砼預(yù)制樁施工(一)

1預(yù)制樁的種類2砼預(yù)制樁的制作

3預(yù)制樁沉樁施工4預(yù)制樁施工質(zhì)量控制5樁基檢測(cè)邵陽學(xué)院楊宗耀（教授級(jí)高工）第2章

地基處理與樁基工程第6講預(yù)制樁施工2011年5月

主要有普通鋼筋砼(RC)實(shí)心樁和預(yù)應(yīng)力砼(PC)實(shí)心樁，實(shí)心樁一般在施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制生產(chǎn)，常為方形斷面，邊長250～550mm。RC實(shí)心樁砼強(qiáng)度等級(jí)不低于C30，PC實(shí)心樁不低于C40，主筋直徑≮14mm，縱向鋼筋的保護(hù)層厚度≮30mm；錘擊預(yù)制樁的粗骨料粒徑宜為5～40mm。RC實(shí)心樁的堆放共74頁

第1頁第6講

預(yù)制樁施工1.1實(shí)心樁

1

預(yù)制樁的種類

預(yù)制樁主要有實(shí)心樁、空心樁和鋼樁。RC實(shí)心樁的制作1.2空心樁

空心樁有預(yù)應(yīng)力砼管樁和預(yù)應(yīng)力砼空心方樁兩種。1

預(yù)制樁的種類先張法PC管樁后張法

PHC管樁共74頁

第2頁

⑴管樁：是采用預(yù)應(yīng)力和離心成型法制成的砼空心筒體預(yù)制構(gòu)件，由園筒形樁身、端頭板和鋼套箍等組成。按砼強(qiáng)度等級(jí)可分為預(yù)應(yīng)力砼(PC)樁和預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)砼(PHC)樁，管樁外徑為0.3～1.4m，壁厚70～150mm，常用分節(jié)長度7～15m。PC樁砼強(qiáng)度等級(jí)不低于C60，PHC樁砼強(qiáng)度等級(jí)不低于C80。

⑵空心方樁(PS)：邊長250～700mm，壁厚60～120mm，常用分節(jié)長度6～15m，接頭一般采用端板焊接?？招姆綐恫捎孟葟埛A(yù)應(yīng)力工藝在工廠生產(chǎn)，砼強(qiáng)度等級(jí)不低于C60。SP鋼管樁的防腐處理1.3鋼樁

鋼樁有鋼管(SP)樁和H型樁。鋼管樁可用無縫鋼管或低碳鋼板卷制焊接而成；鋼樁用于地下水有侵蝕性的地區(qū)或腐蝕性土層的鋼樁，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求作防腐處理。PS空心方樁鋼筋砼與H型鋼組合樁1

預(yù)制樁的種類共74頁

第3頁2砼預(yù)制樁的制作

⑴預(yù)制RC樁現(xiàn)場(chǎng)制作一般采用“間隔重疊法”生產(chǎn)，樁與樁間用塑料薄膜或隔離劑隔開，鄰樁與上層樁的砼須待鄰樁與下層樁的砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的30%后方可進(jìn)行；重疊層數(shù)不超過四層、層與層間之間涂刷隔離劑。2.1鋼筋砼方樁的預(yù)制第一層預(yù)制方樁制作完畢預(yù)制方樁的間隔生產(chǎn)第6講

預(yù)制樁施工共74頁

第4頁

⑵樁中鋼筋應(yīng)位置準(zhǔn)確，主筋連接宜采用對(duì)焊和電弧焊，當(dāng)鋼筋直徑≮20mm時(shí)，宜采用機(jī)械接頭連接。同一截面的主筋接頭數(shù)量不超過50%，相鄰兩根主筋接頭截面的距離應(yīng)＞35d，并≮500mm；樁頂、樁尖一定范圍內(nèi)不留接頭。2.1

鋼筋砼方樁的預(yù)制樁端鋼筋構(gòu)造樁頂平面和接樁端面應(yīng)平整樁身鋼筋綁扎整體支模分段預(yù)制共74頁

第5頁

⑶單根樁的最大長度，取決于打樁架的高度，長度不宜超過30m。30m以上的樁應(yīng)整體分段預(yù)制、打樁過程中逐段接長，每根樁的接頭數(shù)量不宜超過3個(gè)；整體分段即預(yù)制樁整體支模、縱向主筋先通長鋪設(shè)，再在分段處切斷。2.1

鋼筋砼方樁的預(yù)制整體支模分段預(yù)制分段長度應(yīng)考慮樁架有效高度、場(chǎng)地條件、裝卸和運(yùn)輸能力,并避免樁尖接近或處于硬持力層中接樁。共74頁

第6頁

⑷砼應(yīng)機(jī)拌機(jī)搗、由樁頂向樁尖連續(xù)澆筑搗實(shí)，嚴(yán)禁中斷，并防止另一端的砂漿積聚過多。養(yǎng)護(hù)不少于7天。料斗布料入模2.1

鋼筋砼方樁的預(yù)制表面拍實(shí)壓光砼振搗密實(shí)樁的養(yǎng)護(hù)共74頁

第7頁2.2管樁的生產(chǎn)2

砼預(yù)制樁的制作2鋼筋骨架入模3砼入模1鋼筋骨架成型4封模-張拉6常壓蒸養(yǎng)5高速離心成型7放張-脫模8高壓蒸養(yǎng)釜高壓蒸養(yǎng)9成品堆放共74頁

第8頁2.3.1起吊2.3預(yù)制樁的起吊、運(yùn)輸及堆放2

砼預(yù)制樁的制作預(yù)制樁的吊點(diǎn)位置單節(jié)長度在15m內(nèi)的管樁可采用專用吊鉤勾住樁兩端內(nèi)壁直接進(jìn)行水平起吊，吊扣的水平夾角不宜小于600。

RC樁的砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的70%方可起吊。吊點(diǎn)應(yīng)設(shè)在設(shè)計(jì)規(guī)定之處，設(shè)計(jì)無規(guī)定時(shí)，應(yīng)按吊樁彎距最小的原則確定吊點(diǎn)位置。見右圖：共74頁

第9頁P(yáng)C管樁的吊運(yùn)裝車2.3

預(yù)制樁的起吊、運(yùn)輸及堆放

樁身砼強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%時(shí)方可運(yùn)輸。吊運(yùn)過程中應(yīng)輕吊輕放，避免劇烈碰撞，樁身要平穩(wěn)放置。打樁時(shí)樁宜隨打隨運(yùn)，以避免二次搬運(yùn)。

2.3.2運(yùn)輸PC樁的場(chǎng)外運(yùn)輸共74頁

第10頁2.3.3樁的堆放預(yù)制樁的堆放

場(chǎng)地須平整堅(jiān)實(shí)，墊木間距應(yīng)與吊點(diǎn)位置相同，各層墊木應(yīng)在同一垂直面上，層數(shù)方樁不超過4層，管樁Φ500～600不超過4層,Φ300～400不超過5層，不同規(guī)格的樁應(yīng)分別堆放。預(yù)制樁堆放的墊木設(shè)置2.3

預(yù)制樁的起吊、運(yùn)輸及堆放共74頁

第11頁

注意！運(yùn)樁和堆放的樁尖方向應(yīng)符合吊升的要求,以免臨時(shí)再需將樁調(diào)頭。2.3.4取樁吊機(jī)取樁預(yù)制樁的樁尖方向符合吊升的要求

當(dāng)樁疊層堆放超過2層時(shí)，應(yīng)采用吊機(jī)取樁，嚴(yán)禁拖拉取樁。2.3

預(yù)制樁的起吊、運(yùn)輸及堆放共74頁

第12頁2.4預(yù)制樁的樁尖構(gòu)造RC實(shí)心樁的樁尖可將主筋合攏焊在樁尖輔助鋼筋上，對(duì)于持力層為密實(shí)砂和碎石類土?xí)r，宜在樁尖處包以鋼鈑樁靴，加強(qiáng)樁尖。2.4.1RC實(shí)心樁的樁尖構(gòu)造2

砼預(yù)制樁的制作主筋合擾焊在樁尖輔助鋼筋上樁尖對(duì)準(zhǔn)縱軸線普通實(shí)心樁樁尖樁尖鋼筋構(gòu)造鋼板加強(qiáng)樁尖共74頁

第13頁P(yáng)C和PHC管樁的樁尖構(gòu)造有閉口型或敞口型：直徑≯600mm的管樁宜選用閉口型樁尖，閉口型分為平底十字型和錐型。2.4.2管樁的樁尖構(gòu)造敞口型樁尖2m長敞口型樁尖5m長敞口型樁尖平底十字型樁尖平底十字型樁尖圓錐閉口樁尖2.4

預(yù)制樁的樁尖構(gòu)造共74頁

第14頁該產(chǎn)品在管樁成型時(shí)將樁管與樁尖連為一體，省去了鋼樁尖焊接連接工序，是一項(xiàng)值得大力推廣的實(shí)用技術(shù)。2.4.3管樁的新型連體樁尖打頭管樁施工（福建大地管樁公司）砼錐形連體樁尖2.4

預(yù)制樁的樁尖構(gòu)造共74頁

第15頁3

預(yù)制樁沉樁施工預(yù)制樁的沉樁方法有錘擊法、靜力壓樁法、振動(dòng)法和水沖法。錘擊法第6講

預(yù)制樁施工靜力壓樁法振動(dòng)法共74頁

第16頁

錘擊沉樁設(shè)備包括樁錘、樁架和動(dòng)力設(shè)備。3.1錘擊法

⑴落錘：構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便，錘重一般0.5～1.5t，用卷揚(yáng)機(jī)拉升施打，可隨意調(diào)整落錘高度。速度慢、效率低、對(duì)樁身損傷大，僅適用于小型樁基工程。

⑵汽錘：利用蒸汽或壓縮空氣為動(dòng)力進(jìn)行錘擊，有單動(dòng)和雙動(dòng)之分，適用于打各類樁。由于噪音、振動(dòng)和空氣污染，加之需考慮外部氣源的供應(yīng)，目前已較少使用。3

預(yù)制樁沉樁施工3.1.1樁錘

難得一見的汽錘沉樁共74頁

第17頁

⑶柴油錘：構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便，有導(dǎo)桿式和筒式兩種，適用面廣，由于噪音、振動(dòng)和空氣污染等公害，在城市施工受到限制。導(dǎo)桿式柴油錘國內(nèi)最大的D180筒式柴油錘3.1

錘擊法點(diǎn)擊動(dòng)畫柴油錘筒式柴油錘海上沉樁導(dǎo)桿式柴油錘沉樁施工共74頁

第18頁

⑷液壓打樁錘HHP系列液壓打樁錘3.1

錘擊法無噪音、沖擊頻率高、貫入度大，并適合水下打樁，是理想的沖擊式打樁設(shè)備,但構(gòu)造復(fù)雜、造價(jià)較高。NH100液壓打樁錘共74頁

第19頁⑸樁錘的選擇第一步：根據(jù)施工條件選擇樁錘的類型；第二步：決定錘重。樁錘選擇的計(jì)算方法如下：①按樁錘沖擊能選擇：E≥25P②按樁重量復(fù)核：K＝（M＋C）／E3.1

錘擊法

錘擊法沉樁，樁錘選擇是關(guān)鍵。施工中應(yīng)“重錘輕擊”(錘的重量大而落距小)，這樣樁極易打入土中,不會(huì)打壞樁頭；樁錘過輕時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)“輕錘高擊”,極易損壞樁頭，樁也難以打入土中。一般錘重大于樁重的1.5～2倍時(shí)效果較為理想。式中：E——錘的一次沖擊能（kN·m）；

P——樁的設(shè)計(jì)荷載（kN）；

K——適用系數(shù)，雙動(dòng)汽錘、柴油錘K≤5；

M——錘重（kN）；C——樁重（kN）。共74頁

第20頁DF系列筒式空冷柴油打樁錘導(dǎo)桿式柴油打樁錘3.1.2

樁架

樁架是支持樁身和樁錘、在打樁過程中引導(dǎo)樁的方向的設(shè)備。常用樁架有多功能樁架和履帶式樁架。

⑴多功能樁架：由立柱、斜撐、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、底盤及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。3.1

錘擊法多功能樁架優(yōu)點(diǎn)：機(jī)動(dòng)性和適應(yīng)性較大,水平方向可作3600回轉(zhuǎn)立柱可傾斜,可適應(yīng)各種預(yù)制樁和灌注樁；

缺點(diǎn)：機(jī)構(gòu)龐大,組裝拆遷較麻煩共74頁

第21頁⑵履帶式樁架

以履帶式起重機(jī)為底盤,加裝立柱及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用以打樁。性能靈活，移動(dòng)方便，適應(yīng)各類預(yù)制樁或灌注樁的施工。3.1

錘擊法履帶式樁架⑶樁架的選擇

樁架高度是選擇樁架的關(guān)鍵。樁架高度=樁長+滑輪組高度+樁錘高度+樁帽高度+起錘移位高度（取1-2m）共74頁

第22頁3.1.3

沉樁施工準(zhǔn)備清除地上或地下障礙物→平整場(chǎng)地→定位放線、定樁位、設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn)→通電、通水→安設(shè)打樁機(jī)→打試樁→確定打樁順序。注意：樁基軸線的定位點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在不受打樁影響處！3.1

錘擊法每個(gè)樁位打一個(gè)小木樁現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn)

用水準(zhǔn)儀控制樁頂標(biāo)高2臺(tái)正交經(jīng)緯儀控制樁身垂直度樁基定位放線共74頁

第23頁3.1.4

打樁順序直接影響打樁速度和打樁質(zhì)量，應(yīng)綜合樁距大小、樁機(jī)性能、工程特點(diǎn)和工期要求綜合考慮。

⑴當(dāng)一側(cè)毗鄰建筑物時(shí),由毗鄰建筑物處向另一方向施打，俗稱逐排打。逐排打時(shí)，樁的就位和起吊方便，打樁效率高，但土壤向一個(gè)方向擠壓,樁距≥4倍樁徑時(shí)，土壤的擠壓影響可忽略不予考慮，小于4倍樁徑時(shí)可產(chǎn)生樁身傾斜或浮樁，應(yīng)考慮跳打或變換打樁順序。3.1

錘擊法共74頁

第24頁3.1

錘擊法錘擊沉樁第1根結(jié)束壯觀的柴油錘打樁現(xiàn)場(chǎng)

⑵對(duì)于密集樁群，自中間向兩側(cè)打或四周對(duì)稱施打。逐排施打由中間兩側(cè)施打由中間四周施打打樁順序共74頁

第25頁注意點(diǎn)擊動(dòng)畫錘擊法沉樁3.1

錘擊法

對(duì)標(biāo)高不一的樁應(yīng)遵循“先深后淺”的原則；對(duì)不同規(guī)格的樁，應(yīng)遵循“先大后小、先長后短”的原則。沉樁順序不合理容易造成樁位偏移、樁體上浮、地面土體隆起，甚至鄰近建筑物破壞等事故。共74頁

第26頁3.1.5打樁程序樁機(jī)就位→吊樁就位→扣樁帽、垂直度校核→落錘、松吊鉤→低錘輕打、垂直度校核→正式打→接樁→送樁→截樁→樁基檢測(cè)→承臺(tái)施工。3.1

錘擊法共74頁

第27頁3.1.6打樁方法樁機(jī)的拖拉取樁

⑴取樁：樁的堆放不超過2層時(shí)可利用樁機(jī)拖拉取樁；上層樁取樁時(shí)，對(duì)樁的拖地端用彈性材料加以保護(hù)。管樁疊層堆放超過2層時(shí)，應(yīng)用吊機(jī)取樁，嚴(yán)禁拖拉取樁；三點(diǎn)支撐自行式打樁機(jī)不應(yīng)拖拉取樁。3.1

錘擊法共74頁

第28頁⑵吊樁就位

樁身立直后扣樁帽、對(duì)樁位，用2臺(tái)經(jīng)緯儀交匯測(cè)量樁身垂直度。

②樁尖對(duì)樁位①樁頂扣樁帽③交匯測(cè)量控制樁身垂直度3.1

錘擊法共74頁

第29頁

檢查樁身垂直度偏差不超過0.5%后,固定樁錘和樁帽，并使樁、樁帽、樁錘在同一鉛垂線上，確保樁能垂直下沉。

樁頭保護(hù)：樁帽底面與樁頂之間應(yīng)加彈性襯墊(俗稱樁墊，可用紙板或膠合板制作)，樁帽和樁頂周圍應(yīng)有5~10mm的間隙；樁帽上部受錘擊部位應(yīng)設(shè)置用硬木或盤繞疊層的鋼絲繩制作的

“睡墊”，以防錘擊損傷樁頭。樁頭保護(hù)④固定樁錘、樁帽后方可松吊鉤樁錘樁帽管樁樁墊睡墊3.1

錘擊法共74頁

第30頁⑶初始沉樁

初始沉樁應(yīng)起錘輕壓或輕擊數(shù)錘，觀察樁身、樁架、樁錘等垂直一致，方可轉(zhuǎn)入正常施打。起錘輕壓3.1

錘擊法共74頁

第31頁

正常施打時(shí)樁錘宜“重錘低擊”、連續(xù)施打，使樁均勻下沉。⑷正常施打3.1

錘擊法共74頁

第32頁

打樁過程中，如遇貫入度劇變，樁身突然傾斜、位移或嚴(yán)重回彈，樁頂或樁身嚴(yán)重裂縫、破碎時(shí)，應(yīng)暫停打樁，處置后再行施工。⑸終止錘擊的控制3.1

錘擊法

●樁端位于一般土層時(shí)，以控制樁端設(shè)計(jì)標(biāo)高為主，貫入度為輔；

●樁端達(dá)到堅(jiān)硬、硬塑土層時(shí)，以貫入度控制為主，樁端標(biāo)高為輔；

●貫入度已達(dá)到設(shè)計(jì)要求而樁端標(biāo)高未達(dá)到時(shí)，應(yīng)繼續(xù)錘擊3陣，按每陣10擊的貫入度不大于設(shè)計(jì)規(guī)定的數(shù)值確認(rèn)。共74頁

第34頁⑹

樁位的允許偏差3.1

錘擊法

●有基礎(chǔ)梁的樁：垂直中心線100mm，沿中心線150mm

；

●群樁：1～3根樁100mm；4～16根樁1/2樁徑或邊長；16根以上樁邊樁1/3樁徑或邊長；中間樁1/2樁徑或邊長。

基礎(chǔ)梁下的樁位允許偏差群樁的樁位允許偏差

垂直中心線允許偏差100mm沿中心線允許偏差150mm允許偏差為1/2樁徑或邊長共74頁

第35頁當(dāng)樁頂標(biāo)高低于自然地面，則需用專制鋼質(zhì)送樁器將樁送入土中。錘擊法送樁深度不宜＞2m