砼预制桩施工(一)

1预制桩的种类2砼预制桩的制作

3预制桩沉桩施工4预制桩施工质量控制5桩基检测邵阳学院杨宗耀（教授级高工）第2章

地基处理与桩基工程第6讲预制桩施工2011年5月

主要有普通钢筋砼(RC)实心桩和预应力砼(PC)实心桩，实心桩一般在施工现场预制生产，常为方形断面，边长250～550mm。RC实心桩砼强度等级不低于C30，PC实心桩不低于C40，主筋直径≮14mm，纵向钢筋的保护层厚度≮30mm；锤击预制桩的粗骨料粒径宜为5～40mm。RC实心桩的堆放共74页

第1页第6讲

预制桩施工1.1实心桩

1

预制桩的种类

预制桩主要有实心桩、空心桩和钢桩。RC实心桩的制作1.2空心桩

空心桩有预应力砼管桩和预应力砼空心方桩两种。1

预制桩的种类先张法PC管桩后张法

PHC管桩共74页

第2页

⑴管桩：是采用预应力和离心成型法制成的砼空心筒体预制构件，由园筒形桩身、端头板和钢套箍等组成。按砼强度等级可分为预应力砼(PC)桩和预应力高强砼(PHC)桩，管桩外径为0.3～1.4m，壁厚70～150mm，常用分节长度7～15m。PC桩砼强度等级不低于C60，PHC桩砼强度等级不低于C80。

⑵空心方桩(PS)：边长250～700mm，壁厚60～120mm，常用分节长度6～15m，接头一般采用端板焊接。空心方桩采用先张法预应力工艺在工厂生产，砼强度等级不低于C60。SP钢管桩的防腐处理1.3钢桩

钢桩有钢管(SP)桩和H型桩。钢管桩可用无缝钢管或低碳钢板卷制焊接而成；钢桩用于地下水有侵蚀性的地区或腐蚀性土层的钢桩，应按设计要求作防腐处理。PS空心方桩钢筋砼与H型钢组合桩1

预制桩的种类共74页

第3页2砼预制桩的制作

⑴预制RC桩现场制作一般采用“间隔重叠法”生产，桩与桩间用塑料薄膜或隔离剂隔开，邻桩与上层桩的砼须待邻桩与下层桩的砼达到设计强度的30%后方可进行；重叠层数不超过四层、层与层间之间涂刷隔离剂。2.1钢筋砼方桩的预制第一层预制方桩制作完毕预制方桩的间隔生产第6讲

预制桩施工共74页

第4页

⑵桩中钢筋应位置准确，主筋连接宜采用对焊和电弧焊，当钢筋直径≮20mm时，宜采用机械接头连接。同一截面的主筋接头数量不超过50%，相邻两根主筋接头截面的距离应＞35d，并≮500mm；桩顶、桩尖一定范围内不留接头。2.1

钢筋砼方桩的预制桩端钢筋构造桩顶平面和接桩端面应平整桩身钢筋绑扎整体支模分段预制共74页

第5页

⑶单根桩的最大长度，取决于打桩架的高度，长度不宜超过30m。30m以上的桩应整体分段预制、打桩过程中逐段接长，每根桩的接头数量不宜超过3个；整体分段即预制桩整体支模、纵向主筋先通长铺设，再在分段处切断。2.1

钢筋砼方桩的预制整体支模分段预制分段长度应考虑桩架有效高度、场地条件、装卸和运输能力,并避免桩尖接近或处于硬持力层中接桩。共74页

第6页

⑷砼应机拌机捣、由桩顶向桩尖连续浇筑捣实，严禁中断，并防止另一端的砂浆积聚过多。养护不少于7天。料斗布料入模2.1

钢筋砼方桩的预制表面拍实压光砼振捣密实桩的养护共74页

第7页2.2管桩的生产2

砼预制桩的制作2钢筋骨架入模3砼入模1钢筋骨架成型4封模-张拉6常压蒸养5高速离心成型7放张-脱模8高压蒸养釜高压蒸养9成品堆放共74页

第8页2.3.1起吊2.3预制桩的起吊、运输及堆放2

砼预制桩的制作预制桩的吊点位置单节长度在15m内的管桩可采用专用吊钩勾住桩两端内壁直接进行水平起吊，吊扣的水平夹角不宜小于600。

RC桩的砼强度达到设计强度等级的70%方可起吊。吊点应设在设计规定之处，设计无规定时，应按吊桩弯距最小的原则确定吊点位置。见右图：共74页

第9页PC管桩的吊运装车2.3

预制桩的起吊、运输及堆放

桩身砼强度应达到设计强度的100%时方可运输。吊运过程中应轻吊轻放，避免剧烈碰撞，桩身要平稳放置。打桩时桩宜随打随运，以避免二次搬运。

2.3.2运输PC桩的场外运输共74页

第10页2.3.3桩的堆放预制桩的堆放

场地须平整坚实，垫木间距应与吊点位置相同，各层垫木应在同一垂直面上，层数方桩不超过4层，管桩Φ500～600不超过4层,Φ300～400不超过5层，不同规格的桩应分别堆放。预制桩堆放的垫木设置2.3

预制桩的起吊、运输及堆放共74页

第11页

注意！运桩和堆放的桩尖方向应符合吊升的要求,以免临时再需将桩调头。2.3.4取桩吊机取桩预制桩的桩尖方向符合吊升的要求

当桩叠层堆放超过2层时，应采用吊机取桩，严禁拖拉取桩。2.3

预制桩的起吊、运输及堆放共74页

第12页2.4预制桩的桩尖构造RC实心桩的桩尖可将主筋合拢焊在桩尖辅助钢筋上，对于持力层为密实砂和碎石类土时，宜在桩尖处包以钢钣桩靴，加强桩尖。2.4.1RC实心桩的桩尖构造2

砼预制桩的制作主筋合扰焊在桩尖辅助钢筋上桩尖对准纵轴线普通实心桩桩尖桩尖钢筋构造钢板加强桩尖共74页

第13页PC和PHC管桩的桩尖构造有闭口型或敞口型：直径≯600mm的管桩宜选用闭口型桩尖，闭口型分为平底十字型和锥型。2.4.2管桩的桩尖构造敞口型桩尖2m长敞口型桩尖5m长敞口型桩尖平底十字型桩尖平底十字型桩尖圆锥闭口桩尖2.4

预制桩的桩尖构造共74页

第14页该产品在管桩成型时将桩管与桩尖连为一体，省去了钢桩尖焊接连接工序，是一项值得大力推广的实用技术。2.4.3管桩的新型连体桩尖打头管桩施工（福建大地管桩公司）砼锥形连体桩尖2.4

预制桩的桩尖构造共74页

第15页3

预制桩沉桩施工预制桩的沉桩方法有锤击法、静力压桩法、振动法和水冲法。锤击法第6讲

预制桩施工静力压桩法振动法共74页

第16页

锤击沉桩设备包括桩锤、桩架和动力设备。3.1锤击法

⑴落锤：构造简单、施工方便，锤重一般0.5～1.5t，用卷扬机拉升施打，可随意调整落锤高度。速度慢、效率低、对桩身损伤大，仅适用于小型桩基工程。

⑵汽锤：利用蒸汽或压缩空气为动力进行锤击，有单动和双动之分，适用于打各类桩。由于噪音、振动和空气污染，加之需考虑外部气源的供应，目前已较少使用。3

预制桩沉桩施工3.1.1桩锤

难得一见的汽锤沉桩共74页

第17页

⑶柴油锤：构造简单、施工方便，有导杆式和筒式两种，适用面广，由于噪音、振动和空气污染等公害，在城市施工受到限制。导杆式柴油锤国内最大的D180筒式柴油锤3.1

锤击法点击动画柴油锤筒式柴油锤海上沉桩导杆式柴油锤沉桩施工共74页

第18页

⑷液压打桩锤HHP系列液压打桩锤3.1

锤击法无噪音、冲击频率高、贯入度大，并适合水下打桩，是理想的冲击式打桩设备,但构造复杂、造价较高。NH100液压打桩锤共74页

第19页⑸桩锤的选择第一步：根据施工条件选择桩锤的类型；第二步：决定锤重。桩锤选择的计算方法如下：①按桩锤冲击能选择：E≥25P②按桩重量复核：K＝（M＋C）／E3.1

锤击法

锤击法沉桩，桩锤选择是关键。施工中应“重锤轻击”(锤的重量大而落距小)，这样桩极易打入土中,不会打坏桩头；桩锤过轻时，则会出现“轻锤高击”,极易损坏桩头，桩也难以打入土中。一般锤重大于桩重的1.5～2倍时效果较为理想。式中：E——锤的一次冲击能（kN·m）；

P——桩的设计荷载（kN）；

K——适用系数，双动汽锤、柴油锤K≤5；

M——锤重（kN）；C——桩重（kN）。共74页

第20页DF系列筒式空冷柴油打桩锤导杆式柴油打桩锤3.1.2

桩架

桩架是支持桩身和桩锤、在打桩过程中引导桩的方向的设备。常用桩架有多功能桩架和履带式桩架。

⑴多功能桩架：由立柱、斜撑、回转工作台、底盘及传动机构组成。3.1

锤击法多功能桩架优点：机动性和适应性较大,水平方向可作3600回转立柱可倾斜,可适应各种预制桩和灌注桩；

缺点：机构庞大,组装拆迁较麻烦共74页

第21页⑵履带式桩架

以履带式起重机为底盘,加装立柱及传动机构用以打桩。性能灵活，移动方便，适应各类预制桩或灌注桩的施工。3.1

锤击法履带式桩架⑶桩架的选择

桩架高度是选择桩架的关键。桩架高度=桩长+滑轮组高度+桩锤高度+桩帽高度+起锤移位高度（取1-2m）共74页

第22页3.1.3

沉桩施工准备清除地上或地下障碍物→平整场地→定位放线、定桩位、设置水准点→通电、通水→安设打桩机→打试桩→确定打桩顺序。注意：桩基轴线的定位点应设置在不受打桩影响处！3.1

锤击法每个桩位打一个小木桩现场设置水准点

用水准仪控制桩顶标高2台正交经纬仪控制桩身垂直度桩基定位放线共74页

第23页3.1.4

打桩顺序直接影响打桩速度和打桩质量，应综合桩距大小、桩机性能、工程特点和工期要求综合考虑。

⑴当一侧毗邻建筑物时,由毗邻建筑物处向另一方向施打，俗称逐排打。逐排打时，桩的就位和起吊方便，打桩效率高，但土壤向一个方向挤压,桩距≥4倍桩径时，土壤的挤压影响可忽略不予考虑，小于4倍桩径时可产生桩身倾斜或浮桩，应考虑跳打或变换打桩顺序。3.1

锤击法共74页

第24页3.1

锤击法锤击沉桩第1根结束壮观的柴油锤打桩现场

⑵对于密集桩群，自中间向两侧打或四周对称施打。逐排施打由中间两侧施打由中间四周施打打桩顺序共74页

第25页注意点击动画锤击法沉桩3.1

锤击法

对标高不一的桩应遵循“先深后浅”的原则；对不同规格的桩，应遵循“先大后小、先长后短”的原则。沉桩顺序不合理容易造成桩位偏移、桩体上浮、地面土体隆起，甚至邻近建筑物破坏等事故。共74页

第26页3.1.5打桩程序桩机就位→吊桩就位→扣桩帽、垂直度校核→落锤、松吊钩→低锤轻打、垂直度校核→正式打→接桩→送桩→截桩→桩基检测→承台施工。3.1

锤击法共74页

第27页3.1.6打桩方法桩机的拖拉取桩

⑴取桩：桩的堆放不超过2层时可利用桩机拖拉取桩；上层桩取桩时，对桩的拖地端用弹性材料加以保护。管桩叠层堆放超过2层时，应用吊机取桩，严禁拖拉取桩；三点支撑自行式打桩机不应拖拉取桩。3.1

锤击法共74页

第28页⑵吊桩就位

桩身立直后扣桩帽、对桩位，用2台经纬仪交汇测量桩身垂直度。

②桩尖对桩位①桩顶扣桩帽③交汇测量控制桩身垂直度3.1

锤击法共74页

第29页

检查桩身垂直度偏差不超过0.5%后,固定桩锤和桩帽，并使桩、桩帽、桩锤在同一铅垂线上，确保桩能垂直下沉。

桩头保护：桩帽底面与桩顶之间应加弹性衬垫(俗称桩垫，可用纸板或胶合板制作)，桩帽和桩顶周围应有5~10mm的间隙；桩帽上部受锤击部位应设置用硬木或盘绕叠层的钢丝绳制作的

“睡垫”，以防锤击损伤桩头。桩头保护④固定桩锤、桩帽后方可松吊钩桩锤桩帽管桩桩垫睡垫3.1

锤击法共74页

第30页⑶初始沉桩

初始沉桩应起锤轻压或轻击数锤，观察桩身、桩架、桩锤等垂直一致，方可转入正常施打。起锤轻压3.1

锤击法共74页

第31页

正常施打时桩锤宜“重锤低击”、连续施打，使桩均匀下沉。⑷正常施打3.1

锤击法共74页

第32页

打桩过程中，如遇贯入度剧变，桩身突然倾斜、位移或严重回弹，桩顶或桩身严重裂缝、破碎时，应暂停打桩，处置后再行施工。⑸终止锤击的控制3.1

锤击法

●桩端位于一般土层时，以控制桩端设计标高为主，贯入度为辅；

●桩端达到坚硬、硬塑土层时，以贯入度控制为主，桩端标高为辅；

●贯入度已达到设计要求而桩端标高未达到时，应继续锤击3阵，按每阵10击的贯入度不大于设计规定的数值确认。共74页

第34页⑹

桩位的允许偏差3.1

锤击法

●有基础梁的桩：垂直中心线100mm，沿中心线150mm

；

●群桩：1～3根桩100mm；4～16根桩1/2桩径或边长；16根以上桩边桩1/3桩径或边长；中间桩1/2桩径或边长。

基础梁下的桩位允许偏差群桩的桩位允许偏差

垂直中心线允许偏差100mm沿中心线允许偏差150mm允许偏差为1/2桩径或边长共74页

第35页当桩顶标高低于自然地面，则需用专制钢质送桩器将桩送入土中。锤击法送桩深度不宜＞2m