鋼筋混凝土預(yù)制樁施工技術(shù)的應(yīng)用

摘要：鋼筋混凝土預(yù)制樁施工技術(shù)在建筑工程施工中是一項(xiàng)非常重要的技術(shù)與工業(yè)，預(yù)制樁技術(shù)必須根據(jù)土層情況、周邊環(huán)境狀況及上部荷載大小等確定樁型與施工方法，因此，文章主要探討的就是鋼筋混凝土預(yù)制樁施工中的技術(shù)要領(lǐng)與內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：建筑工程；鋼筋混凝土；預(yù)制樁；施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：TU753.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-8937（2011）16-0137-02

鋼筋混凝土預(yù)制樁能承受較大的荷載，沉降變形小，施工速度快，故在工程中被廣泛應(yīng)用，預(yù)制樁是在工廠或施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制，然后運(yùn)至樁位處，經(jīng)錘擊、靜壓、振動(dòng)或水沖等工藝送樁入土就位，預(yù)制樁包括鋼筋混凝土樁、木樁或鋼樁等，樁基礎(chǔ)中多采用鋼筋混凝土樁，文章將著重介紹預(yù)制鋼筋混凝土實(shí)心方樁的施工。

1預(yù)制樁的制作、起吊、運(yùn)輸和堆放技術(shù)

鋼筋混凝土預(yù)制樁的制作有并列法、間隔法、疊澆法、翻模法等，現(xiàn)場(chǎng)多采用疊澆法、間隔法制作。制作程序如下：現(xiàn)場(chǎng)布置→場(chǎng)地平整→澆地坪混凝土→支模→綁扎鋼筋，安裝吊環(huán)→澆筑樁混凝土→養(yǎng)護(hù)至30％強(qiáng)度拆?！蠈幽?，涂刷隔離劑→重疊生產(chǎn)澆筑第2層樁→養(yǎng)護(hù)→起吊→運(yùn)輸→堆放。

樁的制作場(chǎng)地應(yīng)平整、堅(jiān)實(shí)，不得產(chǎn)生不均勻沉降，重疊澆筑層數(shù)不宜超過4層，水平方向可采用間隔法施工，樁與樁、樁與底模問應(yīng)涂刷隔離劑，防止黏結(jié)，上層樁或鄰樁的澆筑必須在下層樁或鄰樁的混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的30％以后方可進(jìn)行。預(yù)制樁一般從通用圖集中選取?？v向鋼筋直徑不宜小于14 mm，配筋率與沉樁方法有關(guān)：錘擊沉樁不宜小于0.8％，靜力壓樁不宜小于0.4％。制作時(shí)樁的縱向鋼筋宜對(duì)焊連接，接頭位置應(yīng)相互錯(cuò)開；樁尖一般用鋼板或粗鋼筋制作，與鋼筋骨架焊牢；樁頂設(shè)置鋼筋網(wǎng)片，上下兩端一定范圍內(nèi)的箍筋應(yīng)加密。

樁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C30（靜壓法沉樁時(shí)不宜低于C20），混凝土澆筑時(shí)應(yīng)由樁頂向樁尖連續(xù)澆筑，一次完成，不得中斷。灑水養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7 d，樁的制作偏差應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范要求：當(dāng)樁的混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70％后方可起吊，達(dá)到100％后方可運(yùn)輸和打樁；如提前起吊，必須做強(qiáng)度和抗裂度驗(yàn)算，并采取相應(yīng)的保證措施。由于樁的抗彎能力低，起吊彎距往往是控制縱向鋼筋的主要因素，因此吊點(diǎn)應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定，滿足起吊彎矩最?。ɑ蛘?fù)彎矩相等）的原則；在起吊和搬運(yùn)時(shí)必須做到平穩(wěn)，不得損壞；如樁未設(shè)吊鉤，捆綁鋼絲繩與樁之間應(yīng)加襯墊，以免損壞棱角。

打樁前，樁從制作處運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)以備打樁，可根據(jù)打樁順序隨打隨運(yùn)，盡可能避免二次搬運(yùn)。對(duì)于樁的運(yùn)輸方式，在運(yùn)距不大時(shí)，可直接用起重機(jī)吊運(yùn)；當(dāng)運(yùn)距較大時(shí)，可采用大平板車或輕便軌道平臺(tái)車運(yùn)輸。

樁堆放時(shí)，場(chǎng)地須平整、堅(jiān)實(shí)、排水暢通。墊木間距應(yīng)與吊點(diǎn)位置相同，各層墊木應(yīng)位于同一垂直線上。堆放層數(shù)不宜超過4層；對(duì)不同規(guī)格、不同材質(zhì)的樁應(yīng)分別堆放。

2預(yù)制樁沉樁施工技術(shù)

預(yù)制樁的沉樁方法有錘擊法、振動(dòng)法、靜壓法及水沖法等，其中以錘擊法與靜壓法應(yīng)用較多。

2.1錘擊沉樁

打樁設(shè)備包括樁錘、樁架及動(dòng)力裝置三部分，選擇時(shí)主要考慮樁錘與樁架：樁錘是對(duì)樁施加沖擊力、打樁入土的主要機(jī)具。樁錘有落錘、汽錘、柴油錘、液壓錘等；落錘采用人力或卷?yè)P(yáng)機(jī)起吊樁錘，然后使其自由下落，利用錘的重力夯擊樁頂，使之入土，落錘為鑄鐵塊，重0.5～2.0 t，其構(gòu)造簡(jiǎn)單，使用方便，費(fèi)用低，但施工速度慢，效率低，且樁頂易被打壞。落錘適用于施打小直徑的鋼筋混凝土預(yù)制樁或小型鋼樁，在軟土層中應(yīng)用較多；汽錘是以蒸汽或壓縮空氣為動(dòng)力進(jìn)行錘擊，前者需要配備一套鍋爐設(shè)備對(duì)樁錘外供蒸汽。根據(jù)其丁作情況又可分為單動(dòng)汽錘與雙動(dòng)汽錘：?jiǎn)蝿?dòng)汽錘重1～15 t，常用錘重為3～10 t，沖擊體只在上升時(shí)耗用動(dòng)力，下降時(shí)依靠自重。單動(dòng)汽錘沖擊力較大，每分鐘錘擊數(shù)為25～30次，效率較高，可以施打各種類型的樁，雙動(dòng)汽錘一般重l～7 t，其外殼（汽缸）固定在樁頭上，錘在外殼內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)，沖擊體的升降均南蒸汽或壓縮空氣推動(dòng)。雙動(dòng)汽錘沖擊次數(shù)多達(dá)每分鐘100～200次，工作效率高，因此適宜打各種類型的樁，還可用于拔樁、打斜樁及水下打樁；柴油錘是利用柴油燃燒爆炸，推動(dòng)錘體往復(fù)運(yùn)動(dòng)打擊樁體。柴油錘按構(gòu)造分為筒式、活塞式和導(dǎo)桿式三種，重0.3～10 t，其體積小、錘擊能量大、打樁迅速，每分鐘錘擊次數(shù)約40～80次，施工效率高。柴油錘可用于各類型樁及各種土層，但不適于硬土和松軟土作業(yè)。在過軟的土中作業(yè)往往會(huì)由于貫人度過大，燃油不易爆發(fā)，樁錘不能反跳，造成工作循環(huán)中斷。此外，由于振動(dòng)、噪聲、廢氣污染等公害，在城市中施工受到一定限制；液壓錘分單作用液壓錘和雙作用液壓錘。對(duì)于前者，沖擊缸體通過液壓裝置提升后快速釋放，自由下落打擊樁體；對(duì)于后者，下落時(shí)以液壓驅(qū)使下落，沖擊缸體能獲得更大加速度、更高的沖擊速度與沖擊能量，因此每一擊能獲得更大的貫入度，液壓錘具有很好的工作性能，且無(wú)煙氣污染，噪聲較低，軟土中啟動(dòng)性比柴油錘有很大改善。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修保養(yǎng)工作量大，價(jià)格高，且作業(yè)效率比柴油錘低。用錘擊沉樁時(shí)，選擇樁錘是關(guān)鍵：一是錘的類型，二是錘的重量，錘擊應(yīng)有足夠的沖擊能量，錘重應(yīng)大于或等于樁重。實(shí)踐證明，當(dāng)錘重為樁重的1.5～2.0倍時(shí)，效果比較理想。樁錘過重，易將樁打壞。樁錘過輕，錘擊能量的很大一部分被樁身吸收，回躍嚴(yán)重，施工中多采用“重錘輕擊”方法，落距小、頻率高，不易產(chǎn)生回躍與樁頭受損，樁容易入土。

2.2打樁施工技術(shù)

打樁前應(yīng)做好各種準(zhǔn)備工作，包括清除障礙物、平整場(chǎng)地、定位放線、水電安裝、安設(shè)樁機(jī)、確定合理打樁順序等。樁基軸線定位點(diǎn)應(yīng)設(shè)在打樁影響范圍之外，水準(zhǔn)點(diǎn)至少2個(gè)以上。依據(jù)定位軸線，將圖上樁位一一定出，并編號(hào)記錄在案。

①打樁順序。打樁順序的合理與否，影響到打樁速度、打樁質(zhì)量及周圍環(huán)境。打樁順序通常有打樁順序的合理與否，影響到打樁速度、打樁質(zhì)量及周圍環(huán)境。打樁順序通常有由一側(cè)向單一方向、自中間向兩個(gè)方向、自中間向四周等。打樁順序的選擇應(yīng)結(jié)合地基土的擠壓情況、樁距大小、樁機(jī)性能及工作特點(diǎn)、工期要求等因素綜合確定。打樁將導(dǎo)致土壤擠壓，當(dāng)樁的中心距大于或等于4倍樁徑或邊長(zhǎng)時(shí)，打樁順序與土壤的擠壓關(guān)系不大，采用何種打樁順序相對(duì)靈活。而當(dāng)樁的中心距小于4倍樁徑或邊長(zhǎng)時(shí)，土壤擠壓不均勻的現(xiàn)象會(huì)很明顯。此時(shí)，如采用由一側(cè)向單一方向打樁，雖然樁機(jī)移動(dòng)方便，作業(yè)效率高，但它會(huì)使土壤向一個(gè)方向擠壓，使后續(xù)樁難以入土，出現(xiàn)多種問題，無(wú)法保證樁基質(zhì)量。因此，對(duì)于密集群樁，應(yīng)采用自中間向兩個(gè)方向和自中間向四周兩種打樁順序。當(dāng)施工區(qū)毗鄰建筑物或地下管線時(shí)，應(yīng)由被保護(hù)的一側(cè)向另一方向施打，避免建筑物開裂或管線破裂；當(dāng)基坑較大時(shí)，應(yīng)將基坑劃分為數(shù)段，并在各段范圍內(nèi)分別按上述順序打樁，但各種情況下均不應(yīng)采取自外向內(nèi)、或自周邊向中間的打樁順序，以避免中間土體擠壓過密，使后續(xù)樁難以打入，或雖勉強(qiáng)打入，但使鄰樁側(cè)移或上冒。此外，根據(jù)樁的設(shè)計(jì)標(biāo)高及規(guī)格，打樁時(shí)宜先深后淺、先大后小、先長(zhǎng)后短，這樣可以減小后施工的樁對(duì)先施工樁的影響。由于已打預(yù)制樁可能會(huì)留有一段在地面以上，影響了樁機(jī)的前進(jìn)，因此，樁機(jī)移動(dòng)一般是隨打隨后退。

②打樁工藝。打樁施工是確保樁基工程質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。主要工藝過程如下：場(chǎng)地準(zhǔn)備→確定樁位→樁機(jī)就位→吊起樁錘和樁帽→吊樁和對(duì)位→校正垂直度→自重插樁人土→固定樁帽和樁錘→校正垂直度→打樁→接樁→送樁→截樁等。打樁宜采用“重錘低擊”的方式。剛開始時(shí)，樁重心較高，穩(wěn)定性不好，落距應(yīng)較小。待樁入土至一定深度（約2 m）且穩(wěn)定后，再按規(guī)定的落距連續(xù)錘擊。打樁過程不宜中斷，否則，土壤固結(jié)會(huì)致使樁難以打入。用落錘或單動(dòng)汽錘打樁時(shí)，最大落距不宜大于1m；用柴油錘時(shí)，在打樁過程中，遇有貫人度劇變、樁身突然發(fā)生傾斜、位移或有嚴(yán)重回彈、樁頂或樁身出現(xiàn)嚴(yán)重裂縫或破碎等異常情況時(shí)，應(yīng)暫停打樁，及時(shí)研究處理。如樁頂標(biāo)高低于自然地面，則需用送樁管將樁送入土中，樁身與送樁管的縱軸線應(yīng)在同一直線上，拔出送樁管后，樁孔應(yīng)及時(shí)回填或加蓋，在打樁過程中，應(yīng)做好沉樁記錄，以便工程驗(yàn)收。

③接樁。預(yù)制樁的接長(zhǎng)方法有焊接法、法蘭接以及漿錨法三種。前兩種樁可用于各類土層，漿錨法僅適用于軟土層。焊接法接樁目前應(yīng)用最多，其節(jié)點(diǎn)構(gòu)造如下圖所示：接樁時(shí)，檢查上下節(jié)樁垂直度無(wú)誤后，先將四角點(diǎn)焊固定，然后應(yīng)兩人同時(shí)于對(duì)角對(duì)稱施焊，防止不均勻焊接變形。焊縫應(yīng)連續(xù)飽滿，上、下樁段間如有空隙，應(yīng)用鐵片填實(shí)焊牢，接長(zhǎng)后，樁中心線偏差不得大于10 mm，節(jié)點(diǎn)彎曲矢高不得大于l‰樁長(zhǎng)。漿錨法按樁：上節(jié)樁預(yù)留錨筋、下節(jié)樁預(yù)留錨筋孔（孔徑為錨筋的2.5倍）。接樁時(shí)，上下對(duì)正，將熔化的硫黃膠泥注滿錨筋孔和接頭平面，然后將上節(jié)樁落下即可。該法不利于抗震，一級(jí)建筑的樁基或承受上拔力的樁應(yīng)謹(jǐn)慎選用。

④打樁的質(zhì)量控制。打樁的質(zhì)量檢查主要包括沉樁過程中每米進(jìn)尺的錘擊數(shù)、最后1 m錘擊數(shù)、最后三陣貫入度以及樁尖標(biāo)高、樁身垂直度和樁位。打樁停錘的控制原則為：摩擦樁的入土深度控制，應(yīng)以設(shè)計(jì)標(biāo)高為主，最后貫入度（最后三陣，每陣十擊的平均入土深度，前提條件是打樁作業(yè)居于正常）可作參考；對(duì)于端承樁，以最后貫入度控制為主，而樁端標(biāo)高僅作參考；如貫入度已達(dá)到而樁端標(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)值加以確認(rèn)，必要時(shí)應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)或與有關(guān)單位會(huì)商確定。樁的垂直偏差應(yīng)控制在1％之內(nèi)；平面位置的允許偏差應(yīng)根據(jù)樁的數(shù)量、位置和樁頂標(biāo)高按有關(guān)規(guī)范的要求確定，單排樁約為100～150 mm，多排樁約為1/3～l/2樁徑或邊長(zhǎng)。

3結(jié)語(yǔ)

鋼筋混凝土預(yù)制樁施工，應(yīng)熟悉錘擊沉樁的打樁順序、打樁工藝、接樁和質(zhì)量控制，熟悉靜力壓樁的施工，了解鋼筋混凝土預(yù)制樁的制作、起吊、運(yùn)輸和堆放要求，了解錘擊沉樁的設(shè)備和預(yù)制樁施工常見的質(zhì)量問題及處理方法，才能提高施工建筑的質(zhì)量與水平。

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