预制桩的构造与施工课件.ppt

1、预制桩的构造与施工预制桩的构造与施工目录混凝土预制桩的构造吊运预制桩施工机械打桩顺序沉桩施工打桩施工的质量控制与事故处理2022-10-32022-10-3 钢筋混凝土实心桩的断面钢筋混凝土实心桩的断面一般呈方形，桩身截面一般沿一般呈方形，桩身截面一般沿桩长不变。材料要求混凝土的桩长不变。材料要求混凝土的强度不宜低于强度不宜低于C30。其优点是：。其优点是：长度和截面可在一定范围内根长度和截面可在一定范围内根据需要选择，由于在地面上预据需要选择，由于在地面上预制，制作质量容易保障，承载制，制作质量容易保障，承载能力高，耐久性好。能力高，耐久性好。混凝土预制桩的构造混凝土预制桩的构造钢筋混凝土实

2、心桩2022-10-3混凝土管桩 混凝土管桩一般在预制厂用离心法生产。混凝土管桩各阶段之间的连接可以用角钢焊接法或法兰螺栓连接，其优点：混凝土致密，强度高，抵抗地下水或其他腐蚀性能好。混凝土管桩达到设计强度100%后方可运到现场打桩。吊运2022-10-3桩的起吊桩的起吊混凝土达到设计强度的混凝土达到设计强度的7070方可起方可起吊，达到吊，达到l00l00方可运输和打桩，方可运输和打桩，提前起吊必须作强度和抗裂度验算提前起吊必须作强度和抗裂度验算桩在起吊和搬运时，必须平稳，不桩在起吊和搬运时，必须平稳，不得损坏，吊点应符合设计要求，满得损坏，吊点应符合设计要求，满足吊桩弯距最小的原则足吊桩弯

3、距最小的原则 ，一般桩，一般桩在吊运时采用两个吊点。在吊运时采用两个吊点。2022-10-3桩的运输桩的运输 运距不大时用起重机吊运运距不大时用起重机吊运,或在桩下垫滚筒用卷扬机拖拉，当运距或在桩下垫滚筒用卷扬机拖拉，当运距较大时，可采用轻便轨道小平台车运输较大时，可采用轻便轨道小平台车运输。桩的堆放桩的堆放堆放场地必须平整、坚实；各层支承点垫木应在同一垂直线上；桩堆堆放场地必须平整、坚实；各层支承点垫木应在同一垂直线上；桩堆放层数不宜超过放层数不宜超过4 4层层。预制桩的施工机械2022-10-3打桩设备包括桩锤桩锤和桩架桩架。(1)桩锤桩锤桩锤可选用落锤、汽锤、柴油打桩锤和振动锤。落锤一般

4、由铸铁制成。有穿心锤和龙门锤两种，重0.22t。它利用绳索或钢丝绳通过吊钩由卷扬机沿桩架导杆提升到一定高度，然后自由落下击打桩顶。汽锤是以高压蒸汽或压缩空气为动力的打桩机械，有单动汽锤和双动汽锤两种。2022-10-3柴油打桩锤利用燃油爆炸来推动活塞往返运动进行锤击打桩，柴油桩锤与桩架、动力设备配套组成柴油打桩机。振动锤是利用机械强迫振动，通过桩帽传到桩上使桩下沉。图29柴油锤类型示意图（a)导杆式柴油锤(b)活塞式柴油锤1活塞；2汽缸。锤重选择应根据地质条件、工程结构、桩的类型、密集程度及施工条件等参考表表2.32.3选用。2022-10-3表2.3 锤重选择表 锤 型 柴 油 锤(t)20

5、2535456072锤的动力性能 冲击部分重(t)2.02.53.54.56.07.2总 重(t)4.56.57.29.615.018.0冲击力(kN)200020002500250040004000500050007000700010000常用冲程(m)1.82.3桩 的 边长或直径 预制方桩、预应力管桩的边长或直径(cm)253535404045455050555560钢管桩直径(cm)40609090100持力层粘性土粉土 一般进入深度(m)121.52.5232.53.53435静力触探比贯入阻力Ps平均值(MPa)345555砂土一般进入深度(m)0.510.51.5121.52.5

6、232.53.5标准贯入击数N(未修正)1525203030404045455050锤的常用控制贯入度(cm/10击)233548设计单桩极限承载力(kN)40012080016002500400030005000500070007000100002022-10-3（2）桩架桩架桩架是支持桩身和桩锤，在打桩过程中引导桩的方向及维持桩的稳定，并保证桩锤沿着所要求方向冲击的设备。桩架一般由底盘、导向杆、起吊设备、撑杆等组成。根据桩的长度、桩锤的高度及施工条件等选择桩架和确定桩架高度。桩架高度=桩长+桩锤高度+滑轮组高桩架用钢材制作，按移动方式有轮胎式、履带式、轨道式等。履带式桩架以履带式起重机为主

7、机，配备桩架工作装置而组成。操作灵活，移动方便，适用于各种预制桩和灌注桩的施工。打桩顺序2022-10-3打桩前的准备工作打桩前的准备工作（1）处理障碍物）处理障碍物（2）平整场地）平整场地（3）材料、机具的准备，接通水电源）材料、机具的准备，接通水电源（4）进行打桩试验）进行打桩试验2022-10-3确定打桩顺序确定打桩顺序打桩顺序直接影响打桩速度和桩基质量。因此，打桩顺序直接影响打桩速度和桩基质量。因此，应结合地基土壤的挤压情况，桩距的大小，桩应结合地基土壤的挤压情况，桩距的大小，桩机的性能，工程特点及工期要求，经综合考虑机的性能，工程特点及工期要求，经综合考虑予以确定，以确保桩基质量，减

8、少桩机的移动予以确定，以确保桩基质量，减少桩机的移动和转向，加快打桩速度和转向，加快打桩速度。常用的打桩顺序有：自两侧向中间打逐排打设 自中间向四周打 自中间向两侧打 2022-10-3 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。2022-10-3沉桩施工沉桩施工锤击法施工锤击法施工 （1 1）锤击沉桩）锤击沉桩 桩机就位后，先将桩锤和桩帽吊起，其锤底高度应高于桩顶，桩机就位后，先将桩锤和桩帽吊起，其锤底高度应高于桩顶，并固定在桩架上，以便进行吊桩。桩就位后，在桩顶放上桩垫，并固定在桩架上，以便进行吊桩。桩就位后，在桩顶放上桩垫，套上桩帽，桩帽上放人锤垫后降

9、下桩锤轻轻压住桩帽。桩锤底面，套上桩帽，桩帽上放人锤垫后降下桩锤轻轻压住桩帽。桩锤底面，桩帽上、下面和桩顶都应保持水平。桩锤、桩帽和桩身中心线应桩帽上、下面和桩顶都应保持水平。桩锤、桩帽和桩身中心线应在同一直线上，尽量避免偏心。在同一直线上，尽量避免偏心。（2 2）接桩）接桩 当桩的长度较大时，由于桩架高度以及制作运输等条件限制，往当桩的长度较大时，由于桩架高度以及制作运输等条件限制，往往需要分段制作和运输，沉桩时，分段之间就需要接头。一般混往需要分段制作和运输，沉桩时，分段之间就需要接头。一般混凝土预制桩接头不宜超过凝土预制桩接头不宜超过2 2个，预应力管桩接头不宜超过个，预应力管桩接头不宜

10、超过4 4个，应个，应避免在桩尖接近硬持力层或桩尖处于硬持力层中时接桩。桩的接避免在桩尖接近硬持力层或桩尖处于硬持力层中时接桩。桩的接头应有足够的强度，能传递轴向力、弯矩和剪力，头应有足够的强度，能传递轴向力、弯矩和剪力，接桩方法有：接桩方法有：法兰连接、角钢连接及浆锚法法兰连接、角钢连接及浆锚法。前二者适用于各类土层，后者适。前二者适用于各类土层，后者适用于软土层。用于软土层。2022-10-3静力压桩静力压桩静力压桩是利用无振静力压桩是利用无振动、无噪音的静压力动、无噪音的静压力将桩压入土中，压桩将桩压入土中，压桩一般是分节压入，逐一般是分节压入，逐段接长，为此桩需分段接长，为此桩需分节预

11、制。当第一节桩节预制。当第一节桩压入土中，其上端距压入土中，其上端距地面地面2 2m m左右时将第二左右时将第二节桩接上，继续压入。节桩接上，继续压入。压同一根桩，各工序压同一根桩，各工序应连续施工，防止停应连续施工，防止停压后再压则阻力过大压后再压则阻力过大而压不下去。而压不下去。振动沉桩振动沉桩静静振动法沉桩是振动法沉桩是利用振动桩锤将利用振动桩锤将桩与振动桩锤连桩与振动桩锤连接在一起。振动接在一起。振动桩锤产生的振动桩锤产生的振动力通过桩身使土力通过桩身使土体振动，土体的体振动，土体的内摩擦角减小，内摩擦角减小，强度降低而将桩强度降低而将桩沉入土中。振动沉入土中。振动法沉桩在砂土中法沉桩

12、在砂土中效率较高。效率较高。1-电动机；电动机；2-传动齿轮；传动齿轮；3-轴；轴；4-偏心块；偏心块；5-箱壳；箱壳；6-桩桩射水沉桩射水沉桩射水沉桩是锤击沉桩的射水沉桩是锤击沉桩的一种辅助方法。利用高一种辅助方法。利用高压水流经过桩侧面或空压水流经过桩侧面或空心桩内部的射水管冲击心桩内部的射水管冲击桩尖附近土层，便于锤桩尖附近土层，便于锤击。一般是边冲水边打击。一般是边冲水边打桩，当沉桩至最后桩，当沉桩至最后1 12 2m m时停止冲水，用锤击至时停止冲水，用锤击至规定标高。此法适用于规定标高。此法适用于砂土和碎石土，有时对砂土和碎石土，有时对于特长的预制桩，单靠于特长的预制桩，单靠锤击有

13、困难时，亦用此锤击有困难时，亦用此法辅助之。法辅助之。打桩的质量控制与事故处理打桩的质量控制与事故处理打桩的质量视打入后的偏差是否在允许范围内，最后贯入度与沉桩标高打桩的质量视打入后的偏差是否在允许范围内，最后贯入度与沉桩标高是否满足设计要求，桩顶、桩身是否打坏以及对周围环境有无造成严重是否满足设计要求，桩顶、桩身是否打坏以及对周围环境有无造成严重危害而定。危害而定。桩的垂直偏差应控制在桩的垂直偏差应控制在1 1之内，平面位置的偏差，单排桩不大于之内，平面位置的偏差，单排桩不大于100100mmmm，多排桩一般为多排桩一般为l l2 21 1个桩的直径或边长。个桩的直径或边长。承受轴向荷载的摩

14、擦桩的入土深度控制，应以标高为主，而以最后贯入承受轴向荷载的摩擦桩的入土深度控制，应以标高为主，而以最后贯入度作为参考；度作为参考；端承桩的入土深度应以最后贯入度控制为主，而以标高作为参考。端承桩的入土深度应以最后贯入度控制为主，而以标高作为参考。设计与施工中的控制贯入度应以合格的试桩数据为准。最后贯入度的测设计与施工中的控制贯入度应以合格的试桩数据为准。最后贯入度的测量应在下列正常条件下进行：桩顶没有破坏，锤击没有偏心，锤的落距量应在下列正常条件下进行：桩顶没有破坏，锤击没有偏心，锤的落距符合规定；桩帽和弹垫层正常。如果沉桩尚未达到设计标高，而贯入度符合规定；桩帽和弹垫层正常。如果沉桩尚未达

15、到设计标高，而贯入度突然变小，则可能土层中夹有硬土层，或遇到孤石等障碍物，此时切勿突然变小，则可能土层中夹有硬土层，或遇到孤石等障碍物，此时切勿盲目施打，应会同设计勘探部门共同研究解决。此外，打桩过程中断，盲目施打，应会同设计勘探部门共同研究解决。此外，打桩过程中断，由于土的固结作用，使桩难以打入，因此应保证施打连续进行。由于土的固结作用，使桩难以打入，因此应保证施打连续进行。打桩施工常见问题的分析打桩施工常见问题的分析在打桩施工过程中会遇见各种各样的问题，例如桩顶破碎，桩身断裂，桩身位移、扭转、倾斜，桩锤跳跃，桩身严重回弹等。发生这些问题的原因有钢筋混凝土预制桩制作质量、沉桩操作工艺和复杂土

16、层等三个方面的原因。工程及施工验收规范规定，打桩过程中如遇到上述问题，都应立即暂停打桩，施工单位应与勘察、设计单位共同研究，查明原因，提出明确的处理意见，采取相应的技术措施后，方可继续施工。(1)桩顶破碎 打桩时，桩顶直接受到桩锤的冲击而产生很高的局部应力，如果桩顶钢筋网片配置不当、混凝土保护层过厚、桩顶平面与桩的中心轴线不垂直及桩顶不平整等制作质量问题都会引起桩顶破碎。在沉桩工艺方面，若桩垫材料选择不当、厚度不足，桩锤施打偏心或施打落距过大等也会引起桩顶破碎。(2)桩身被打断 制作时，桩身有较大的弯曲凸肚，局部混凝土强度不足，在沉桩时桩尖遇到硬土层或孤石等障碍物，增大落距，反复过度冲击等都可

17、能引起桩身断裂。(3)桩身位移、扭转或倾斜 桩尖四棱锥制作偏差大，桩尖与桩中心线不重合的制作原因，桩架倾斜，桩身与桩帽、桩锤不在同一垂线上的施工操作原因以及桩尖遇孤石等都会引起桩身位移、扭转或倾斜。(4)桩锤回跃，桩身回弹严重 选择桩锤较轻，能引起较大的桩锤回跃；桩尖遇到坚硬的障碍物时，桩身则严重回弹。打桩过程中的注意事项打桩过程中的注意事项桩机就位后，桩架应垂直平稳，桩帽与桩顶应锁紧牢靠，连接成整体。打桩时，应密切观察桩身下沉贯入度的变化情况。在正常情况下，沉桩应连续施工，打入土的速度应均匀，应避免因间歇时间过长，土的固结作用而使桩难以下沉。打桩时振动大，对土体有挤压作用，可能影响周围建筑物、道路及地下管线的安全和正常使用，施工过程中要有专人巡视检查，及时发现和处理有关问题。严禁非施工人员进入打桩现场；对桩机的正常运行、桩架的稳定经常进行检查，严格按操作规程进行施工，确保安全。