预应力管桩分类及施工.ppt
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1、预 应 力 管 桩 简介 n分类 按施工工艺 按混凝土强度等级和壁厚 n沉桩施工方法 n特点 预应力管桩特点(以PHC为例) 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 法预应力管桩。 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 混凝土预制构件,主要由圆筒形桩身、端 头板和钢套箍等组成。 预应力管桩按混凝土强度等级和壁厚分为 预应力混凝土管桩,代号为PC;预应力高强 混凝土管桩代号为PHC;先张法薄壁管桩代 号为PTC.PC桩的混凝土强度不得低于C50, PTC桩强度等级不得低于C60,PHC桩的混凝 土强度等级不得低于C80。P
2、C桩和PTC桩一 般采用常压蒸汽养护,一般要经过28天才 能施打。而PHC桩,脱模后要进入高压釜蒸 养,经10个大气压、180度左右的蒸压养护 ,混凝土强度等级达C80从成型到使用的最 短时间只需三、四天。 管桩沉桩方法有多种,在我国国内施工过的方 法有:锤击法、静压法、震动法、射水法、预钻 孔法及中掘法等,而以静压法用得最多。 为了适应市区施工需要,近几年来我国各 地发了大吨位的静力压桩机施压预应力管桩的 工艺,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 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5000-6000kN,可将直径500、600 m
3、m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。 PHC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 筒体的等截面构件。 PHC桩特点 (1)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C80,具有高强性能,600的PHC桩的 单桩允许承载力达到25003200KN。可作为高层、 超高层建筑的基础。其单位承载力的造价比预制混 凝土方桩和钻孔灌注桩低,且仅为钢桩的1/32/3 ,并节省钢材。 (2) 抗弯性能好。PHC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应 力,其抗弯、抗裂性能良好,PHC
4、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地理 条件。 (3) 质量稳定可靠。由于采用工厂预制的生产方式 ,能利用先进的工艺和设备,质量容易控制,产品 质量容易保证,且成桩质量监测方便。 (4) 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 力层起伏变化大的地质条件适应性强。 (5) 施工速度快,工期短。PHC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, 一般能缩短工期一二月。 (6) 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。 工程案例 一、工程概况 、桩基工程概况 、地质概况
5、 、环境概况 nA30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 量都可谓重中之重。其中主线长632米,匝道长约 1600米,并有A匝道跨随塘河桥和赵家沟桥,B匝 道跨随塘河桥及主线跨联合河桥。 n本项目主线和C、D匝道部分采用PHC高强预应力 砼离心管桩基础,桩径为600,桩型为A型和AB 型,每根管桩分3节打入,下部2节为A型,上部一 节为AB型(长度14m),管桩纵横间距2m。管桩 共376根,(根据已到图纸统计),其中主线178 根、B匝道12根、C匝道136根、D匝道50根,共有 36m、37m、38m、39m、41m等单桩长度规格。 PHC
6、管桩由浙江正大混凝土管桩制品公司提供成 品桩。 n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, 地面高程一般在4.0m左右。 n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 异,缺失层硬土。地质特征自上而下分别为: 层:填土(4.031.39米);层:黄色粉质粘 土(1.02.5米);1层:灰色淤泥粉质粘土(- 5.579.12米);2层:灰色粉质粘土(-7.81 8.85米)土质较好,但分布不均匀;层:灰色淤 泥质粘土(-16.8619.52米);1层:灰色粘土 (-22.7726.13米);31层:灰色粉质
7、粘土夹粉 砂(-25.2533.91米);32层:灰色砂质粉土夹 粘土(-31.3149.20米);层:灰色粉砂(- 46.1158.90米)。 n自然环境:沿线苗甫、瓜果地、菜地、 村庄布置。 n气候环境:沿海地区气候,雨季在六、 七月份;最高气温在40以内,在七、八月 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 ,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, 多条小路维修后可通往施工现场,交通便 利。 二、施工配置 l1、材料准备 l2、机械配备 l3、劳动力准备 前期配备2台DD-8T柴油打 桩机,随着工作面的展 开增加打桩机数量;配
8、备2025t履带式吊车2 台,运桩小车4台,电焊 设备2套。 施工现场每台桩机配备施工 员1人,安全员1人,质检员1 人,施工工人10人,管理人 员5人,机械人员4人,材料 人员1人,共33人。 材料 (1) 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,初步确定桩 段的级配计划数量。 (2) 钢筋砼预制桩,应达到设计强度的100%才 能压桩。 (3) 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 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 ,使用
9、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422焊条。 注意点 l检查PHC管桩质量的要求 外观质量:无蜂窝、无裂缝、露筋、色 感均匀。 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。 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、钢筋复试报 告)和外形尺寸外观质量。 三、施工方案 o1、施工流程 o2、施工方法 1)打桩准备 2)打桩阶段技术措施 1)打桩准备 (1 )试桩施工前再次逐根检查,对管桩两 端清理干净 . (2)桩锤的选择,通过地基承载力计算指导 后期大面积管桩施工。 (3)桩架的选择 ,桩架的设置、安装和准
10、 备工作对打桩效率有很大影响。 (4 )施工顺序和桩位测设 (5) 堆存吊运管桩堆存设计两个支点(图1), 其吊点符合图2所示的位置要求。管桩堆存需要 使用软垫(木垫)。管桩起吊运输中要防止振动、 冲撞。 图 1 图 2 n(6)管桩龄期的确定,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 度等级标准值 (因为在工厂制造,按100的设计 强度等级标准值出厂),现场堆存一定量的桩,按 “先进场桩先打”的原则,满足管桩的强度要求 。 n(7)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 ,定位点需要移动时,先检查其准确性,并做好 测量记
11、录。 n(8)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 通过后再施打。 n(1) 插桩 n(2) 锤打 n(3) 接桩与焊接 n(4)送桩 n(5)停锤 n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 ,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 拔出重打。校核桩的垂直度采用垂直角, 即用两个方向(互成90)的经纬仪使导架 保持垂直。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 大
12、限度的避免因焊接温度过高而影响砼结合部 的强度。 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5分钟后施 打。 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50cm桩长的锤击高度及桩 的贯入度。 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 拔出,能将冲击力有效地传到桩上,并能重复 使用。 n当贯入度已达到控制贯入度,再锤入10cm 左右或锤击3050击,如无异常变化时, 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 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
13、设计等 部门研究确定。 n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。 n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。 试桩 为了获得合理的施工工艺和控制标准, 选择主线phs05墩(桩号K20+885.68) 位置做试验桩,以指导后续大面积开展 施工。 试桩工艺 n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。 n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。 n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L/100,可采用2台经纬仪成90角跟 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
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