水平位置和垂直度进行验收
当打(压)管桩全部完成或在土方开挖后,与施工方一起对全部桩位的水平位置和垂直度进行测量验收,将超过设计及施工验收规范的桩位书面送交设计人员处理。
九、在土方开挖过程中应提醒施工方注意的问题
如果地下淤泥层较厚,在电梯井坑开挖土方时,应要求施工方坑边不要太陡,坡度应平缓,否则会因淤泥坍塌挤断管桩;在地下室土方开挖时,应要求施工方分层开挖,运土汽车吨位不能太大装土及运行应远离坑边,以免因汽车沉陷、土体挤压使已打、已压桩身上部倾斜出现断桩,如某自来水厂的清水池工程,就是因为以上情况使6条桩顶平地面(未送桩)的管桩桩身倾斜8-10%,经小应变测试全部为断桩,报告设计后全部改为补桩。 在锤击,静压预应力砼管桩的施工监理过程中,还会遇到以上未提到的问题,作出一名出色的应积极地去思考、发现、解决它,只有这样,监理工作才能做得更好,自身的技术、业务水平才会有大的提高。
预应力管桩施工中应注意问题
1.挤土效应
预应力管桩属于挤土类型,由于沉桩时的排土作用,使土体结构受到扰动,从而产生挤土效应;施工顺序不当,施工中压桩速率快,沉桩数量太多;布桩过多过密,加剧了挤土效应。防治措置:
(1)为有效降低排土作用,对大面积深厚软土区沉桩或大密度桩基承台,一种方法是采用开口钢桩尖,让部分土体进入到管桩的空心中,以降低挤土效应(但对桩端持力层易软化的泥岩等持力层不适宜);另一种方法是对桩距较密部分的管桩可采用预钻孔沉桩方法,孔径约比桩径小50~IOOMM,深度宜为桩长的1/2,施工时随钻随打,或采用间隔跳打法。
(2)控制沉桩速率,一般控制在1m/min左右。并根据桩的入土深度,宜先长后短、宜先高后低。若桩较密集,宜从中间向两侧或四周进行。桩数多于30根的群桩基础,应从中心位置向外施打。对挤土效应明显的场地,因严格控制日成桩工作量。
(3)设置袋装砂井或塑料排水板,消除部分超孔隙水压力,减少挤土现象;设置隔离板桩或地下连续墙;开挖地面排土沟,消除挤土效应。
(4)沉桩过程中应加强临近建筑物、地下管线的观测、监护,对靠近特别重要的管线及建筑物处可改其它桩型。同时进行桩土隆起和桩顶上浮的监测,并根据监测结果对上浮桩进行复打。
2.沉桩时遇到障碍无法继续沉桩
当场地填土层中含有砖头、砼块、石块的建筑垃圾,浅部旧基础,或桩周土土中分布有厚度不大但较密实的砂卵石层,或中、微风化夹层或微风化孤石。若大面积分布(或见孔率很高),应采用其它基础方案。若分布范围小(或见孔率低),可采用以下措施进行处理:
(1)打桩前应对场地地质情况进行分析和原有建筑情况进行调查了解。对浅层回填石块,浅部旧基础等障碍物可采用挖土机挖除。当障碍物埋藏较深时,可采用冲孔钻机引孔,或采用钻机将障碍物钻穿,然后在引孔内装入管桩后继续进行沉桩。
(2)当桩已入土较深时,若遇到坚硬密实的砂砾石夹层或强风化夹层(非坚硬的中微风化孤石),桩无法拔出时,可采用小型钻机将钻具放人管桩中间的空洞中钻孔,将障碍物钻穿后继续沉桩。
(3)选用的桩机能量大小应与设计要求、桩径、桩长及地质条件相匹配,即桩机选型、配重应符合施工要求。
3.桩位偏差过大或斜桩
施工中应严格控制桩的偏位,放线放桩之后,在锤打或压桩前还需再一次复测桩中心位。施工中静压桩机等重型设备的移动,大密度桩的挤土效应,桩尖遇到大直径障碍物时,以及施工中桩身未对齐、不垂直等都容易导致桩位偏差或倾斜。因此施工要采用以下措施防治:
(1)大型静压机的自重加配重总重量大,对场地表层土的强度有一定要求,如果表层土软,静压机行走过程中容易发生陷机,可能将已施工的桩压偏位。为避免造成桩偏位,施工前应对场地表层土进行处理,一般采用回填石粉渣或铺砂卵石层的方法进行碾压处理,处理厚度不得少于50、cm.
(2)桩过密产生挤土效应密集群桩施工过程中很容易产生挤土效应,后施工的桩很容易将先施工的桩挤偏位。施工时采用开口桩尖或引孔成桩,降低排土效应。同时制定合理的施工顺序,先施工场地中心的桩,在施工周围的桩,桩身挤压偏斜。
(3)当沉桩遇到障碍物时应及时排除后再进行沉桩;沉桩时发现不垂直应及时纠正,必要时应把桩拔出重打,桩进入一定深度后,不宜采用移动机架进行校正,以免发生断桩,应采取其他措施。
(4)施工过程中要严格控制好桩身垂直度,尤其是节桩,垂直度偏差不得超过桩长的0.5%、,桩帽、桩身及送桩杆应在同一直线上,尽量减少接桩数量,接头不宜超过3个。沉桩时宜设置经纬仪在两个方向上进行校准。
(5)基坑开挖水平位移过大基坑开挖,遇到饱和软粘土时,严禁边打(压)桩边开挖或用挖土机挖土,好用人工挖土,保持桩侧土的高差应少于1m,防止管桩被土的侧压力推斜,推裂或推断。如果基坑开挖采取放坡或柔性支护结构,将产生较大的水平位移,土体的位移必然带动坑内桩产生位移。
(6)施工过程中加强对垂直度的控
4.桩身破坏
施工过程中由于斜桩现象的出现或桩端、送桩杆不平整导致桩端应力集中,使桩帽滑落或桩头爆裂;移动机架进行校正桩位、桩身垂直度,导致桩身断裂;遇到坚硬地层(如砂卵石层、中微风化基岩),累计锤击数超过桩身疲劳强度等均易导致桩身破裂,防治措施:
(1)选用桩机合理有效的施工方法,控制桩身的垂直度。施工中密切关注沉桩状态,发现异常要及时分析原因,避免斜桩的发生。
(2)当场地土质密实坚硬,或布桩密集等,应注意桩侧阻力的增高导致沉桩困难,桩尖无法到达预定持力层,实际桩长短于设计桩长的问题,但此时单桩承载力已满足设计要求;或桩尖遇中、微风化孤石将导致桩尖阻力迅速增高导致的沉桩困难。如一味强行施打(或加压),将可能导致桩尖破坏,或因累计锤击数超过桩身疲劳强度而出现桩身破坏。
(3)施工过程中应加强对桩身原材料的检查验收。施工中发生桩身破坏宜采用小应变等有效的手段检测桩身情况,然后确定处理方法。
管桩设计和施工时应注意的事项
1、PTC管桩的长度设计时
应根据路基填筑高度、现有路面行车荷载对路基的影响作用、加宽路基下部的工程地质条件等因素综合考虑。进行多方案的技术比较、经济分析后确定桩的设计长度应符合预制规格的要求,以整米数计算。
2、同一加宽改建工程项目中PTC管桩的规格、型号不应太多
设计长桩可通过两种或以上桩型配桩解决,以免给管桩的生产加工、运输及调配造成困难。特别是要注意避免造成施工上的错误。
3、综合考虑工程地质情况和管桩的桩身强度
确定单桩的承载力。施工中所用管桩为开口桩,在压桩过程中桩下部的自然土会受压后挤入一定数量的硬土,阻塞桩口造成桩端的自然封闭形成闭口桩,增加
桩的承载力。
4、严格控制压桩速度
一般应控制在1米/分钟左右为宜,使各层土体能够正确反映其抗剪能力,当遇到大块障碍物影响压桩时,减慢压桩速度避免桩体出现偏位。
5、应尽量避免使用锤击式沉桩
特别是路基填土高度大于5米的路段,要求使用液压式静压机。由于锤击式打桩机落锤时瞬间的冲击力较大,会对原有高填方段路基带来一定的振动影响,破坏原有路基的稳定,特别是路基含水量较大时,连续多次的冲击振动影响会使路基土发生液化,同时受到路面荷载的作用使路基产生滑动面,造成原有路基及路面的开裂,严重时会造成原有路基的滑坡。
6、桩帽的尺寸大小应依据工程地质情况及路基的填土高度区。不宜统一尺寸,应按照高路基大桩帽,低路基小桩帽的原则来控制。
7、管桩施工结束后,若有高出地面的桩头,应对桩头加以保护。严禁施工机械碰撞,需要破除多余桩头时,可人工顺桩一点一点的凿除,禁止采取人工垂直桩身用重锤敲击破除,垂直桩身重锤敲击会造成管桩的开裂破碎,影响管桩的承载力。
一般预制桩都是空心的,然后再桩芯内浇筑一定高度混凝土并插入相应钢筋,要求钢筋一般深入承台1.2m左右,露出桩截面80cm左右。
后在预制桩上浇筑承台,露出的80cm左右钢筋锚固在承台里面。
桩基础是深基础应用多的一种基础形式,它由若干个沉入土中的桩和连接桩顶的承台或承台梁组成。
桩的作用是将上部建筑物的荷载传递到深处承载力较强的土层上,或将软弱土层挤密实以提高地基土的承载能力和密实度。