预应力管桩分类及施工53页PPT课件.ppt
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1、预预应应力力管管桩桩简介简介n分类分类按施工工艺按施工工艺按混凝土强度等级和壁厚按混凝土强度等级和壁厚 n沉桩施工方法沉桩施工方法n特点特点预应力管桩特点(以预应力管桩特点(以PHCPHC为例)为例) 预应力混凝土管桩(以下简称预应力管桩预应力混凝土管桩(以下简称预应力管桩或管桩)可分为后张法预应力管桩和先张或管桩)可分为后张法预应力管桩和先张法预应力管桩。法预应力管桩。先张法预应力管桩是采用先张法预应力工先张法预应力管桩是采用先张法预应力工艺和离心成型法制成的一种空心筒体细长艺和离心成型法制成的一种空心筒体细长混凝土预制构件,主要由圆筒形桩身、端混凝土预制构件,主要由圆筒形桩身、端头板和钢套
2、箍等组成。头板和钢套箍等组成。预应力管桩按预应力管桩按混凝土强度等级和壁厚混凝土强度等级和壁厚分为分为预应力混凝土管桩,代号为预应力混凝土管桩,代号为PC;PC;预应力高强预应力高强混凝土管桩代号为混凝土管桩代号为PHC;PHC;先张法薄壁管桩代先张法薄壁管桩代号为号为PTC.PCPTC.PC桩的混凝土强度不得低于桩的混凝土强度不得低于C50C50,PTCPTC桩强度等级不得低于桩强度等级不得低于C60C60,PHCPHC桩的混凝桩的混凝土强度等级不得低于土强度等级不得低于C80C80。PCPC桩和桩和PTCPTC桩一桩一般采用常压蒸汽养护,一般要经过般采用常压蒸汽养护,一般要经过2828天才
3、天才能施打。而能施打。而PHCPHC桩,脱模后要进入高压釜蒸桩,脱模后要进入高压釜蒸养,经养,经1010个大气压、个大气压、180180度左右的蒸压养护,度左右的蒸压养护,混凝土强度等级达混凝土强度等级达C80C80从成型到使用的最短从成型到使用的最短时间只需三、四天。时间只需三、四天。 管桩沉桩方法有多种,在我国国内施工过的方管桩沉桩方法有多种,在我国国内施工过的方法有:锤击法、静压法、震动法、射水法、预钻法有:锤击法、静压法、震动法、射水法、预钻孔法及中掘法等,而以孔法及中掘法等,而以静压法静压法用得最多。用得最多。 为了适应市区施工需要,近几年来我国各为了适应市区施工需要,近几年来我国各
4、地发了大吨位的静力压桩机施压预应力管桩的地发了大吨位的静力压桩机施压预应力管桩的工艺,工艺,静力压桩机又可分为顶压式和抱压式静力压桩机又可分为顶压式和抱压式,抱压式是桩机的夹板夹紧桩身,依靠持板的磨抱压式是桩机的夹板夹紧桩身,依靠持板的磨擦力大于入土阻力的原理工作,静力压桩机最擦力大于入土阻力的原理工作,静力压桩机最大压桩力可达大压桩力可达5000-6000kN5000-6000kN,可将直径,可将直径500500、600600mmmm的预应力管桩压到设计要求的持力层,从而的预应力管桩压到设计要求的持力层,从而大大推动了预应力管桩的应用和发展。大大推动了预应力管桩的应用和发展。PHCPHC桩是
5、专业工厂里采用先张法预应力和离心桩是专业工厂里采用先张法预应力和离心成型工艺,经过蒸压养护而制成的一种空心圆成型工艺,经过蒸压养护而制成的一种空心圆筒体的等截面构件。筒体的等截面构件。 PHC PHC桩特点桩特点(1)(1)单桩承载力高,单位承载力价格便宜。桩身混单桩承载力高,单位承载力价格便宜。桩身混凝土强度等级为凝土强度等级为C80C80,具有高强性能,具有高强性能,600600的的PHCPHC桩的单桩允许承载力达到桩的单桩允许承载力达到250025003200KN3200KN。可作为高。可作为高层、超高层建筑的基础。其单位承载力的造价比预层、超高层建筑的基础。其单位承载力的造价比预制混凝
6、土方桩和钻孔灌注桩低,且仅为钢桩的制混凝土方桩和钻孔灌注桩低,且仅为钢桩的1/31/32/32/3,并节省钢材。,并节省钢材。(2) (2) 抗弯性能好。抗弯性能好。PHCPHC桩选用高强度、低松驰的阴桩选用高强度、低松驰的阴螺纹钢筋作为预应力主筋,使桩身具有较高的预压螺纹钢筋作为预应力主筋,使桩身具有较高的预压应力,其抗弯、抗裂性能良好,应力,其抗弯、抗裂性能良好,PHCPHC桩有卓绝的贯桩有卓绝的贯入性能,能穿透密实的砂层,能适应复杂的环境与入性能,能穿透密实的砂层,能适应复杂的环境与地理条件。地理条件。(3) (3) 质量稳定可靠。由于采用工厂预制的生产方式,质量稳定可靠。由于采用工厂预
7、制的生产方式,能利用先进的工艺和设备,质量容易控制,产品质能利用先进的工艺和设备,质量容易控制,产品质量容易保证,且成桩质量监测方便。量容易保证,且成桩质量监测方便。(4) (4) 应用范围广。桩身耐防腐性能好,规格长度容应用范围广。桩身耐防腐性能好,规格长度容易调整,使设计选用范围广,容易布桩,对桩端持易调整,使设计选用范围广,容易布桩,对桩端持力层起伏变化大的地质条件适应性强。力层起伏变化大的地质条件适应性强。(5) (5) 施工速度快,工期短。施工速度快,工期短。PHCPHC桩在工厂商品化生桩在工厂商品化生产,能按施工要求及时供桩,施工前期准备时间短,产,能按施工要求及时供桩,施工前期准
8、备时间短,一般能缩短工期一二月。一般能缩短工期一二月。(6) (6) 施工现场文明。施工现场无砂石、水泥,无泥施工现场文明。施工现场无砂石、水泥,无泥浆污染,对施工现场狭窄的工程特别有利。浆污染,对施工现场狭窄的工程特别有利。 工程案例工程案例一、工程概况一、工程概况 、桩基工程概况、桩基工程概况 、地质概况、地质概况 、环境概况、环境概况 nA30A30高速公路项目第五合同段是该项目中最大的一高速公路项目第五合同段是该项目中最大的一个枢纽工程,无论从工程数量、工作量和技术含个枢纽工程,无论从工程数量、工作量和技术含量都可谓重中之重。其中主线长量都可谓重中之重。其中主线长632632米,匝道长
9、约米,匝道长约16001600米,并有米,并有A A匝道跨随塘河桥和赵家沟桥,匝道跨随塘河桥和赵家沟桥,B B匝匝道跨随塘河桥及主线跨联合河桥。道跨随塘河桥及主线跨联合河桥。 n本项目主线和本项目主线和C C、D D匝道部分采用匝道部分采用PHCPHC高强预应力高强预应力砼离心管桩基础,桩径为砼离心管桩基础,桩径为600600,桩型为,桩型为A A型和型和ABAB型,每根管桩分型,每根管桩分3 3节打入,下部节打入,下部2 2节为节为A A型,上部一型,上部一节为节为ABAB型型( (长度长度14m)14m),管桩纵横间距,管桩纵横间距2m2m。管桩。管桩共共376376根,(根据已到图纸统计
10、),其中主线根,(根据已到图纸统计),其中主线178178根、根、B B匝道匝道1212根、根、C C匝道匝道136136根、根、D D匝道匝道5050根,共有根,共有36m36m、37m37m、38m38m、39m39m、41m41m等单桩长度规格。等单桩长度规格。PHCPHC管桩由浙江正大混凝土管桩制品公司提供成管桩由浙江正大混凝土管桩制品公司提供成品桩。品桩。 n本工程位于曹路镇,临近东海,周围大都为农村本工程位于曹路镇,临近东海,周围大都为农村和农田,场地地貌类型属河口砂嘴岛地貌类型,和农田,场地地貌类型属河口砂嘴岛地貌类型,地面高程一般在地面高程一般在4.0m4.0m左右。左右。n根
11、据地质勘测报告显示,拟建桥址处为古河道沉根据地质勘测报告显示,拟建桥址处为古河道沉积区,土层分布大致稳定,但厚度和埋深有所差积区,土层分布大致稳定,但厚度和埋深有所差异,缺失异,缺失层硬土。地质特征自上而下分别为:层硬土。地质特征自上而下分别为:层:填土(层:填土(4.034.031.391.39米);米);层:黄色粉质粘层:黄色粉质粘土(土(1.01.02.52.5米);米);1 1层:灰色淤泥粉质粘土(层:灰色淤泥粉质粘土(- -5.575.579.129.12米);米);2 2层:灰色粉质粘土(层:灰色粉质粘土(-7.81-7.818.858.85米)土质较好,但分布不均匀;米)土质较好
12、,但分布不均匀;层:灰色层:灰色淤泥质粘土(淤泥质粘土(-16.86-16.8619.5219.52米);米);1 1层:灰色粘层:灰色粘土(土(-22.77-22.7726.1326.13米);米);3131层:灰色粉质粘土夹层:灰色粉质粘土夹粉砂(粉砂(-25.25-25.2533.9133.91米);米);3232层:灰色砂质粉土层:灰色砂质粉土夹粘土(夹粘土(-31.31-31.3149.2049.20米);米);层:灰色粉砂(层:灰色粉砂(- -46.1146.1158.9058.90米)。米)。n自然环境:沿线苗甫、瓜果地、菜地、自然环境:沿线苗甫、瓜果地、菜地、村庄布置。村庄布置
13、。n气候环境:沿海地区气候,雨季在六、气候环境:沿海地区气候,雨季在六、七月份;最高气温在七月份;最高气温在4040以内,在七、八以内,在七、八月份;冬季处在十二、元月、二月份。月份;冬季处在十二、元月、二月份。n地方环境:村镇等各部门协调力度较大,地方环境:村镇等各部门协调力度较大,老百姓尚无阻挠,地方环境较好。老百姓尚无阻挠,地方环境较好。n交通环境:东川公路、林场路等穿过,交通环境:东川公路、林场路等穿过,多条小路维修后可通往施工现场,交通便多条小路维修后可通往施工现场,交通便利。利。二、施工配置二、施工配置l1 1、材料准备、材料准备l2 2、机械配备、机械配备l3 3、劳动力准备、劳
14、动力准备前期配备前期配备2台台DD-8T柴油打柴油打桩机,随着工作面的展桩机,随着工作面的展开增加打桩机数量;配开增加打桩机数量;配备备2025t履带式吊车履带式吊车2台,运桩小车台,运桩小车4台,电焊台,电焊设备设备2套。套。施工现场每台桩机配备施工施工现场每台桩机配备施工员员1 1人,安全员人,安全员1 1人,质检员人,质检员1 1人,施工工人人,施工工人1010人,管理人人,管理人员员5 5人,机械人员人,机械人员4 4人,材料人,材料人员人员1 1人,共人,共3333人。人。 材料材料 (1 1) 钢筋砼预制方桩、预应力管桩的规格、钢筋砼预制方桩、预应力管桩的规格、质量必须符合设计要求
15、和施工规范的规定;并应质量必须符合设计要求和施工规范的规定;并应有出厂合格证明,还应根据地质资料,初步确定有出厂合格证明,还应根据地质资料,初步确定桩段的级配计划数量。桩段的级配计划数量。 (2 2) 钢筋砼预制桩,应达到设计强度的钢筋砼预制桩,应达到设计强度的100%100%才才能压桩。能压桩。 (3 3) 钢筋砼方桩接桩时,宜用浆锚法,所使用钢筋砼方桩接桩时,宜用浆锚法,所使用的硫磺胶泥的抗压强度、抗拉强度、抗折强度和的硫磺胶泥的抗压强度、抗拉强度、抗折强度和黏结强度必须达到设计要求和施工规范的规定,黏结强度必须达到设计要求和施工规范的规定,并有出厂合格证明,当采用预应力钢筋砼管桩时,并有
16、出厂合格证明,当采用预应力钢筋砼管桩时,使用的焊条标号、性能必须符合设计要求和有关使用的焊条标号、性能必须符合设计要求和有关标准的规定,并有出厂合格证明,一般宜使用结标准的规定,并有出厂合格证明,一般宜使用结422422焊条。焊条。注意点注意点l检查检查PHCPHC管桩质量的要求管桩质量的要求 外观质量:无蜂窝、无裂缝、露筋、色外观质量:无蜂窝、无裂缝、露筋、色感均匀。感均匀。 检验方法:采用直观方法,对桩顶处用小检验方法:采用直观方法,对桩顶处用小锤敲击听是否有空隙。锤敲击听是否有空隙。 资料检查:重点检查产品出厂合格证(混资料检查:重点检查产品出厂合格证(混凝土强度、钢绞束镦头检验、钢筋复
17、试报凝土强度、钢绞束镦头检验、钢筋复试报告)和外形尺寸外观质量。告)和外形尺寸外观质量。三、施工方案三、施工方案o1、施工流程、施工流程o2、施工方法、施工方法1)打桩准备2)打桩阶段技术措施1 1)打桩准备)打桩准备 (1 )(1 )试桩施工前再次逐根检查,对管桩两试桩施工前再次逐根检查,对管桩两端清理干净端清理干净 . . (2 2)桩锤的选择)桩锤的选择, ,通过地基承载力计算指导通过地基承载力计算指导后期大面积管桩施工。后期大面积管桩施工。 (3 3)桩架的选择)桩架的选择 , ,桩架的设置、安装和准桩架的设置、安装和准备工作对打桩效率有很大影响。备工作对打桩效率有很大影响。 (44
18、)施工顺序和桩位测设)施工顺序和桩位测设 (5 5) 堆存吊运管桩堆存设计两个支点堆存吊运管桩堆存设计两个支点( (图图1)1),其吊点符合图其吊点符合图2 2所示的位置要求。管桩堆存需要所示的位置要求。管桩堆存需要使用软垫使用软垫( (木垫木垫) )。管桩起吊运输中要防止振动、。管桩起吊运输中要防止振动、冲撞。冲撞。 图 1 图 2n(6 6)管桩龄期的确定)管桩龄期的确定, ,管桩从制造成型到打桩施管桩从制造成型到打桩施工的间隔时间尽量长些,混凝土强度达到设计强工的间隔时间尽量长些,混凝土强度达到设计强度等级标准值度等级标准值 ( (因为在工厂制造,按因为在工厂制造,按100100的设计的
19、设计强度等级标准值出厂强度等级标准值出厂) ),现场堆存一定量的桩,按,现场堆存一定量的桩,按“先进场桩先打先进场桩先打”的原则,满足管桩的强度要求。的原则,满足管桩的强度要求。n(7)(7)桩基轴线和样桩的定位点,设置在不受沉桩直桩基轴线和样桩的定位点,设置在不受沉桩直接影响的地点,并在施工中定期做好系统的检查,接影响的地点,并在施工中定期做好系统的检查,定位点需要移动时,先检查其准确性,并做好测定位点需要移动时,先检查其准确性,并做好测量记录。量记录。n(8)(8)认真做好每根桩基的测量放样记录,并及时提认真做好每根桩基的测量放样记录,并及时提请监理复核,复核手续及时、完善,经监理复核请监
20、理复核,复核手续及时、完善,经监理复核通过后再施打。通过后再施打。 n(1 1) 插桩插桩 n(2 2) 锤打锤打n(3 3) 接桩与焊接接桩与焊接n(4 4)送桩)送桩n(5 5)停锤)停锤n桩打入过程中修正桩的角度较困难,因此桩打入过程中修正桩的角度较困难,因此就位时正确安放。第一节管桩插入地下时,就位时正确安放。第一节管桩插入地下时,尽量保持位置方向正确。开始轻轻打下,尽量保持位置方向正确。开始轻轻打下,认真检查,若有偏差及时纠正,必要时拔认真检查,若有偏差及时纠正,必要时拔出重打。校核桩的垂直度采用垂直角,即出重打。校核桩的垂直度采用垂直角,即用两个方向用两个方向( (互成互成9090
21、) )的经纬仪使导架保的经纬仪使导架保持垂直。通过桩机导架的旋转、滑动及停持垂直。通过桩机导架的旋转、滑动及停留进行调整。经纬仪设置在不受打桩影响留进行调整。经纬仪设置在不受打桩影响处,并经常加以调平,使之保持垂直处,并经常加以调平,使之保持垂直 。注意点:上、中、下节桩焊接时,采用小电流焊接,最上、中、下节桩焊接时,采用小电流焊接,最大限度的避免因焊接温度过高而影响砼结合部大限度的避免因焊接温度过高而影响砼结合部的强度。的强度。焊接完成后,由项目部质量员检查合格后,请焊接完成后,由项目部质量员检查合格后,请监理检查。检查合格后,保证冷却监理检查。检查合格后,保证冷却5 5分钟后施分钟后施打。
22、打。 打桩时详细、准确地填写打桩记录。特别注意打桩时详细、准确地填写打桩记录。特别注意最后贯入度,即最后最后贯入度,即最后50cm50cm桩长的锤击高度及桩桩长的锤击高度及桩的贯入度。的贯入度。 为将管桩打到设计标高,需要采用送桩器,为将管桩打到设计标高,需要采用送桩器,设计送桩器的原则是打入阻力不能太大,容易设计送桩器的原则是打入阻力不能太大,容易拔出,能将冲击力有效地传到桩上,并能重复拔出,能将冲击力有效地传到桩上,并能重复使用。使用。 n当贯入度已达到控制贯入度,再锤入当贯入度已达到控制贯入度,再锤入10cm10cm左右或锤击左右或锤击30305050击,如无异常变化时,击,如无异常变化
23、时,说明不是遇到障碍物等情况,此时桩尖标说明不是遇到障碍物等情况,此时桩尖标高与设计要求标高相差不大时可停锤。若高与设计要求标高相差不大时可停锤。若桩尖标高与设计规定标高相差过多时,需桩尖标高与设计规定标高相差过多时,需要考虑桩的侧向稳定是否足够,与设计等要考虑桩的侧向稳定是否足够,与设计等部门研究确定。部门研究确定。n为防止桩上浮和附近的桩上浮,锤击时将为防止桩上浮和附近的桩上浮,锤击时将桩锤停留在桩头时间长一些。桩锤停留在桩头时间长一些。n停锤标准按符合设计标高控制为主,以贯停锤标准按符合设计标高控制为主,以贯入度控制为辅的原则。入度控制为辅的原则。试桩试桩 为了获得合理的施工工艺和控制标
24、准,为了获得合理的施工工艺和控制标准,选择主线选择主线phs05墩(桩号墩(桩号K20+885.68)位置做试验桩,以指导后续大面积开展位置做试验桩,以指导后续大面积开展施工。施工。试桩工艺试桩工艺n桩在打入前,在桩的侧面画上标尺,以便在沉桩桩在打入前,在桩的侧面画上标尺,以便在沉桩时记录入土深度。时记录入土深度。n沉桩时采用桩与锤相适的桩帽和弹性垫层,并及沉桩时采用桩与锤相适的桩帽和弹性垫层,并及时更换被打击密实失去弹性的垫层。时更换被打击密实失去弹性的垫层。n桩锤、桩帽和桩身要控制在同一轴线上,桩的垂桩锤、桩帽和桩身要控制在同一轴线上,桩的垂直度偏差小于直度偏差小于L/100L/100,可
25、采用,可采用2 2台经纬仪成台经纬仪成9090角跟角跟踪观测控制。踪观测控制。n每墩的沉桩顺序,一般情况由一端向另一端进行每墩的沉桩顺序,一般情况由一端向另一端进行退打。退打。n桩长配置上尽可能减少焊接接头。相邻的接头位桩长配置上尽可能减少焊接接头。相邻的接头位置相互错开(根据配桩表报监理认可),同时,在置相互错开(根据配桩表报监理认可),同时,在一个桥墩(台)中同一水平面内的接桩的数量不得一个桥墩(台)中同一水平面内的接桩的数量不得超过该基础桩基总数的超过该基础桩基总数的50%50%。n起重机配合打桩机喂桩时,注意与打桩机之间起重机配合打桩机喂桩时,注意与打桩机之间操作的协调性,切忌忽快忽慢
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