预制桩施工机械PPT课件

建筑机械与电工桩工机械桩工机械是进行桩基础工程的各种机械设备的总称。桩基础由桩和承台组成，施工的关键在于成桩。桩按施工方法的不同，分为预制桩和灌注桩两大类。预制桩施工是将预制好的桩沉入要求的深度；灌注桩施工是先在地基上按设计要求的位置、尺寸成孔，然后在孔内置筋、灌注混凝土而成桩。预制桩沉桩方法采用打入法、振动法和静压法三种方法施工。所用的机械：打入法主要用落锤、柴油锤、液压锤等；振动法用振动锤；各种桩锤和桩架合起来称为打桩机（静压法则用静力压桩机）。灌注桩的成孔方法主要有挤土成孔和取土成孔两种。挤土成孔可用打入法或振动法将一端封闭的钢管沉入土层中，然后拔出钢管，即可成孔，它不适用于较大直径的灌注桩；取土成孔可以用螺旋钻孔机、回转斗钻孔机、潜水钻孔机、全套管钻机等成孔机械。成孔机与桩架合起来称为钻机。1预制桩的种类2砼预制桩的制作3预制桩沉桩施工4预制桩施工质量控制5桩基检测预制桩施工　　　主要有普通钢筋砼(RC)实心桩和预应力砼(PC)实心桩，实心桩一般在施工现场预制生产，常为方形断面，边长250～550mm。RC实心桩砼强度等级不低于C30，PC实心桩不低于C40，主筋直径≮14mm，纵向钢筋的保护层厚度≮30mm；锤击预制桩的粗骨料粒径宜为5～40mm。RC实心桩的堆放1.1实心桩　　　1预制桩的种类　　　预制桩主要有实心桩、空心桩和钢桩。RC实心桩的制作1.2空心桩　　　　空心桩有预应力砼管桩和预应力砼空心方桩两种。预制桩的种类先张法PC管桩后张法PHC管桩　⑴管桩：是采用预应力和离心成型法制成的砼空心筒体预制构件，由园筒形桩身、端头板和钢套箍等组成。按砼强度等级可分为预应力砼(PC)桩和预应力高强砼(PHC)桩，管桩外径为0.3～1.4m，壁厚70～150mm，常用分节长度7～15m。PC桩砼强度等级不低于C60，PHC桩砼强度等级不低于C80。⑵空心方桩(PS)：边长250～700mm，壁厚60～120mm，常用分节长度6～15m，接头一般采用端板焊接。空心方桩采用先张法预应力工艺在工厂生产，砼强度等级不低于C60。SP钢管桩的防腐处理1.3钢桩　　　钢桩有钢管(SP)桩和H型桩。钢管桩可用无缝钢管或低碳钢板卷制焊接而成；钢桩用于地下水有侵蚀性的地区或腐蚀性土层的钢桩，应按设计要求作防腐处理。PS空心方桩钢筋砼与H型钢组合桩预制桩的种类2砼预制桩的制作⑴预制RC桩现场制作一般采用“间隔重叠法”生产，桩与桩间用塑料薄膜或隔离剂隔开，邻桩与上层桩的砼须待邻桩与下层桩的砼达到设计强度的30%后方可进行；重叠层数不超过四层、层与层间之间涂刷隔离剂。2.1钢筋砼方桩的预制第一层预制方桩制作完毕预制方桩的间隔生产预制桩施工⑵桩中钢筋应位置准确，主筋连接宜采用对焊和电弧焊，当钢筋直径≮20mm时，宜采用机械接头连接。同一截面的主筋接头数量不超过50%，相邻两根主筋接头截面的距离应＞35d，并≮500mm；桩顶、桩尖一定范围内不留接头。钢筋砼方桩的预制桩端钢筋构造桩顶平面和接桩端面应平整桩身钢筋绑扎整体支模分段预制⑶单根桩的最大长度，取决于打桩架的高度，长度不宜超过30m。30m以上的桩应整体分段预制、打桩过程中逐段接长，每根桩的接头数量不宜超过3个；整体分段即预制桩整体支模、纵向主筋先通长铺设，再在分段处切断。钢筋砼方桩的预制整体支模分段预制分段长度应考虑桩架有效高度、场地条件、装卸和运输能力,并避免桩尖接近或处于硬持力层中接桩。⑷砼应机拌机捣、由桩顶向桩尖连续浇筑捣实，严禁中断，并防止另一端的砂浆积聚过多。养护不少于7天。料斗布料入模钢筋砼方桩的预制表面拍实压光砼振捣密实桩的养护法兰桩制作桩制作编钢筋龙2.2管桩的生产砼预制桩的制作2钢筋骨架入模3砼入模1钢筋骨架成型4封模-张拉6常压蒸养5高速离心成型7放张-脱模8高压蒸养釜高压蒸养9成品堆放2.3.1起吊2.3预制桩的起吊、运输及堆放砼预制桩的制作预制桩的吊点位置单节长度在15m内的管桩可采用专用吊钩勾住桩两端内壁直接进行水平起吊，吊扣的水平夹角不宜小于600。RC桩的砼强度达到设计强度等级的70%方可起吊。吊点应设在设计规定之处，设计无规定时，应按吊桩弯距最小的原则确定吊点位置。见右图：PC管桩的吊运装车预制桩的起吊、运输及堆放桩身砼强度应达到设计强度的100%时方可运输。吊运过程中应轻吊轻放，避免剧烈碰撞，桩身要平稳放置。打桩时桩宜随打随运，以避免二次搬运。2.3.2运输PC桩的场外运输2.3.3桩的堆放预制桩的堆放场地须平整坚实，垫木间距应与吊点位置相同，各层垫木应在同一垂直面上，层数方桩不超过4层，管桩Φ500～600不超过4层,Φ300～400不超过5层，不同规格的桩应分别堆放。预制桩堆放的垫木设置预制桩的起吊、运输及堆放　　　注意！运桩和堆放的桩尖方向应符合吊升的要求,以免临时再需将桩调头。2.3.4取桩吊机取桩预制桩的桩尖方向符合吊升的要求　　　当桩叠层堆放超过2层时，应采用吊机取桩，严禁拖拉取桩。预制桩的起吊、运输及堆放2.4预制桩的桩尖构造RC实心桩的桩尖可将主筋合拢焊在桩尖辅助钢筋上，对于持力层为密实砂和碎石类土时，宜在桩尖处包以钢钣桩靴，加强桩尖。2.4.1RC实心桩的桩尖构造砼预制桩的制作主筋合扰焊在桩尖辅助钢筋上桩尖对准纵轴线普通实心桩桩尖桩尖钢筋构造钢板加强桩尖PC和PHC管桩的桩尖构造有闭口型或敞口型：直径≯600mm的管桩宜选用闭口型桩尖，闭口型分为平底十字型和锥型。2.4.2管桩的桩尖构造敞口型桩尖2m长敞口型桩尖5m长敞口型桩尖平底十字型桩尖平底十字型桩尖圆锥闭口桩尖预制桩的桩尖构造该产品在管桩成型时将桩管与桩尖连为一体，省去了钢桩尖焊接连接工序，是一项值得大力推广的实用技术。2.4.3管桩的新型连体桩尖打头管桩施工（福建大地管桩公司）砼锥形连体桩尖预制桩的桩尖构造3预制桩沉桩施工预制桩的沉桩方法有锤击法、静力压桩法、振动法和水冲法。锤击法预制桩施工静力压桩法振动法锤击沉桩设备包括桩锤、桩架和动力设备。3.1锤击法⑴落锤：构造简单、施工方便，锤重一般0.5～1.5t，用卷扬机拉升施打，可随意调整落锤高度。速度慢、效率低、对桩身损伤大，仅适用于小型桩基工程。⑵汽锤：利用蒸汽或压缩空气为动力进行锤击，有单动和双动之分，适用于打各类桩。由于噪音、振动和空气污染，加之需考虑外部气源的供应，目前已较少使用。预制桩沉桩施工3.1.1桩锤难得一见的汽锤沉桩⑶柴油锤：构造简单、施工方便，有导杆式和筒式两种，适用面广，由于噪音、振动和空气污染等公害，在城市施工受到限制。导杆式柴油锤国内最大的D180筒式柴油锤锤击法筒式柴油锤海上沉桩导杆式柴油锤沉桩施工⑷液压打桩锤HHP系列液压打桩锤锤击法无噪音、冲击频率高、贯入度大，并适合水下打桩，是理想的冲击式打桩设备,但构造复杂、造价较高。NH100液压打桩锤⑸桩锤的选择第一步：根据施工条件选择桩锤的类型；第二步：决定锤重。桩锤选择的计算方法如下：①按桩锤冲击能选择：E≥25P②按桩重量复核：K＝（M＋C）／E锤击法式中：E——锤的一次冲击能（kN·m）；P——桩的设计荷载（kN）；K——适用系数，双动汽锤、柴油锤K≤5；M——锤重（kN）；C——桩重（kN）。DF系列筒式空冷柴油打桩锤导杆式柴油打桩锤柱锤的选择锤击法沉桩施工，桩锤选择是关键。首先应根据施工条件选择桩锤的类型，然后决定锤重，一般锤重大于桩重的1.5～2倍时效果较为理想（桩重大于2t时可采用比桩轻的锤，但不宜小于桩重的75%）。施工中应“重锤轻击”(锤的重量大而落距小)，这样桩极易打入土中，不会打坏桩头，也不会产生桩身回跃(回弹)；桩锤过轻时，则会出现“轻锤高击”，极易损坏桩头，桩也难以打入土中。锤击法3.1.2桩架桩架是支持桩身和桩锤、在打桩过程中引导桩的方向的设备。常用桩架有多功能桩架和履带式桩架。⑴多功能桩架：由立柱、斜撑、回转工作台、底盘及传动机构组成。锤击法多功能桩架优点：机动性和适应性较大,水平方向可作3600回转立柱可倾斜,可适应各种预制桩和灌注桩；缺点：机构庞大,组装拆迁较麻烦⑵履带式桩架以履带式起重机为底盘,加装立柱及传动机构用以打桩。性能灵活，移动方便，适应各类预制桩或灌注桩的施工。锤击法履带式桩架⑶桩架的选择桩架高度是选择桩架的关键。桩架高度=桩长+滑轮组高度+桩锤高度+桩帽高度+起锤移位高度（取1-2m）几种常用桩架的结构与应用桩架是桩工机械的重要组成部分，用来悬挂桩锤、吊桩就位和沉桩导向的。它还可用来安装各种成孔装置，为成孔装置导向。桩架种类很多。按桩架移动方式，有履带式、轮胎式、轨道式、步履式等。履带式使用最方便、应用最广、发展最快；按桩架结构形式，有三点支承式、悬挂式等。1、三支点式履带桩架：以履带起重机的车体作为主体，立柱靠下部的托架7和上部左右分开的两个斜撑2支持，故此得名。为了增加立柱侧向稳定性，要求两个斜撑的下支座有较大的间距，所以在车体后方设一横梁，并在横梁端部各装一个液压支腿8，作为斜撑的下支座。斜撑下都是超长油缸，用于调整立柱的垂直度或倾斜角。立柱上有用于沉桩导向的导轨。为提高立柱的利用率，一些立柱有内、外双层导轨，间距分别为600mm和330mm。这样便可悬挂各种级重的桩锤。为适应钻孔打入法施工的需求，发展了双面型立柱，即将两种不同间距的导轨隔开90°焊接在主管上，可同时悬挂长螺旋钻孔机和柴油桩锤。2、悬挂式桩架：它以通用履带起重机为底盘，卸去吊钩，将吊臂5顶端与桩架连接，桩架立柱底部有支撑杆7与回转平台连接，如图所示。桩架立柱1可用圆筒形，也可用方形或矩形横截面的桁架。为了增加桩架作业时整体的稳定性，在原有起重机底盘上，需附加配重。底部支撑杆是可伸缩的杆件，调整底部支撑杆的伸缩长度，立柱就可从垂直位置改变成倾斜位置，这样可满足打斜桩的需要。由于这类桩架的侧向稳定性主要由起重机下部的支撑杆保证，侧向稳定性较差，只能用于小桩的施工。3、步履式桩架步履式桩架是国内应用较为普遍的桩架，在步履式桩架上可配用长、短螺旋钻孔器、柴油锤、液压锤和振动桩锤等设备进行钻孔和打桩作业。（1）组成：如图为DZBl500型液压步履式钻孔机组成示意图，它由短螺旋钻孔器和步履式桩架组成。1-钻机部分；2电缆卷筒；3臂架；4-斜撑;5-起架夜压缸;6操纵室；7-卷扬机；8-液压系统;9-平台;10-后支腿;11-步履靴;12-下转盘；13上转盘；14-前支腿步履式桩架包括：平台9、下转盘12、步履靴11、前支腿14、后支腿10、卷扬机构7、操作室6、电缆卷筒2、电气系统和液压系统8组成。下转盘上有回转滚道，上转盘的滚轮可在上面滚动，回转中心轴一端与下转盘中心相连，另一端与平台下部上转盘中心相连。（2）工作原理：回转和旋转：回转时，前后支腿支起，步履靴离地，回转液压缸伸缩使下转盘与步履靴顺时针或逆时针旋转。如果前后支腿回缩，支腿离地，步履靴支撑整机，回转液压缸伸缩带动平台整体顺时针或逆时针旋转。移位和行走：下转盘底面安装有行走滚轮，滚轮与步履靴相连接。滚轮能在步履靴内滚动。移位时靠液压缸伸缩使步履靴前后移动。行走时，前后支腿液压缸收缩，支腿离地，步履靴支撑整机，钻架整个工作重量落在步履靴上，行走液压缸伸缩使整机前或后行走一步。然后让支腿液压缸伸出，步履靴离地，行走液压缸伸缩使步履靴回复到原来位置。重复上述动作可使整个钻机行走到指定位置。臂架的起落：臂架3的起落由液压缸5完成。在施工现场整机移动对位时，不用落下钻架。转移施工场地时，可以将钻架放下，安上行走轮胎。3.1.3沉桩施工准备清除地上或地下障碍物→平整场地→定位放线、定桩位、设置水准点→通电、通水→安设打桩机→打试桩→确定打桩顺序。注意：桩基轴线的定位点应设置在不受打桩影响处！锤击法每个桩位打一个小木桩现场设置水准点用水准仪控制桩顶标高2台正交经纬仪控制桩身垂直度桩基定位放线3.1.4打桩顺序打桩时，由于桩对土体的挤密作用，先打入的桩被后打入的桩水平挤推而造成偏移和变位或被垂直挤拔造成浮桩；而后打入的桩难以达到设计标高或入土深度，造成土体隆起和挤压，截桩过大。所以，群桩施工时，为了保证质量和进度，防止周围建筑物破坏，打桩前根据桩的密集程度、桩的规格、长短以及桩架移动是否方便等因素来选择正确的打桩顺序。根据基础的设计标高和桩的规格，宜按先深后浅、先大后小、先长后短的顺序进行打桩。常用的打桩顺序一般有下面几种：3.1.4打桩顺序直接影响打桩速度和打桩质量，应综合桩距大小、桩机性能、工程特点和工期要求综合考虑。⑴当一侧毗邻建筑物时,由毗邻建筑物处向另一方向施打，俗称逐排打。逐排打时，桩的就位和起吊方便，打桩效率高，但土壤向一个方向挤压,桩距≥4倍桩径时，土壤的挤压影响可忽略不予考虑，小于4倍桩径时可产生桩身倾斜或浮桩，应考虑跳打或变换打桩顺序。锤击法锤击法锤击沉桩第1根结束壮观的柴油锤打桩现场⑵对于密集桩群，自中间向两侧打或四周对称施打。逐排施打由中间两侧施打由中间四周施打打桩顺序注意锤击法对标高不一的桩应遵循“先深后浅”的原则；对不同规格的桩，应遵循“先大后小、先长后短”的原则。沉桩顺序不合理容易造成桩位偏移、桩体上浮、地面土体隆起，甚至邻近建筑物破坏等事故。3.1.5打桩程序桩机就位→吊桩就位→扣桩帽、垂直度校核→落锤、松吊钩→低锤轻打、垂直度校核→正式打→接桩→送桩→截桩→桩基检测→承台施工。锤击法3.1.6打桩方法桩机的拖拉取桩⑴取桩：桩的堆放不超过2层时可利用桩机拖拉取桩；上层桩取桩时，对桩的拖地端用弹性加以保护。管桩叠层堆放超过2层时，应用吊机取桩，严禁拖拉取桩；三点支撑自行式打桩机不应拖拉取桩。锤击法⑵吊桩就位桩身立直后扣桩帽、对桩位，用2台经纬仪交汇测量桩身垂直度。②桩尖对桩位①桩顶扣桩帽③交汇测量控制桩身垂直度锤击法检查桩身垂直度偏差不超过0.5%后,固定桩锤和桩帽，并使桩、桩帽、桩锤在同一铅垂线上，确保桩能垂直下沉。桩头保护：桩帽底面与桩顶之间应加弹性衬垫(俗称桩垫，可用纸板或胶合板制作)，桩帽和桩顶周围应有5~10mm的间隙；桩帽上部受锤击部位应设置用硬木或盘绕叠层的钢丝绳制作的“睡垫”，以防锤击损伤桩头。桩头保护④固定桩锤、桩帽后方可松吊钩桩锤桩帽管桩桩垫睡垫锤击法⑶初始沉桩初始沉桩应起锤轻压或轻击数锤，观察桩身、桩架、桩锤等垂直一致，方可转入正常施打。起锤轻压锤击法正常施打时桩锤宜“重锤低击”、连续施打，使桩均匀下沉。⑷正常施打锤击法打桩过程中，如遇贯入度剧变，桩身突然倾斜、位移或严重回弹，桩顶或桩身严重裂缝、破碎时，应暂停打桩，处置后再行施工。⑸终止锤击的控制锤击法●桩端位于一般土层时，以控制桩端设计标高为主，贯入度为辅；●桩端达到坚硬、硬塑土层时，以贯入度控制为主，桩端标高为辅；●贯入度已达到设计要求而桩端标高未达到时，应继续锤击3阵，按每阵10击的贯入度不大于设计规定的数值确认。⑹桩位的允许偏差锤击法●有基础梁的桩：垂直中心线100mm，沿中心线150mm；●群桩：1～3根桩100mm；4～16根桩1/2桩径或边长；16根以上桩边桩1/3桩径或边长；中间桩1/2桩径或边长。基础梁下的桩位允许偏差群桩的桩位允许偏差垂直中心线允许偏差100mm沿中心线允许偏差150mm允许偏差为1/2桩径或边长当桩顶标高低于自然地面，则需用专制钢质送桩器将桩送入土中。锤击法送桩深度不宜＞2m，安装送桩杆时应检查桩头质量与桩身垂直度，桩与送桩杆应在同一垂直线上，合格后及时送桩。①安装送桩杆②开始送桩施打③桩已打入地面以下锤击法3.1.7送桩送桩器宜做成园筒形，长度满足送桩深度要求，上下两端面平整，并有足够的强度、刚度和耐打性。送桩作业时，送桩器与桩头之间应设置厚度≮60mm的弹性衬垫。拔出送桩杆后，桩孔应及时回填。④确认最终贯入度⑤拔出送桩杆锤击法⑥送桩孔及时回填或覆盖静力压桩桩机就位吊起管桩静力压桩GZY700D全液压高效静力压桩机静力压桩桩机施工压桩送桩夹桩机构3.2静力压桩静力压桩是利用静压力将桩压入土中，施工中无振动、无噪音，但存在挤土效应。适用于软弱土层和邻近有怕振动的建（构）筑物的情况。静力压桩多选用顶压式液压压桩机或抱压式液压压桩机，压力可达8000kN。场地地基承载力应≮压桩机接地压强的1.2倍，且场地应平整。预制桩的沉桩施工顶压式液压压桩机抱压式液压压桩机液压式压桩机的最大压桩力应取压桩机的机架重量与配重之和乘以0.9，且≮设计的单桩竖向极限承载力标准值，必要时可由现场试验确定。静力压桩施工现场3.2.1压桩方法静力压桩采用分段预制、分节压入、逐段接长。当下节桩压入土中后上端距地面0.8～1m时接长上节桩，继续压入。每根桩的压入、接长应连续。静力压桩的分节压入、接长静力压桩3.2.2压桩顺序对于场地地层中局部含砂、碎石、卵石时，先对该区域进行压桩；当持力层埋深或桩的入土深度差别较大时，先施压长桩后施压短桩。静力压桩桩机就位吊起管桩静力压桩GZY700D全液压高效静力压桩机静力压桩沉桩施工静力压桩3.2.3施工要点⑴桩身垂直度控制：第一节桩下压时垂直度偏差≯0.5％；当桩身垂直度偏差＞1％时，应找出原因并纠正；桩尖进入较硬土层后，严禁用移动机架等方法强行纠偏。⑵压桩施工：抱压力应≯桩身允许侧向压力的1.1倍；每根桩宜一次性连续压到底，最后一节有效桩长不宜＜5m。⑶终压操作：终压结束前应进行连续复压和稳压，入土深度≥8m的桩，复压次数2～3次；入土深度＜8m的桩，复压次数3～5次；稳压压桩力≮终压力，稳压时间为5～10s。终压力应根据现场试桩结果确定。桩尖入土准备桩身压入土中焊接接桩静力压桩静压机压边桩的场景抱压式压桩机施工顶压式压桩机施工3.2.4静压沉桩的送桩⑴桩身垂直度与桩头质量经检查合格后方可送桩，压、送作业应连续进行；⑵送桩应采用专制钢质送桩器，不得将工程桩用作送桩器；静力压桩⑶当有效桩长≤15m或桩端持力层为风化软质岩，送桩深度不宜超过1.5m；当桩的垂直度偏差＜1%，桩有效桩长＞15m时，静压桩送桩深度不宜超过8m；⑷送桩的最大压桩力不宜超过桩身允许抱压压桩力的1.1倍。桩垫送桩钢送桩器质静压沉桩的送桩3.3预钻孔沉桩与引孔压桩在较厚硬土层采用锤击法施打大面积密集桩群时，应采用预钻孔沉桩。预钻孔孔径可比桩径(或方桩对角线)小50～100mm，深度宜为桩长的1/3～1/2；随钻随打；桩架宜具备钻孔、锤击双重性能。砼预制桩的沉桩施工预钻孔沉桩引孔压桩　　静力压桩如无法穿透硬土层以保证设计要求的最小有效桩长时，可先引孔、后压桩。引孔采用螺旋钻干作业，引孔的垂直度偏差≯0.5%，引孔和压桩应连续进行，间隔时间≯12h；在软土地基中≯3h；引孔中有积水时宜采用开口型桩尖。可钻孔、锤击、振动的多功能电液桩架3.4砼预制桩的接桩3.4.1管桩的接桩PC管桩法兰盘PC管桩法兰盘PHC管桩法兰盘管桩的接桩方法有端板焊接、法兰连接、机械啮合连接和螺纹连接。目前以端板焊接、法兰连接法应用居多。⑴法兰接桩：法兰盘结合处应加垫沥青纸，接桩时，将上下节桩螺栓孔对准，穿入螺栓并逐个拧紧，如有缝隙用薄钢片塞紧。螺栓应加设弹簧垫圈并点焊固定，防止锤击时螺栓松动。法兰接桩速度快，但法兰盘制作工艺较复杂，用钢量大。砼预制桩的沉桩施工⑵管桩的焊接接桩对接前，上下端板表面应用钢丝刷将坡口处刷至露出金属光泽。接桩时，下节桩宜高出地面0.5m，上下节桩段保持顺直，错位偏差≯2mm。钢板用低碳钢，焊条宜用E43，先四角点焊固定，再2人四周对称分层施焊，焊接层数不少于2层；焊缝的自然冷却时间不少于8min，严禁采用水冷却或焊好即施打。严把接桩质量关焊接接桩砼预制桩的接桩角钢绑焊接头钢板对焊接头钢筋砼预制管桩接头端板坡口除锈⑶啮合式机械接桩是一项新型管桩接驳方法，简称“机械快速接头”，它用带锯齿形的连接销插入预埋在桩端头板的连接槽中，连接销与藏于连接槽内的有反向锯齿形的钢销板通过弹簧的伸缩紧固作用，将两者相互啮合，使2节桩连成整体。上节桩的下端粘沥青胶上节桩的下端下节桩的上端放沥青胶上下节桩对接对接完成螺栓孔、连接销和连接槽大样图砼预制桩的接桩实心桩的接桩方法有焊接、法兰连接和浆锚法连接。焊接接桩的应用居多，主要采用角钢绑焊接头。浆锚法接桩3.4.2实心桩的接桩角钢绑时法接桩浆锚法的桩接头浆锚法接桩又称硫磺胶泥锚接桩。是将上节桩锚筋插入下节桩锚筋孔内，再用硫磺胶泥锚固。浆锚法接桩，节约钢材，操作简便，接桩时间短。但不宜用于坚硬土层中。砼预制桩的接桩3.5砼预制桩的桩头处理预制桩嵌入承台内的长度≮50mm，桩顶纵向主筋锚入承台内≮35d，以加强桩与承台的连接。砼预制桩的沉桩施工承台施工前要按底标高对已验收合格的预制桩进行截桩处理,截去高出的桩身砼，剔出桩身受力主筋锚入承台内。截桩施工应防止对桩身的过大震动和破坏。3.5.1砼实心桩的截桩实心桩截桩实心桩截桩3.5.2管桩的桩头处理桩头处理包括填芯和截桩。⑴填芯：管桩填芯采用比承台砼高一级的微膨胀砼，设置钢筋笼并锚入承台内，填芯长度≮5d。不截桩时管桩加焊锚固钢筋不截桩时管桩与承台的连接构造不截桩时管桩的填芯及桩头防水砼预制桩的桩头处理⑵不截桩时：应在桩头端板焊接普通钢筋，并将其锚入承台内。截桩准备截桩作业中截桩后⑶管桩的截桩管桩截桩多采用机械切割。截桩后应将桩头预应力钢筋锚入承台内≮50d，且≮500mm。砼预制桩的桩头处理截桩时管桩与承台的连接构造3.6振动法沉桩振动法是将振动锤吊至预制桩顶，将桩头套入与振动箱连接的桩帽或液压夹桩器内夹紧，振动锤产生的激振力通过桩身带动土体振动，使土颗粒间的摩擦力大大减小，桩在自重和机械力作用下沉入土中。振动法沉桩设备构造简单、使用方便、效率较高。主要用于钢板桩、钢管桩的沉桩施工,借助起重设备可以拔桩。钢筋砼预制桩一般不得使用。预制桩施工DZM100液压振动锤振动沉桩机工作时，选用的频率和振幅随桩而异，在砂石类地层施工大直径钢管桩一般采用低频、大振幅；钢板桩一般采用中高频、中振幅。频率高则能与桩的自振频率产生共振，使沉桩速度快而噪声小，宜于城市施工。冲击式沉桩机适用于粘土地层。DZJ-240振动锤DZJ-240振动锤DZJ-180振动锤振动法沉桩大直径钢管桩振动沉桩钢板桩振动沉桩振动法沉桩二台桩锤联动打钢管桩DZJ135振动桩锤钱江九桥萧山工地振动沉桩振动法沉桩打斜桩世界最大的液压振动锤APE公司在大直径超重钢圆筒和砼圆筒振沉设备方面居于世界领先地位。最大的APE600型振动锤偏心力矩为230kg.m，激振力为4830KN。APE600锤构造APE600型振动锤APE600型振动锤4台联动在美国奥克兰-旧金山大桥沉桩施工液压振动打桩锤振动法沉桩3.7射水沉桩射水沉桩法往往与锤击（或振动）法同时使用。在砂夹卵石层或坚硬土层中，一般以射水为主，锤击或振动为辅；在粉质粘土或粘土中，一般以锤击或振动为主，射水为辅，并控制射水时间和水量。水压与流量根据地质条件、沉桩机具、沉桩深度和射水管直径、数目等因素确定，通常在沉桩施工前经过试桩选定。下沉空心桩，一般用单管桩内射水，当下沉较深或土层较密实，可用锤击或振动配合射水；下沉实心桩，将射水管对称装在桩身两侧，并可沿桩身上下自由移动，以便在任何高度上射水冲土。预制桩施工射水沉桩⑴先将射水管装好使喷射管嘴离地面约0.5m，桩插正立稳后,压上桩帽桩锤，开始桩主要靠自重下沉，用较小水压控制桩身缓慢下沉，并注意控制和校正桩身垂直度。下沉渐趋缓慢时，可开锤轻击。沉至一定深度（8～10m）已能保持桩身垂直度后，可逐步加大水压和锤的冲击动能。⑵射水进行中，放水阀不可骤然大开，以免水压，水量突然降低，涌入泥砂堵塞射水嘴；再射水时，射水管和桩必须垂直，并要求射水均匀，水冲压力一般为0.5~1.6MPa。吊插桩时要注意及时引送射水胶管，防止拉断或脱落。⑶不论采取何种射水施工方法，在沉至距设计标高1～2m时，应停止射水，拔出射水管，用锤击或振动沉桩至设计深度，以保证桩的承载力。射水沉桩施工要点射水沉桩3.8水中沉桩简介桥梁施工常需进行水下沉桩。当河流水浅时，可搭设施工便桥或脚手架安置桩架进行水中沉桩施工。当河流较宽较深时，可采用：⑴先筑围堰后沉桩法：临近河岸、水不深的桩可采用。⑵先沉桩后筑围堰法：适用较深水中沉桩。先沉桩后吊放钢吊箱围堰先沉桩后筑钢板桩围堰预制桩施工水中沉桩多功能打桩船⑶沉桩船沉桩在较深较宽的江面上使用专用沉桩船进行水中沉桩。水中沉桩金塘大桥钢管桩沉桩施工珠海集装箱码头沉桩600t多功能打桩船PHC桩水上沉桩施工锤击沉桩桩身挤断的实景照片4预制桩施工质量控制出现下列情况时应暂停沉桩，原因并采取应对措施：⑴沉桩过程中桩身发生较大移位、突然下沉或倾斜；⑵压桩阻力剧变，桩难以穿越具有软弱下卧层的硬夹层;实际桩长与设计桩长相差较大;该工程一个承台下有6根Φ600PC管桩，有4~5根桩断掉，打的时候收锤无问题，打第2根桩挤断第1根，打第3根挤断第2根桩4.1沉桩质量控制预制桩施工桩头爆裂桩身裂缝桩头压屈⑶桩身裂缝和桩头砼破坏等异常现象；⑷接桩处连接件不平或空隙未塞紧，或两节桩不在同一直线上，导致接桩处出现松脱开裂；⑸压桩机下陷、夹持机构打滑、压桩机械工作状态异常等。环氧树脂补桩预制桩施工质量控制管桩基础的桩间土方开挖方法不当，极易因管桩两侧土压力失衡造成挤压偏位！4.2桩间土方开挖预制桩施工质量控制开挖方法不当，淤泥挤压造成管桩偏位管桩两侧土压力失衡造成挤压偏位4.3打桩机倾翻2009年4月14日，日本东京一建筑工地发生大型打桩机侧翻事故，吊臂倒在紧邻的一条大街上，伤6人。预制桩施工质量控制5基桩检测为确保工程桩的质量达到设计要求，基桩应进行单桩承载力和桩身完整性的检测与评价。5.1单桩竖向承载力检测检测目的：确定在桩与土的相互作用下桩的承载力值。检测方法有静载检测、高应变动载检测和钻芯法三种。预制桩施工共74页第66页水上基桩静载试验承载力检测包括竖向、抗拔和水平承载力的检测，本节仅讨论竖向承载力的检测。单桩水平承载力检测单桩竖向抗拔力检测5.1.1静载试验检测装置包括加载部分和桩顶沉降观测部分。⑴加载反力装置：可根据现场条件选择压重平台反力装置、锚桩横梁反力装置、地锚反力装置等。压重平台反力装置压重平台反力装置进行桩基静载试验江苏广电城3840t桩基静载试验单桩竖向承载力检测锚桩横梁反力装置地锚反力装置单桩竖向承载力检测沂水银河瀑布大酒店2000t静载试验桩基静载试验注意：加载反力装置能提供的反力≮最大加载量的1.2倍⑵荷载量测：一种是由安置在千斤顶上的荷重传感器直接测定；另一种是通过压力表或压力传感器测定千斤顶油压，根据千斤顶率定曲线换算荷载。⑶沉降量测：采用位移传感器或大量程百分表，沉降测定平面宜在桩顶200mm以下位置，测点应牢固地固定于桩身，应避免气温、震动及外界因素的影响。⑷检测范围：①甲级桩基；②地质条件复杂、施工质量可靠性低；③本地区采用的新桩型或新工艺；④群桩产生挤土效应。⑸抽检数量：不少于总桩数的1%，且不少于3根；当总桩数少于50根时，不少于2根。静载试验的荷载及沉降量测与千斤顶油路并联的压力表液压千斤顶百分表测定沉降量压重平台主梁单桩竖向承载力检测是用重锤冲击桩顶，实测桩顶的速度和力的时程曲线，通过波动理论分析，对单桩竖向抗压承载力和桩身完整性进行判定的检测方法。5.1.2高应变动载检测单桩竖向承载力检测适用范围：高应变动载检测是静载检测的补充，但大直径扩底桩和Q-s曲线具有缓变型特征的大直径灌注桩不宜采用。检测数量：总桩数的5%，且不少于10根。锤的质量应大于预估单桩极限承载力的1～1.5%；桩顶面应平整，桩顶高度满足锤击装置的要求，重心与桩顶对中，锤击装置架立应垂直；对不能承受锤击的桩头应加固处理。高应变动载检测安装感应装置吊起落锤（锤重5t）设置桩垫测量落距（落距1.5m）落锤下落桩基大应变频谱分析仪高应变动载检测动作分解单桩竖向承载力检测共74页第71页桩垫可用10-30mm木板或胶合板钻芯法可检测灌注桩桩长、桩身砼强度、桩底沉渣厚度，判定或鉴别桩端岩土性状，判定桩身完整性类别。钻芯法基桩检测桩身砼芯样质量检查5.1.3钻芯法检测单桩竖向承载力检测受设备或现场条件限制无法进行单桩承载力检测的端承型大直径灌注桩，可采用钻芯法测定桩底沉渣厚度并钻取桩端持力层岩土芯样检验桩端持力层。检测数量不少于总桩数的5%，且不少于10根。5.2桩身完整性抽样检测检测的方法有高应变法、低应变法、钻芯法和声波透射法。是采用低能量瞬态或稳态激振方式在桩顶激振，实测桩顶部的速度时程曲线或速度导纳曲线，通过波动理论分析或频域分析,对桩身完整性进行判定的检测方法。桩基检测5.2.1低应变法抽检数量：柱下三桩或三桩以下承台抽检不少于1根；甲级或地质条件复杂、质量可靠性较低的灌注桩，抽检不少于总桩数的30%，且不少于20根；其它桩基抽检不少于总桩数的20%，且不少于10根；地下水位以上且终孔后桩端持力层已核验的人工挖孔桩，抽检不少于总桩数的10%，且不少于10根。低应变法桩身基检测桩身完整性检测5.2.2声波透射法对端承型大直径灌注桩,应选用钻芯法或声波透射法对总桩数的10%进行桩身完整性检测在预埋声测管之间发射并接收声波，通过实测声波在砼介质中传播的声时、频率和波幅衰减等声学参数的相对变化，对桩身完整性进行检测的方法泥浆护壁成孔地基加固处理沉桩质量控制本章教学复习总结沉桩施工基坑验槽地基处理与桩基工程砼灌注桩施工砼预制桩施工观察、夯拍、轻便触探钻孔灌注桩\冲孔灌注桩基坑验槽及地基处理旋挖钻机成孔长螺旋钻机成孔沉桩灌注桩预制桩制作挖\换\压\夯\挤\拌\喷桩基检测挤扩支盘桩人工挖孔灌注桩钻具、干法\湿法\扩径成孔锤击沉管\振动沉管\内夯沉管构造\护壁\施工方法\安全措施钻孔桩\压灌桩\挤土灌注桩泥浆护壁、干作业成孔预制\起吊\运输\堆放锤击\静力压桩\振动\水冲送桩\接桩\桩头处理静载\动载\钻芯\声波透射思考题1、试述地基验槽的目的和方法。2、试述地基加固处理的原理和拟定加固方案的原则。3、你能列举几种加固地基的方法？试述这些方法的加固原理。4、试述钢筋砼预制桩的制作、起吊、运输、堆放等环节的主要工艺要求。5、试分析打桩顺序、土壤挤压与桩距的关系。6、端承桩和摩擦桩的质量控制以什么为主？7、什么是沉管灌注桩的复打法、反插法？起什么作用？8、套管成孔灌注桩施工中常遇到哪些质量问题？如何处理？9、人工挖孔灌注桩有哪些特点？如何预防孔壁坍塌？