預(yù)應(yīng)力管樁大百科
管樁等級(jí)
管樁按混凝土強(qiáng)度等級(jí)或有效預(yù)壓應(yīng)力分為預(yù)應(yīng)力混凝土管樁和預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁代號(hào)為PC,預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁代號(hào)為PHC,薄壁管樁代號(hào)為PTC。PC樁的混凝土強(qiáng)度不得低于C60,薄壁管樁強(qiáng)度等級(jí)不得低于C60,PHC樁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不得低于C80。
管樁標(biāo)記
外徑600mm、壁厚110mm、長(zhǎng)度12m的A型預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁的標(biāo)記為:PHC600 A 110-12 GB13476。
管樁的接頭
過去個(gè)別廠的產(chǎn)品采用法蘭盤螺栓聯(lián)結(jié),現(xiàn)在幾乎全部采用端頭板電焊聯(lián)結(jié)法。端頭板是管樁頂端的一塊圓環(huán)形鐵板,厚度一般為18-22mm,端板外緣沿圓周留有坡口,管樁對(duì)接后坡口變成U型,燒焊時(shí)將管樁周過的U型坡口填滿即可。 預(yù)應(yīng)力管樁沉入土中的第一節(jié)樁稱為底樁。底樁下端部都要設(shè)置樁尖(靴)。
管樁分類
管樁按外徑分為300,350,400,450,50,550,600,800,1000mm等規(guī)格,實(shí)際生產(chǎn)的管徑以300,400,500,600mm為主。目前以直徑400,600mm外徑為主,管樁全是工廠化生產(chǎn),常用節(jié)長(zhǎng)8-12m。
管樁按樁身抗裂彎矩的大小分為A型、AB型和B型。A型的有效預(yù)應(yīng)力約為3.5-4.2MPa,AB型為5.0MPa,B型約為5.5-6.0MPa,一般管樁有4-5MPa的有效預(yù)應(yīng)力,打樁時(shí)樁身混凝土可有效地抵抗仃樁拉應(yīng)力,所以,對(duì)于一般的建筑工程,選用我國(guó)規(guī)定的A或AB型的管樁就可以。 每節(jié)管樁都有出廠標(biāo)記,表示在管樁表面距端頭1.0m左右的地方。
主要區(qū)別
A型和B型樁身豎向承載力幾乎是一樣的,只不過AB型抗彎性能比A型好,要穿過堅(jiān)硬土層時(shí)在較大的錘擊力下也不至于打碎,對(duì)于靜壓施工來說,同樣彎曲度的情況下,A型比AB型更容易被壓斷。
A樁和AB樁主要區(qū)別簡(jiǎn)單講就是鋼筋用量不一樣,例如:外徑300mm樁,壁厚70mm單節(jié)樁長(zhǎng)11m以內(nèi)要求A樁鋼筋6Φ7.1而AB樁為6Φ9.0,可見AB樁的鋼筋分布比較密!同樣情況下B樁為8Φ9.0,C樁為8Φ10.7,可見鋼筋量都不一樣。顯然用量越大,樁的抗壓值越大。實(shí)際設(shè)計(jì)必須參照地質(zhì)資料和上部荷載確定樁的類型和設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)。
形式
十字型、圓錐型和開口型。十字型和圓錐型也稱閉口型。
沉樁方法
管樁沉樁方法有多種,在我國(guó)國(guó)內(nèi)施工過的方法有:錘擊法、靜壓法、震動(dòng)法、射水法、預(yù)鉆孔法及中掘法等,而以靜壓法用得最多。靜力壓樁機(jī)又可分為頂壓式和抱壓式,抱壓式是樁機(jī)的夾板夾緊樁身,依靠持板的摩擦力大于入土阻力的原理工作,靜力壓樁機(jī)最大壓樁力可達(dá)5000~6000kN,可將直徑500,600mm的預(yù)應(yīng)力管樁壓到設(shè)計(jì)要求的持力層,從而大大推動(dòng)了預(yù)應(yīng)力管樁的應(yīng)用和發(fā)展。
預(yù)應(yīng)力管樁七大質(zhì)量通病及防治
1、樁體傾斜
⑴產(chǎn)生原因
1)施打前未按要求雙向校核垂直度。
2)遇有地下障礙物。
3)場(chǎng)地不平整,樁機(jī)底盤不穩(wěn)固水平。
⑵防治措施
1)施打前,應(yīng)按要求在樁機(jī)的正方和垂直的管樁側(cè)面雙向架設(shè)經(jīng)緯儀或線墜,垂直度滿足要求(小于0.5%L)后方可起錘,打入約1m左右再用儀器校核一次樁的中心位置和垂直度,確認(rèn)無誤后方可正常施打。
2)地下障礙物如果較淺,可以先將樁拔出,清除障礙物后,將坑填實(shí)填平,重新放點(diǎn)打樁;如果障礙物較深,無法處理,可會(huì)同監(jiān)理、設(shè)計(jì)院等單位商議解決辦法,更改樁位。
2、焊縫不飽滿,接樁處開裂
⑴產(chǎn)生原因
未按規(guī)定進(jìn)行焊接作業(yè),未分層焊接。
⑵防治措施
1)接樁前,對(duì)連接部位上的雜質(zhì)、油污、水份等必須清理干凈,保證連接部件清潔。
2)接樁時(shí),兩節(jié)樁應(yīng)在同一軸線上,焊接預(yù)埋件應(yīng)平整,焊接層數(shù)不得少于2層,焊接時(shí)必須將內(nèi)層焊渣清理干凈后再焊外一層,坡口槽的電焊必須滿焊,電焊厚度宜高出坡口1mm。
3、貫入度劇變
⑴產(chǎn)生原因
1)地質(zhì)情況不明,地下存在有空洞、溶洞、夾層等。
2)地下持力巖層起伏大。
3)樁身破碎斷裂。
⑵防治措施
1)在施打過程中,出現(xiàn)貫入度突然變大的情況,應(yīng)立即停止施工,可采取超前鉆等方法,先探明樁位處的地質(zhì)情況,將空洞、溶洞等先用中砂或粘土等填塞密實(shí)后再重新打樁,或改用其他形式的基礎(chǔ)處理方法。
2)在即將收錘時(shí),遇到貫入度突然加大的情況,一般均因地下持力巖層起伏大導(dǎo)致樁身折斷或樁身自身破碎造成的。這種情況下,采用從樁身內(nèi)孔吊燈和吊重物檢查樁身的完整看是由何種原因造成。
①如是因地質(zhì)起伏大造成的,則需采用特殊樁尖,采用嵌巖力強(qiáng)的樁尖進(jìn)行施工。
②如是樁身自身破碎造成的,則需對(duì)進(jìn)場(chǎng)的管樁質(zhì)量進(jìn)行檢查,采購質(zhì)量合格的管樁;管樁樁身強(qiáng)度必須達(dá)到100%時(shí)方可使用;同時(shí),在施打過程中,要控制好總錘擊數(shù),PHC樁總錘擊數(shù)不宜超過2500,最后1m錘擊數(shù)不宜超過300。
4、地面明顯隆起,鄰樁上浮或位移過大
⑴產(chǎn)生原因
1)樁基礎(chǔ)密集,土飽和密實(shí),樁間距較小,在沉樁時(shí)土被擠到極限密實(shí)度而向上隆起,相鄰的樁浮起。
2)在軟土地基施工較密集的群樁時(shí),由于沉樁引起的孔隙水壓力把相鄰的樁推向一側(cè)或浮起。
⑵防治措施
1)采用“植樁法”(先鉆孔,鉆透硬夾層,將樁插入孔內(nèi),打至設(shè)計(jì)要求)以減少土的擠密及孔隙水壓力的上升。
2)采用開口型樁尖,讓部分土體進(jìn)入樁空腔內(nèi),減少土體擠密;同時(shí)采用“跳打法”施工,控制每天打樁根數(shù),同一區(qū)域內(nèi)不宜超過12根樁。
3)采用井點(diǎn)降水、砂井或盲溝等降水或排水措施。
4)沉樁期間不得同時(shí)開挖基坑,沉樁完畢后相隔適當(dāng)時(shí)間方可開挖,相隔時(shí)間應(yīng)視具體地質(zhì)情況、基坑開挖深度、面積、樁的密集程度及孔隙水壓力消散情況來確定,一般應(yīng)在兩周左右。
5、樁身斷裂
樁在沉入過程中,樁身突然傾斜錯(cuò)位,樁尖處土質(zhì)條件沒有特殊變化,而貫入度突然增大。
⑴產(chǎn)生原因
1)樁制作時(shí),樁身彎曲超過規(guī)定,樁尖偏離樁的縱軸線較大,沉入過程中樁身發(fā)生傾斜或彎曲。
2)樁入土后,遇到大塊堅(jiān)硬的障礙物,把樁尖擠向一側(cè)。
3)穩(wěn)樁不垂直,打入地下一定深度后,再用移架方法校正,使樁身產(chǎn)生彎曲。
4)兩節(jié)以上樁施工時(shí),相接的兩節(jié)樁不在同一軸線上,產(chǎn)生了曲折。
5)制作樁的砼強(qiáng)度不夠,樁在堆放、吊運(yùn)過程中產(chǎn)生裂紋或斷裂未被發(fā)現(xiàn)。
⑵防治措施
1)施工前應(yīng)對(duì)樁位下的障礙物清理干凈,必要時(shí)對(duì)每個(gè)樁位用鉆探了解。對(duì)樁構(gòu)件要進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)樁身彎曲超過規(guī)定(L/1000)或樁尖不在樁縱軸線上的不宜使用。
2)在穩(wěn)樁過程中如發(fā)現(xiàn)樁不垂直應(yīng)及時(shí)糾正,樁壓入一定深度發(fā)生嚴(yán)重傾斜時(shí),不宜采用移架方法來校正。接樁時(shí)要保證上下兩節(jié)樁在同一軸線上,接頭處應(yīng)嚴(yán)格按照操作要求執(zhí)行。
3)樁在堆放、吊運(yùn)過程中,應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行,發(fā)現(xiàn)樁開裂超過有關(guān)驗(yàn)收規(guī)定時(shí)不得使用。
6、樁頂?shù)艚恰⑺榱?/div>
⑴產(chǎn)生原因
1)預(yù)制的混凝土配比不良,施工控制不嚴(yán),振搗不密實(shí)或養(yǎng)護(hù)時(shí)間短,養(yǎng)護(hù)措施不足。
2)樁頂面不平,樁頂平面與樁軸線不垂直,樁頂保護(hù)層過厚。
3)樁頂與樁帽的接觸面不平,樁沉入時(shí)不垂直,使樁頂面傾斜,造成樁頂面局部受集中應(yīng)力而掉角。
4)沉樁時(shí),樁頂襯墊已損壞,未及時(shí)更換。
5)樁錘過大,跳動(dòng)過高。
⑵防治措施
1)樁制作時(shí),要振搗密實(shí),樁頂?shù)募用芄拷钜WC位置準(zhǔn)確;樁成型后要嚴(yán)格加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。
2)沉樁前應(yīng)對(duì)樁構(gòu)件進(jìn)行檢查,檢查樁頂有無凹凸現(xiàn)象,樁頂面是否垂直于軸線,樁尖有否偏斜,對(duì)不符合規(guī)范要求的樁不宜使用,或經(jīng)過修補(bǔ)等處理后才能使用。
3)檢查樁帽與樁的接觸面處是否平整,如不平整應(yīng)進(jìn)行加墊等處理才能施工。
4)沉樁時(shí)穩(wěn)樁要垂直,樁頂要有襯墊,如襯墊失效或不符合要求時(shí)要更換。
5)施工時(shí)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件,樁斷面尺寸及形狀,合理選擇樁錘。并采用“重錘低擊”的方法,嚴(yán)格控制樁錘的跳動(dòng)高度,禁止高起高落。
7、沉樁達(dá)不到要求
管樁是以最終貫入度和最終樁長(zhǎng)作為施工最終控制,一般情況下,以最終貫入度控制為主,結(jié)合以最終樁長(zhǎng)控制參數(shù),有時(shí)沉樁達(dá)不到設(shè)計(jì)的最終控制要求。
⑴產(chǎn)生原因
1)勘探點(diǎn)不夠或勘探資料粗,對(duì)工程地質(zhì)情況不明,尤其是對(duì)持力層起伏標(biāo)高不明,至使設(shè)計(jì)考慮持力層或選擇樁長(zhǎng)有誤。
2)勘探工作是以點(diǎn)帶面,對(duì)局部硬夾層、軟夾層不可能全部了解清楚,尤其在復(fù)雜的工程地質(zhì)條件下,還有地下障礙物,如大塊石頭、混凝土塊等。
3)以新近代砂層為持力層時(shí)或穿越較厚的砂夾層,由于其結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定,同一層土的強(qiáng)度差異很大,樁沉入到該層時(shí),進(jìn)入持力層較深才能達(dá)到貫入度或容易穿越砂夾層,但群樁施工時(shí),砂層越擠越密,最后會(huì)有沉不下的現(xiàn)象。
⑵防治措施
1)詳細(xì)探明工程地質(zhì)情況,必要時(shí)應(yīng)作補(bǔ)勘,正確選擇持力層或標(biāo)高。
2)根據(jù)工程地質(zhì)條件,合理地選擇施工方法及壓樁順序。