欢迎来到『东合南岩土』官方网站!

岩土研究院

静压桩工程如何施工?全流程示例!

445 2022-03-24 10:56:00

静压桩(静压式钢筋混凝土预制桩)是工程桩基施工的一种方法,通过静力压桩机的压桩机构以压桩机自重和机架上的配重提供反力而将预制桩压入土中的沉桩工艺,具有对桩无破坏、施工无噪音、无振动、无冲击力、无污染等优点。本文以龙光地产静压桩工程管理为例,解读工艺流程做法,以供参考学习。

图片

基本规定


静压法通常适用于高压缩性粘土层或砂性土的软粘土层,当桩须贯穿有一定厚度的砂性土夹层时,必须根据桩机的压桩力与终压力及土层特性、桩截面规格大小与布桩形式、地下水位高低以及终压前的稳压时间与稳压次数等综合考虑其适用性;


静压桩机穿越砂层的能力较有限,需进行试桩进行确定;

在溶洞、溶沟发育充分的岩溶地区,静压桩宜慎用,以及在土层中有较多孤石、障碍物的地区,静压桩宜慎用;

预应力混凝土桩的连接可采用端板焊接连接、法兰连接、机械啮合连接、螺纹连接,每根桩的接头数量不宜超过3个;


桩端嵌入遇水易软化的强风化岩、全风化岩和非饱和土的预应力混凝土空心桩,沉桩后,应对桩端以上2m左右范围内采取有效的防渗措施,可采用微膨胀混凝土填芯或在内壁预涂柔性防水材料;


设计阶段未做静载试验桩的工程,在正式压桩施工前必须进行试压桩,试压桩数量应不少于工程桩总数的1%且不少于5根。


工艺流程做法


1试桩

图片

试桩图


试桩基本规定:


试压桩宜选择工程桩;

试压桩的规格、长度及地质条件应具有代表性;

试压桩应选在地质勘探技术孔附近;

施压方法及施压条件应与工程桩施工相一致;

试压桩经过24h停歇后应进行复压;

不适用持力层为易软化的风化岩及砂土层的基桩。


承载力测试:


试压桩配合复压法可测试单桩竖向抗压承载力,根据广东的经验,以试压桩沉桩完成再停歇24小时后复压所获得的桩身起动时的压力值作为单桩竖向抗压极限承载力的参考值;

也可用2倍单桩竖向抗压承载力特征值进行复压,若复压时桩身不下沉,说明这根桩的承载力可达到设计要求。


应提供资料:


压桩全过程记录,包括桩不同入土深度时的压桩力、终压力值、终压次数、最终桩长、桩端持力层等;

桩身混凝土经抱压后完整性的目测检查记录;

压桩机整体运行情况;

桩接头型式及接头施工记录;

复压资料;

出现异常情况的详细记录。


2测量放线

图片

桩位标识示意图


控制桩和水准点位置以不受压桩影响为原则;

用木桩或短钢筋定位桩,用白灰标识桩的外轮廓线。


3桩机就位

图片

桩机就位


现场达到“三通一平”,场地承载力应满足桩机打桩要求,一般为140KPa/m2;

当场地不满足桩机打桩条件时:⑴ 场地为软塑、流塑淤泥质土时,换填或直接在上面填1~1.5m砖渣;⑵ 场地为一般杂填性土层时,可直接在上面填0.3~0.5m厚砖渣;⑶ 若仍不满足桩机打桩要求时,可视情况加厚砖渣,保证不陷机;

桩机进场后将机架调整垂直,夹持钳口中心(可挂中心线锤)与桩位对准,调平桩机。


4吊桩就位

图片

吊桩就位


混凝土预制桩的混凝土强度达到强度设计值的70%方可起吊,强度达到强度设计值的100%才能运输和压桩施工;

带有钢桩尖的静压桩,桩尖焊接应在喂桩起吊前完成,严禁喂桩后在桩身垂直状态下将桩尖托住再进行焊接的做法;

吊桩喂桩时,单吊点位置应在0.3倍桩长处;

当机上吊机在进行吊桩喂桩过程中,压桩机严禁行走和调整;

喂桩时,管桩桩身两侧合缝位置应放在相邻夹具的空隙处。


5桩身对中调直

图片

桩身对中调直


垂直度:桩尖对准桩位并将桩压入土中0.5~1.0m,暂停下压,校正桩身垂直度偏差不大于0.3%时才可以正式下压;

中心线:抱箍中心线与桩身中心线应重合。


6压桩

图片

压桩图


每次压桩的入土深度一般为1.5~2.0m;

压桩时的压入速度不宜大于1m/min;

压桩过程中应经常观测桩身的垂直度,垂直度偏差不宜大于0.5%,当桩身垂直度偏差大于0.8%时,应找出原因并设法纠正;

当桩尖进入较硬土层后,严禁用移动机架等方法强行纠偏; 

压桩过程中应经常注意观察桩身混凝土的完整性,一旦发现桩身裂缝或掉角,应立即停机,找出原因,采取改进措施后再施压;

压桩过程中,严禁浮机;

每一根桩应一次连续压到底,中间不得无故停歇。

图片

预钻孔引桩图


需引孔情况:①存在硬夹层难以穿透,②较厚砂层难以穿透,③上软下硬造成断桩,④地面隆起;

引孔直径:比桩径小50~100mm;

引孔长度:一般不宜超过12m;

引孔方法:宜采用长螺旋钻机干作业钻孔法,钻孔垂直度偏差不宜大于0.5%;

引孔作业和打桩作业施工应密切配合,随钻随打,引孔和打桩应在同一工作台班中完成;

引孔中有积水时,宜用开口型桩尖。


7接桩

图片

接桩图


桩顶露出地面50~100cm进行管桩焊接,宜采用二氧化碳保护焊,焊缝宜采用2层3道;

接桩连接处表面应干净,上、下节桩身应对中,错位不宜大于2mm,若下节桩身略有倾斜,上节桩身应与下节桩身保持顺直,两端面应紧密贴合,不得在接头处出现间隙;

宜两个工人对称施焊,先均匀对称点焊4~6个点固定后再正式施焊,施焊时分层、均匀、连续进行,焊接层数不少于2层。

图片

接桩焊接效果图


焊缝不得有凹痕、咬边、焊瘤、夹渣、裂缝等表面缺陷;

焊好的接头应自然冷却后才能继续施打,手工电弧焊自然冷却时间不得小于5min,二氧化碳保护焊自然冷却时间不得小于3min,严禁用水冷却或焊好直接施打。


8送桩

图片

送桩器大样图


送桩器:使用专用的送桩器送桩(如a图所示),也可以使用工厂定制的预压应力值高的管桩送桩(当送桩器使用的管桩不得当工程桩使用);

送桩器标尺线:送桩器侧面标出标尺线,便于观察送桩深度;

送桩器横截面外廓形状与静压桩横截面外廓形状相一致,且端面平整,并与送桩器中心轴线相垂直,送桩时,一般都要求连续作业,送桩器端面与静压桩顶面调整到重合;

复压时所用的送桩器(如b图所示),应采用端部设有套筒的送桩器,以便使送桩器中心线和复压桩中心线相重合并且可在套筒内加装弹性垫层;

当场地上多数桩较短(L≤16m)或持力层为易软化风化岩时,送桩深度不宜超过1.0m;

除上款规定外,送桩深度根据需要可超过2m,但不应大于6m;

送桩时的最大压桩力不宜超过桩身抱压允许压桩力的1.1倍。

9终桩


终桩条件:入土深度达到设计要求并满足设计规定终压值即可终桩;

终压次数:终压时的终压次数一般不宜超过3次,但对入土深度小于9m的短桩,终压次数可增至3~5次;

稳压时间:终压力不大于3000kN时稳压时间不宜大于5s,终压力大于3000kN时稳压时间应控制在3~5s。


10截桩

图片

截桩图


打完一根桩后,若有露出地面的桩段,应使用截桩机先截桩后移机,严禁用桩机将桩强行扳断或使用大锤进行破桩。


11验收


验收项目:桩顶标高、桩长、桩位偏差、承载力;

移机:各项验收合格后,拔出送桩器移机下一桩位。


12检测

图片

静载检测图


图片

高应变检测图

图片

小应变检测图


从成桩到高应变和静载试验的间歇时间:⑴对于砂土,不宜少于7d;⑵对于粉土,不宜少于10d;⑶对于非饱和粘性土,不宜少于15d;⑷对于饱和粘性土,不宜少于25d;⑸对于桩端持力层为遇水易软化的风化岩层,不应少于25d;

检测数量:⑴ 存在:①岩溶②上层淤泥下层直接为中风化、微风化、或中风化上只有较薄强风化岩,桩端持力层为遇水易软化风化岩③采用引孔施工的桩基工程,静载为1%且不少于3根,50根以内不少于2根;低应变完整性检测为20%;⑵ 除⑴款规定以外的桩,应采用高应变同时进行完整性和竖向承载力检测,数量不少于同条件下总桩数的8%且不得少于10根。


13成品保护


严禁在同一个施工现场范围内边压桩边开挖基坑;

饱和黏性土、粉土地区的基坑开挖,宜在压桩全部完成并相隔15d后进行;

深基坑开挖前,应制订合理的施工方案和施工程序,开挖时应加强监测,注意保持基坑围护结构或边坡土体的稳定;

挖土宜分层均匀进行,严禁集中一处开挖,挖土过程中桩周土体高差不宜大于1m;开挖的土方不得堆积在基坑内,应及时外运;

严禁挖土机械碰及桩身或桩头;

当开挖深厚淤泥等软弱土地层中的基坑时,宜采用人工开挖或应采取地基加固处理后再用机械开挖,必要时,桩与桩之间可采用构件连接;

基坑顶部边缘地带不得堆土或堆放其他重物;当基坑支护结构设计已考虑挖土机等附加荷载时才允许挖土机在基坑边作业。