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混凝土预制桩基施工技术与管理

2022-12-30赵以明江苏苏地建设工程有限公司江苏南京211800

砖瓦 2022年1期
关键词:沉桩桩体桩基

赵以明(江苏苏地建设工程有限公司,江苏 南京 211800)

混凝土具有施工高效、坚固耐用、承载能力强等优点,混凝土预制桩基是目前应用范围最为广泛的建筑基础。由于混凝土的特性,作业质量受多方因素影响,所以为保障混凝土预制桩基的施工质量,在合理选择施工技术的同时,也要开展相应的施工管理控制工作。

1 混凝土预制桩基施工技术

混凝土预制桩作为建筑桩基施工的核心环节,对具备特殊承载力要求的地基或软土地基而言,是一种较为常见的地基处理方式。混凝土预制桩基通常是根据建筑工程施工设计图纸相关要求及技术参数规定,在施工现场制作钢筋混凝土桩,并借助沉桩设备将制作好的混凝土桩打入地下形成桩基。虽然混凝土预制桩具有施工效率高、荷载大、耐久性强等特点,但混凝土在配制过程中容易受到外界因素的影响,适用于外界干扰因素较小的施工场地。

2 混凝土预制桩基施工技术要求

2.1 符合标高与贯入度要求

施工人员在使用沉桩设备将制作好的混凝土桩打入地下时,如果桩柱底端到达碎石土、硬塑黏性土、风化岩、砂土层、粉土层等土层,应严格控制桩柱的贯入度,依据桩端持力层深度或桩尖标高确定贯入度;如果桩柱的贯入度符合要求,但桩端的标高不符合要求,可使用设备对混凝土桩柱连续锤击3阵,且保障每阵锤击下的贯入度均符合规定要求;如果桩端位于其他土层,则需依据桩柱贯入度,对桩端的设计标高进行合理控制[1]。

2.2 符合垂直度与平面位置要求

桩柱在完成打桩作业后,应对桩柱的实际位置加以测量,桩柱位置的实际偏差不得超过规定范围。在打桩前,需将桩柱提升位置完全对准预先标注的桩位,桩柱与桩位间保持垂直,避免因桩柱与桩位倾斜,导致实际桩位出现偏差;打桩时,确保桩锤、桩体、桩帽“三点一线”,位于同一轴线。再者,在对短桩接长处理时,注意上节桩柱与下节桩端保持平整,二者中心必须完全对齐,如果桩柱断面间存在缝隙,需用铁片实施焊接处理。最后,在桩基开挖时,应先制定开挖方案,避免开挖中对混凝土预制桩基造成破坏。

3 混凝土预制桩的施工技术要点

3.1 混凝土预制桩的制作

混凝土预制桩大多选择现场制作,采取间隔重叠浇筑法来制作混凝土预制桩,使用这种制作方法可以有效利用施工场地。值得注意的是,混凝土预制桩柱的制作场地必须坚实、平整、沉降均匀,预制桩的重叠层数是根据其制作场地允许的荷载量来确定的,通常情况下预制桩柱的重叠层数不会超过四层;施工人员会在毗邻的两根预制柱间设置相应的隔离层,采取分段式浇筑的方式来配置预制桩。值得注意的是,只有当下层桩混凝土浇筑强度高出设计强度的30%以后,才能浇筑上层预制桩,同时注意预制桩浇筑时间的合理性。

另外,在制作混凝土预制桩时,应确保预制桩界面边长为25cm~55cm、直径为30cm~80cm;混凝土预制桩的单节与多节长度,应根据现场制作条件、桩架高度、运输与装卸能力加以确定。需要注意的是,现场配制的混凝土预制桩柱长度不得大于30m,工程制作的预制桩长度不得大于12m,且用来制作预制桩的混凝土强度等级不低于C30;预制桩桩顶的箍筋应配制钢筋网片,并实施加密处理。预制桩纵向钢筋数量不能低于8根,直径不得低于14mm。同时,压入桩的配筋率应大于0.4%,沉桩的纵向配筋率高于0.8%,且桩身直径尺寸与宽度不得低于35cm。

3.2 混凝土预制桩的起吊运输

当混凝土预制桩的混凝土强度达到设计强度的70%时,方能起吊,待预制桩强度达到设计强度的100%时,就能展开桩柱的运输与打桩。通常情况下,混凝土预制桩配筋都采取均匀对称的配置方式,为防止起吊对预制桩柱本体造成影响,需在桩柱正、负弯矩相等的位置设置起吊点。

3.3 混凝土预制桩的现场堆放

为防止混凝土预制桩柱在堆放过程中发生形变,堆放场地必须坚实、平整,之后按照预制桩柱的尺寸、规格差异对预制桩柱实行分类堆放,预制桩堆放层数不得高于四层,各层放置的预制桩垫木要始终处于同一垂直线上,预制桩垫木间的间距与桩柱起吊位保持一致[2]。

3.4 混凝土预制桩沉桩施工技术要点

混凝土预制桩沉桩所用的沉桩设备是由桩架、桩锤、动力装置系统组成的,原理是利用桩锥对预制桩实行捶打沉桩。在沉桩中,采取“重锤轻击”的方式,施工人员在锤击预制柱时,需结合施工场地的土质类型、预制桩规格、混凝土强度明确锤击力度,用于悬吊桩锤的预制桩桩架高度,也是影响锤击力的因素,施工人员需结合多方面内容对桩架高度和锤击应力加以计算。

3.5 混凝土预制桩打桩施工的技术要点

3.5.1 打桩顺序

常见的打桩顺序有三种:一是从一侧持续向一个固定方向打桩;二是从中间持续向两个方向打桩;三是从中间持续向四周打桩。不能从外到内或从四周往中间打桩,需从中间向四周沉桩,从中到外,从近到远,先浅后深,从大到小,从长到短。如果建筑工程的坑基面积较小,可以选用从中间向两侧的打桩方法;如果坑基面积较大,可将坑基分成均等的若干段,分别在每段进行打桩。由于打桩过程中,桩柱会对周边土地产生挤压应力,先入土层的桩体会受到后入土层桩体的挤压,从而出现偏移或变位,发生浮桩,后入土层的预制桩无法达到设计标高,会出现土体挤压、隆起,截桩过大。为此,打桩时,应在打桩前根据桩柱的尺寸、规格、密集度、图纸要求标出桩位,结合桩基的地质条件、地势、标高来确定最佳的打桩顺序与打桩位置。

3.5.2 打桩方法

桩基就位、确定打桩顺序和打桩位置后,施工人员要吊起桩锤、桩帽,将桩柱吊入导杆内,对准桩位,慢速将桩柱下放土层,整个过程桩柱的直度偏差要小于0.5%,之后固定桩帽、桩锤,确保桩帽、桩锤、桩体“三点一线”,使桩体垂直沉设。值得注意的是,应在桩锤与桩帽间加设弹性衬垫,并留有一定缝隙,避免桩锤对桩顶造成损伤。在打桩中,施工人员需保持小落距的锤击,当桩体没入土体深度达到1m~2m后,检查桩尖是否偏移。若桩尖无偏移,可以加大落距至设计高度进行锤击,直至桩柱没入土层深度达到预期要求后,方可停止锤击。在整个过程中,最大锤击落距不得大于1m。如果选择柴油锤进行锤击,应保证锤的正常跳动。若打桩时,桩体的贯入度出现倾斜,必须立即停止打桩,待找出异常原因后方可继续打桩[3]。

3.5.3 接桩

通常采取焊接的方式完成接桩,焊接中的停顿时间大于1min,焊接缝隙上节错口外径不小于700mm,下节错口外径小于700mm;咬边深度不超过0.5mm,加强层高度为2mm,宽度为2mm;肉眼观察焊缝外观无气孔、裂缝、焊瘤。接桩时如果用法兰盘拼装桩柱,需保障连接的牢固性,按照设计要求实施防锈处理。

4 混凝土预制桩基的施工管理

4.1 施工准备工作

在正式开展混凝土预制桩基施工前,需对施工材料、施工设备、施工人员调配进行合理安排,开展相应的施工前期准备工作,加强施工现场管理。事先对预制混凝土桩柱的施工现场予以清理,保持施工现场的平整、光洁,清除施工现场的废渣、固体废弃物。另外,施工人员还要根据设计图纸,对混凝土预制桩柱的捶打位置进行放线定位,并对所选沉桩设备的型号、尺寸、技术参数加以核验,检查设备的运行状况。

4.2 施工过程质量控制

在混凝土预制桩柱施工过程中,可能会出现混凝土桩柱打桩不畅、桩体歪斜、桩顶移位等问题,这是因为施工人员的工作态度不积极,在正式打桩时,没有事先检查桩柱的垂直情况,确认桩柱是否对准打桩位,或桩架及其相关施工规范不达标,导致桩柱没有垂直打入土体,桩柱受到斜向、偏心的冲击力,造成桩体损毁或断裂,无法按照预期要求打入土体;桩尖遇到障碍物,也会使柱身倾斜。面对这种情况,施工人员必须严格按照操作规范来对桩柱实行垂直检测,如果发现桩身或桩架存在偏移,应及时调整,并将误差控制在规定范围内。

再者,混凝土预制桩柱在施工中还会出现钢筋混凝土桩头破损问题,原因是混凝土配比不合理,浇筑成型的混凝土预制桩存在密实度与力度不达标、不规范的混凝土养护工作与浇筑过程,也会致使混凝土桩柱强度与规定不符。再者,柱头受压位置的钢筋网片数量不达标或网片间距不规范,也会使钢筋混凝土桩头破损。为此,施工人员在配置混凝土时,除按照规定对水泥、粗骨料完成配比外,还需对原料的质量加以抽检,保障混凝土原料质量,合理设置桩端网片钢筋数量与间距,在浇筑时坚持从桩端到桩尖的浇筑原则,之后注重混凝土的养护工作。

4.3 施工后期质量检测

混凝土预制桩基施工完毕后,需对混凝土预制桩基加以验收,检查实际的混凝土预制柱桩基尺寸、标高,如果发现桩柱偏移尺寸超出规范要求,应及时处理,提高桩柱位置的精准度。另外,在混凝土预制桩打桩时,还需及时对桩基的静荷载加以试验,检查监测结果。最后,需要对混凝土预制桩的施工质量展开最终检验,判断完工的混凝土预制桩基能否满足后续施工荷载的要求。

5 结语

综上所述,混凝土桩基施工质量决定了建筑物的整体质量,应合理选择混凝土桩基施工技术,开展相应的施工管理工作,保障混凝土桩基施工质量,以推动整体建筑工程的安全高效完工。

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