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預應力管樁制作細節及樁基

發布時間:2021-04-02人氣:25

預應力管樁大百科

管樁等級

管樁按混凝土強度等級或有效預壓應力分為預應力混凝土管樁和預應力高強混凝土管樁。預應力混凝土管樁代號為PC,預應力高強混凝土管樁代號為PHC,薄壁管樁代號為PTC。PC樁的混凝土強度不得低于C60,薄壁管樁強度等級不得低于C60,PHC樁的混凝土強度等級不得低于C80。

管樁標記

外徑600mm、壁厚110mm、長度12m的A型預應力高強混凝土管樁的標記為:PHC600 A 110-12 GB13476。

管樁的接頭

過去個別廠的產品采用法蘭盤螺栓聯結,現在幾乎全部采用端頭板電焊聯結法。端頭板是管樁頂端的一塊圓環形鐵板,厚度一般為18-22mm,端板外緣沿圓周留有坡口,管樁對接后坡口變成U型,燒焊時將管樁周過的U型坡口填滿即可。 預應力管樁沉入土中的第一節樁稱為底樁。底樁下端部都要設置樁尖(靴)。

管樁分類

管樁按外徑分為300,350,400,450,50,550,600,800,1000mm等規格,實際生產的管徑以300,400,500,600mm為主。目前以直徑400,600mm外徑為主,管樁全是工廠化生產,常用節長8-12m。

管樁按樁身抗裂彎矩的大小分為A型、AB型和B型。A型的有效預應力約為3.5-4.2MPa,AB型為5.0MPa,B型約為5.5-6.0MPa,一般管樁有4-5MPa的有效預應力,打樁時樁身混凝土可有效地抵抗仃樁拉應力,所以,對于一般的建筑工程,選用我國規定的A或AB型的管樁就可以。 每節管樁都有出廠標記,表示在管樁表面距端頭1.0m左右的地方。

主要區別

A型和B型樁身豎向承載力幾乎是一樣的,只不過AB型抗彎性能比A型好,要穿過堅硬土層時在較大的錘擊力下也不至于打碎,對于靜壓施工來說,同樣彎曲度的情況下,A型比AB型更容易被壓斷。

A樁和AB樁主要區別簡單講就是鋼筋用量不一樣,例如:外徑300mm樁,壁厚70mm單節樁長11m以內要求A樁鋼筋6Φ7.1而AB樁為6Φ9.0,可見AB樁的鋼筋分布比較密!同樣情況下B樁為8Φ9.0,C樁為8Φ10.7,可見鋼筋量都不一樣。顯然用量越大,樁的抗壓值越大。實際設計必須參照地質資料和上部荷載確定樁的類型和設計樁長。

形式

十字型、圓錐型和開口型。十字型和圓錐型也稱閉口型。

沉樁方法

管樁沉樁方法有多種,在我國國內施工過的方法有:錘擊法、靜壓法、震動法、射水法、預鉆孔法及中掘法等,而以靜壓法用得最多。靜力壓樁機又可分為頂壓式和抱壓式,抱壓式是樁機的夾板夾緊樁身,依靠持板的摩擦力大于入土阻力的原理工作,靜力壓樁機最大壓樁力可達5000~6000kN,可將直徑500,600mm的預應力管樁壓到設計要求的持力層,從而大大推動了預應力管樁的應用和發展。

預應力管樁七大質量通病及防治

1、樁體傾斜

⑴產生原因

1)施前未按要求雙向校核垂直度。

2)遇有地下障礙物。

3)場地不平整,樁機底盤不穩固水平。

⑵防治措施

1)施打前,應按要求在樁機的正方和垂直的管樁側面雙向架設經緯儀或線墜,垂直度滿足要求(小于0.5%L)后方可起錘,打入約1m左右再用儀器校核一次樁的中心位置和垂直度,確認無誤后方可正常施打。

2)地下障礙物如果較淺,可以先將樁拔出,清除障礙物后,將坑填實填平,重新放點打樁;如果障礙物較深,無法處理,可會同監理、設計院等單位商議解決辦法,更改樁位。

2、焊縫不飽滿,接樁處開裂

⑴產生原因

未按規定進行焊接作業,未分層焊接。

⑵防治措施

1)接樁前,對連接部位上的雜質、油污、水份等必須清理干凈,保證連接部件清潔。

2)接樁時,兩節樁應在同一軸線上,焊接預埋件應平整,焊接層數不得少于2層,焊接時必須將內層焊渣清理干凈后再焊外一層,坡口槽的電焊必須滿焊,電焊厚度宜高出坡口1mm。

3、貫入度劇變

⑴產生原因

1)地質情況不明,地下存在有空洞、溶洞、夾層等。

2)地下持力巖層起伏大。

3)樁身破碎斷裂。

⑵防治措施

1)在施打過程中,出現貫入度突然變大的情況,應立即停止施工,可采取超前鉆等方法,先探明樁位處的地質情況,將空洞、溶洞等先用中砂或粘土等填塞密實后再重新打樁,或改用其他形式的基礎處理方法。

2)在即將收錘時,遇到貫入度突然加大的情況,一般均因地下持力巖層起伏大導致樁身折斷或樁身自身破碎造成的。這種情況下,采用從樁身內孔吊燈和吊重物檢查樁身的完整看是由何種原因造成。

①如是因地質起伏大造成的,則需采用特殊樁尖,采用嵌巖力強的樁尖進行施工。

②如是樁身自身破碎造成的,則需對進場的管樁質量進行檢查,采購質量合格的管樁;管樁樁身強度必須達到100%時方可使用;同時,在施打過程中,要控制好總錘擊數,PHC樁總錘擊數不宜超過2500,最后1m錘擊數不宜超過300。

4、地面明顯隆起,鄰樁上浮或位移過大

⑴產生原因

1)樁基礎密集,土飽和密實,樁間距較小,在沉樁時土被擠到極限密實度而向上隆起,相鄰的樁浮起。

2)在軟土地基施工較密集的群樁時,由于沉樁引起的孔隙水壓力把相鄰的樁推向一側或浮起。

⑵防治措施

1)采用“植樁法”(先鉆孔,鉆透硬夾層,將樁插入孔內,打至設計要求)以減少土的擠密及孔隙水壓力的上升。

2)采用開口型樁尖,讓部分土體進入樁空腔內,減少土體擠密;同時采用“跳打法”施工,控制每天打樁根數,同一區域內不宜超過12根樁。

3)采用井點降水、砂井或盲溝等降水或排水措施。

4)沉樁期間不得同時開挖基坑,沉樁完畢后相隔適當時間方可開挖,相隔時間應視具體地質情況、基坑開挖深度、面積、樁的密集程度及孔隙水壓力消散情況來確定,一般應在兩周左右。

5、樁身斷裂

樁在沉入過程中,樁身突然傾斜錯位,樁尖處土質條件沒有特殊變化,而貫入度突然增大。

⑴產生原因

1)樁制作時,樁身彎曲超過規定,樁尖偏離樁的縱軸線較大,沉入過程中樁身發生傾斜或彎曲。

2)樁入土后,遇到大塊堅硬的障礙物,把樁尖擠向一側。

3)穩樁不垂直,打入地下一定深度后,再用移架方法校正,使樁身產生彎曲。

4)兩節以上樁施工時,相接的兩節樁不在同一軸線上,產生了曲折。

5)制作樁的砼強度不夠,樁在堆放、吊運過程中產生裂紋或斷裂未被發現。

⑵防治措施

1)施工前應對樁位下的障礙物清理干凈,必要時對每個樁位用鉆探了解。對樁構件要進行檢查,發現樁身彎曲超過規定(L/1000)或樁尖不在樁縱軸線上的不宜使用。

2)在穩樁過程中如發現樁不垂直應及時糾正,樁壓入一定深度發生嚴重傾斜時,不宜采用移架方法來校正。接樁時要保證上下兩節樁在同一軸線上,接頭處應嚴格按照操作要求執行。

3)樁在堆放、吊運過程中,應嚴格按照有關規定執行,發現樁開裂超過有關驗收規定時不得使用。

6、樁頂掉角、碎裂

⑴產生原因

1)預制的混凝土配比不良,施工控制不嚴,振搗不密實或養護時間短,養護措施不足。

2)樁頂面不平,樁頂平面與樁軸線不垂直,樁頂保護層過厚。

3)樁頂與樁帽的接觸面不平,樁沉入時不垂直,使樁頂面傾斜,造成樁頂面局部受集中應力而掉角。

4)沉樁時,樁頂襯墊已損壞,未及時更換。

5)樁錘過大,跳動過高。

⑵防治措施

1)樁制作時,要振搗密實,樁頂的加密箍筋要保證位置準確;樁成型后要嚴格加強養護。

2)沉樁前應對樁構件進行檢查,檢查樁頂有無凹凸現象,樁頂面是否垂直于軸線,樁尖有否偏斜,對不符合規范要求的樁不宜使用,或經過修補等處理后才能使用。

3)檢查樁帽與樁的接觸面處是否平整,如不平整應進行加墊等處理才能施工。

4)沉樁時穩樁要垂直,樁頂要有襯墊,如襯墊失效或不符合要求時要更換。

5)施工時應根據地質條件,樁斷面尺寸及形狀,合理選擇樁錘。并采用“重錘低擊”的方法,嚴格控制樁錘的跳動高度,禁止高起高落。

7、沉樁達不到要求

管樁是以最終貫入度和最終樁長作為施工最終控制,一般情況下,以最終貫入度控制為主,結合以最終樁長控制參數,有時沉樁達不到設計的最終控制要求。

⑴產生原因

1)勘探點不夠或勘探資料粗,對工程地質情況不明,尤其是對持力層起伏標高不明,至使設計考慮持力層或選擇樁長有誤。

2)勘探工作是以點帶面,對局部硬夾層、軟夾層不可能全部了解清楚,尤其在復雜的工程地質條件下,還有地下障礙物,如大塊石頭、混凝土塊等。

3)以新近代砂層為持力層時或穿越較厚的砂夾層,由于其結構的不穩定,同一層土的強度差異很大,樁沉入到該層時,進入持力層較深才能達到貫入度或容易穿越砂夾層,但群樁施工時,砂層越擠越密,最后會有沉不下的現象。

⑵防治措施

1)詳細探明工程地質情況,必要時應作補勘,正確選擇持力層或標高。


2)根據工程地質條件,合理地選擇施工方法及壓樁順序。


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