鋼筋混凝土預制樁基礎由樁身和連接樁頂?shù)某信_組成,其具有承載力大,穩(wěn)定性好,沉降量小而均勻,施工方便快捷等優(yōu)點。因此,鋼筋混凝土預制樁基礎在全國范圍內(nèi)得到廣泛應用。從各地的使用情況來看,無論是在質量方面還是在經(jīng)濟性方面,都取得了令人滿意的效果,但是,在施工過程中也經(jīng)常會遇到一些工程問題,現(xiàn)結合實際施工經(jīng)驗,對鋼筋混凝土預制樁施工技術進行詳細地總結和介紹。
一、預制樁制作
預制樁較短的(10m內(nèi))可在預制廠制作,較長的因不便運輸,一般在施工現(xiàn)場露天制作。方形樁邊長通常為200mm~450mm,在現(xiàn)場預制時采用重疊法預制,重疊層數(shù)不宜超過4層,預應力管樁都在工廠內(nèi)采用離心法制作,直徑為300mm~550mm。
預制樁鋼筋骨架的主筋連接宜采用對焊,同一截面內(nèi)主筋接頭不得超過50%,樁頂1m內(nèi)不應有接頭,鋼筋骨架的偏差應符合有關規(guī)定。
樁的混凝土強度等級應不低于C30,澆筑時從樁頂向樁尖進行,應一次澆筑完畢,嚴禁中斷。制作完后應灑水養(yǎng)護不少于7d,上層樁制作應待下層樁的混凝土強度達到設計強度的30%才可進行。
二、預制樁起吊、運輸和堆放
樁身強度達到設計強度的70%方可起吊,達到100%才能運輸。樁在起吊和搬運時,必須做到吊點符合設計要求,如無吊環(huán),且對設計又無要求時,則應符合最小彎矩原則,按下圖所示的位置起吊。起吊時應保持平穩(wěn)并不得損壞。樁的堆放場地應平整、堅實。墊木與吊點的位置應相同,并保持在同一平面內(nèi)。同樁號的樁應堆放在一起,而樁尖均向一端。多層墊木上下對齊,最下層的墊木要適當加寬。堆放層數(shù)一般不宜超過4層。
打樁前應將樁運到現(xiàn)場或樁架處以備打樁,應根據(jù)打樁順序隨打隨運,以免二次搬運。當在現(xiàn)場運距不大時,可用起重機吊運或在樁下墊一個滾筒,用卷揚機拖拉;當運距較遠時,可采用汽車或平板車運輸。
三、打樁機具
打樁用的機具主要包括樁錘、樁架和動力裝置三部分。
1、樁錘
樁錘是對樁施加沖擊力,將樁打入土中的主要機具。施工中常用的樁錘有落錘、單動汽錘、雙動汽錘、柴油樁錘和振動樁錘,樁錘的選用范圍見下表。用錘擊法沉樁時,選擇樁錘是關鍵。樁錘的選用應根據(jù)施工條件先確定樁錘的類型后,再確定樁錘的重量,樁錘的重量應大于或等于樁重;打樁時宜采用“重錘低擊”,即錘的重量大而落距短,這樣,樁錘不易產(chǎn)生回跳,樁頭不容易被損壞,而且樁容易被打入土中。
2、樁架
樁架是將樁吊到打樁位置,并在打樁過程中引導樁的方向不致發(fā)生偏移,保證樁錘能沿要求方向沖擊的主要設備。樁架種類和高度的選擇,應根據(jù)樁錘的種類、樁的長度、施工地點的條件等確定。樁架目前應用最多的是多功能樁架和履帶式樁架。
多功能樁架的機動性和適應性較大,在水平方向可作360°回轉,導架可伸縮和前后傾斜。度盤下裝有鐵輪,可在軌道上行走。這種樁架可用于各種預制樁和灌注樁施工。缺點是機構較龐大,現(xiàn)場組裝、拆卸、轉運較困難。
履帶式樁架,以履帶式起重機為底盤,其行走、回轉、起升的機動性好,使用方便,適用范圍廣,亦稱履帶式打樁機?蛇m應各種預制樁和灌注樁施工。
3、動力裝置
落錘以電源為動力,再配置電動卷揚機、變壓器、電纜等。如蒸汽錘以高壓蒸汽為動力,配以蒸汽鍋爐、蒸汽絞盤等;汽錘以壓縮空氣為動力,配有空氣壓縮機、內(nèi)燃機等;柴油樁錘本身有燃燒室,不需要外部動力。
四、打樁施工
1、打樁前的準備工作
測定樁的軸線位置和標高,并經(jīng)過檢查辦理預檢手續(xù);當處理高空和地下的障礙物時,如影響鄰近建筑物或構筑物的使用或安全,應會同有關單位采取有效措施,予以處理;根據(jù)軸線放出樁位線,用木橛或鋼筋頭釘好樁位,并用白灰作標志,以便于施打;場地應碾壓平整,排水通暢,保證打樁機的移動和穩(wěn)定垂直;施工前必須打試驗樁,其數(shù)量不少于2根,確定貫入度并校驗打樁設備、施工工藝以及技術措施是否適宜;選擇和確定打樁機進出路線和打樁順序,制訂施工方案,作好技術交底;準備好樁基沉樁記錄和隱蔽工程驗收記錄表格,并安排好記錄和監(jiān)理人員。
2、打樁順序
打樁順序是否合理,直接影響打樁的進度和施工質量。確定打樁順序時,要綜合考慮樁的密集程度、樁的深度、現(xiàn)場地形條件、土質情況及打樁機移動是否方便等。
打樁順序一般分為:由一側開始向單一方向逐排打、自中部向邊緣打、分段打等方式,確定打樁順序應遵循以下原則:當樁基的設計標高不同時,打樁順序宜先深后淺;不同規(guī)格的樁,宜先大后。划敇毒啻笥诨虻扔4倍樁徑時,則與打樁順序無關,只需從提高效率的角度出發(fā),確定打樁順序,選擇倒行和拐彎次數(shù)最少的順序;應避免自外向內(nèi),從周邊向中央進行打樁,以防止中間土體被擠密,樁難以打入,或雖勉強打入,但使鄰樁側移或上冒。
3、打樁
預制樁施工的工藝流程為:打樁機就位→起吊預制樁→穩(wěn)樁→打樁→接樁→送樁→中間檢查驗收→移機至下一個樁位。
①打樁機就位時,應垂直平穩(wěn)地架設在打樁部位,樁錘應對準樁位,確保施打時不發(fā)生歪斜或移動。
②起吊預制樁一般利用樁架上的吊索與卷揚機進行。起吊時,吊點必須正確,起吊速度應緩慢均勻。如樁架無起吊裝置,則應另配起重機送樁就位。樁插入土中位置應準確,垂直偏差不得超過0.5%。
③打樁時,應用導板夾具或樁箍將樁嵌固在樁架的兩個導柱中,樁的位置及垂直度被校正后,才可將樁錘連同樁帽壓在樁頂,樁帽與樁周邊應有5mm~10mm間隙,樁錘與樁帽,樁帽與樁之間應加彈性襯墊,樁錘、樁帽與樁身中心線要一致。
④開始沉樁時,應起錘輕壓并輕擊數(shù)下,觀測樁身、樁架、樁錘等垂直一致后,才可轉入正常施打。開始落距應小,待入土達一定深度且樁穩(wěn)定后,方可將落距提高到規(guī)定的高度施打。用落錘或單動汽錘打樁時,落距最大不宜超過lm。
⑤當樁長度不夠時,采用焊接接樁,鋼板宜采用Q235鋼,使用E43焊條。預埋鐵件的表面必須清理干凈,并應將樁上下節(jié)之間的間隙用鐵皮墊實焊牢。焊接時,先將四角點焊固定,然后對稱焊接,焊縫應連續(xù)飽滿,并應采取減少焊縫變形的措施。接樁時,一般在距地面lm左右處進行,上下節(jié)樁的中心線偏差不得大于10mm,節(jié)點彎曲矢高不得大于0.1%樁長。接樁處應補刷防腐漆。
⑥當樁頂標高較低,必須送樁入土時,應用鋼制送樁放于樁頭上,錘擊送樁將樁送入土中。
4、接樁方式
多節(jié)樁的接樁,可用焊接、法蘭或硫磺膠泥錨接,前兩種接樁方式適用于各類土層,硫磺膠泥錨接只適用于軟弱土層。各類接樁均應嚴格按規(guī)范執(zhí)行。
5、送樁
當樁頂標高較低,需送樁入土時,應用鋼制送樁放于樁頂上,錘擊送樁將樁送入土中。打樁過程中,遇見下列情況應暫停,并及時與有關單位研究處理。
①貫入度劇變。
②樁身突然發(fā)生傾斜、位移或有嚴重回彈的情況。
③樁頂或樁身出現(xiàn)嚴重裂縫或破碎的情況。
6、打樁質量控制
摩擦樁位于一般土層時,以控制樁端設計標高為主,貫入度可作參考;端承樁的入土深度以最后貫入度為主,樁端標高作參考;當貫入度已達到,而樁端標高未達到時,應繼續(xù)錘擊三陣,按每陣10擊的貫入度不大于設計規(guī)定的數(shù)值加以確定。
綜上所述,作為建筑基礎工程的重要組成部分,鋼筋混凝土預制樁的施工質量直接影響到整個工程的質量,因此,為保證整個工程的質量,必須從各方面把握技術要點,保證工程質量。