简述预应力空心方桩的施工技术

发表时间:2021/6/4   来源:《工程建设标准化》2021年第2期   作者:胡占连
[导读] 简述预应力空心方桩的产品特点、施工方法及质量控制
        胡占连
        杭州江南地基工程有限公司  浙江省  杭州市  310051
        摘要:简述预应力空心方桩的产品特点、施工方法及质量控制
        关键词:空心方桩;施工技术;质量控制
        前言:预应力空心方桩是在预应力管桩的基础上衍生出来的一种桩型,也是采用先张法预应力工艺和离心成型法制成的一种预制构件,主要由桩身、端头板和钢套箍等组成。现在逐步广泛应用于工业与民用建筑桩基础中。
        一、 预应力方桩产品特点                                          
        1)具有很强的抗弯、耐打、穿透力
        2)具有更高的承载力。同截面混凝土下方桩外表面积大于管桩,在土层中桩体周边土与土的摩擦系数要大。
        3)在桩身承载力要求相同的情况下,能有效减少桩基规范规定的桩的最小中心距,从而是承台基础部分的断面与配筋设计更为经济
        4)在主要性能一致时,空心方桩比管桩更节约材料。
        二、施工前的准备工作
          1)熟悉图纸,弄清场地情况
          2)制定方案:如施工方法,施工顺序
          3)选择施工机械、配备施工人员
          4)做好相应的施工技术交底工作
        三、施工机具的选择及施工流程
        1、预应力方桩的成桩方式有锤击和静压两种。选择锤击工艺还是静压工艺,主要看施工条件和地质情况。二者有各自不同的优点和缺点。
        1)静压桩机由于自身较重,对地面耐压力要求高,并且对表层土的挤压比锤击桩机突出,往往对周围浅基础建筑物地基基础产生不利影响,但静压机施工速度快,噪音小,施工时对环境污染少。
        2)锤击桩机一般采用柴油机驱动,产生的噪音及油烟对周围的环境污染严重。而且施工速度相对较慢。但锤击桩机出场费用较低,且对较硬的砂土夹层的穿透能力比静压桩机强。
        3)对终压力的直观性:静压桩机对终压力可以直观读取,而锤击桩机是对最后的贯入度来控制,相对不是很直观。
        2、施工流程 :
        测量放线—桩机就位—调平—吊桩、成桩—接桩—继续成桩—送桩—下一桩位
        1)测量:根据施工图纸,算好数据,导入GPS。
        2)数据导入完毕,桩机就位,调整好桩架
        3)桩起吊要按规范操作,第一节桩插入地下时,要尽量保持位置准确、校正好垂直度
        4)接桩:一般采用焊接接桩。当下节桩沉入离地面1.0米左右,吊起上节桩,调整上下桩中心线,按规范接桩。
        5)送桩:用送桩器将桩送至设计标高。

拔出送桩器,桩机移向下一桩位
        打桩顺序一般按下列原则:
        (1)根据桩的密集度,可从中间向两边,或从一侧向另一侧施打
        (2)根据基础设计标高,宜先深后浅
        (3)根据桩的规格,宜先大后小、先长后短
        (4)根据桩与原建筑物的距离,宜先近后远
        四、预应力方桩的施工技术控制
        预应力方桩的沉桩工艺控制的要点主要是对桩的垂直度、焊接的质量及沉桩终止值的控制
        1)打桩是用导板夹具或桩箍固定好方桩,沉桩时确保桩顶和桩中心线的一致性。如果采用锤击沉桩,必须使桩锤、桩帽、桩身在同一轴线上。时刻控制好桩的垂直度,否则容易发生桩断裂等情况。
        2)如果有接桩,要下节桩沉到离地面约1.0米时起吊上节桩,调节上下中心线重合,对接上下端板表面清刷干净,分层施焊,应不少于3层,要做到焊缝饱满,焊好的桩要自然冷却,时间应大于8分钟,但施工中应尽量减少接桩,一般接头不宜超过3个,且接桩时不宜在硬土层中
        3)预应力方桩沉桩的终止标准由设计确定。一般摩擦桩以设计标高为主,贯入度或压力为辅。而端承桩则以贯入度或最终压力为主,标高为辅。如在打桩过程中,贯入度或压力发在剧变,或者最终的贯入度或压力与设计值有很大的区别,则须停止施工,查明原因,待问题处理后再行施工。
        五、预应力空心方桩施工中的质量问题
        1、桩身断裂:主要是空心方桩制作时原材料不合要求或制作时尺寸偏差较大,导致施工时薄弱部位出现断裂。还有施工时垂直度偏差较大等。故方桩进场时须检查其出厂合格证,必要时检测其桩身混凝土强度。并且在施工时严格控制桩的垂直度。
        2、桩顶碎裂:首先是桩顶局部抗击强度不够,桩顶表面凹凸不平,还有沉桩时特别是锤击沉桩,桩锤自由落距过大,导致桩顶承受过大的冲击而碎裂。锤击沉桩时须控制好总击数及最后1米的锤击数。
        3、接桩处脱裂:主要是焊接时未严格按照焊接操作规范进行,导致焊接质量不好或接桩时两节桩不在同一轴线上。因此,在电焊接桩时,要严格检查电焊质量,并做好隐蔽验收记录
        六、预应力空心方桩施工质量检查验收
        空心方桩施工质量检查验收一般分三个阶段:施工前检验、施工中检验、施工后检验
        1)施工前检验:桩的外观质量,桩的长度、边长、厚度等是否在误差范围内。还有打桩的设备检验。
        2)施工中检验:桩的垂直度、贯入度或压力、电焊质量等。
        3)施工后检验:主要对单桩极限承载力(静载)和桩身质量(动测)的检验。静载和动测的数量按设计要求和相关规定执行。
        结束语:预应力空心方桩施工受到施工过程中各个环境的影响,施工阶段的质量控制工作需要各方人员的积极配合,认真研究分析,针对特殊环节、特殊工艺采取相应的施工措施,确保施工质量,达到预期目的。创造更好的经济效益和社会效益。   
        参考文献:
        [1].《建筑桩基技术规范》[J]. 岩土力学,2008(11):3020.
        [2].蒋元海. 《预应力离心混凝土空心方桩》标准简介[J]. 混凝土与水泥制品,2009(06):22-26.
        [3].蒋元海. 《预应力离心混凝土空心方桩》标准简介[A]. 中国硅酸盐学会钢筋混凝土制品专业委员会、中国混凝土与水泥制品协会预制混凝土桩委员会.CCPA预制混凝土桩专业委员会2009~2010年年会暨学术交流会论文集[C].中国硅酸盐学会钢筋混凝土制品专业委员会、中国混凝土与水泥制品协会预制混凝土桩委员会:,2010:10.                                                                     
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