钢管桩施工工艺与施工要点

钢管桩施工工艺与施工要点1、打桩机械的选择打桩机械的选择要根据工程地貌、地质、配套锤的型号、外型尺寸、重量，桩的材质、规格及埋入深度、工程量大小、工期长短等而定.打桩机的型式诸多，有桅杆式（履带行走）、柱脚式、塔式、龙门式等多个,其中以三点支撑桅杆式(履带行走)柴油打桩机（图1）使用较普遍。含有桩架移动机动灵活,可作全向转动，导杆垂直度可全方位调节,锤、导杆可自由上下移动，可作多个角度微调,打桩精度较高，整机稳定性好，操作方便、安全,工效较高等优点.但对场地规定较高，要铺填10~30cm碎石并碾压密实。重要型号有日KH100、KH180型、IPD80、IPD90型和D308、D408型等。柴油桩锤重要有日MH72B、K25、K35、H45、K60及IDH35、IDH45型等。表1可供选用参考。图1打（沉）钢管桩机表1锤型选用桩径(mm）Φ406.4Φ609.6Φ914。4锤型25～35级35～45级60～72级2、施工准备施工准备涉及：平整和清理场地；测量定位放线；标出桩心位置，并用石灰撒圈标出桩径大小和位置；标出打桩次序和桩机开行路线，并在桩机开行部位上铺垫碎石。3、打桩次序钢管桩施工，有先挖土后打桩和先打桩后挖土两种办法。在软土地区，普通表层土承载力尚可，深部地基承载力则往往很差，且地下水位较高，较难以排干。为避免基坑较长时间大面积暴露被扰动和便于施工作业,普通采用先打桩后挖土施工法。它的施工次序是：现场三通一平――打桩――切桩――安混凝土圆盖――堵住桩头――填沙将坑口填平――设井点减少地下水位――进行基坑机械化挖土施工――清理基坑,修整边坡――焊桩盖，浇筑垫层混凝土――帮钢筋,支模板，浇筑混凝土基础承台.钢管桩的施工次序是：桩机安装――桩机移动就位――吊桩――插桩――锤击下沉，接桩――锤击至设计深度――内切钢管桩――精割、戴帽。为避免打桩过程中和相邻建(构)筑物造成较大位移和变位,并使施工方便，普通采用先打中间后打外围（或先打中间后打两侧),先打长桩后打短桩，先打大直径桩，后打小直径桩的程序进行。如有两种类型桩，则先打钢管桩,后打混凝土桩,这样有助于减少挤土和满足设计对打桩入土深度的规定。再在打桩机回转半径范畴内的桩宜一次流水施打完毕,为此组织好桩的供应,并搞好场地解决，放样桩和复核等配合协调工作。4、桩的运输与吊放钢管桩可由平板拖车运至现场，用吊车卸于桩机一侧,按打桩先后次序及桩的配套规定堆放，并注意方向。场地宽时，宜用单层排列.吊钢管桩多采用一点绑扎起吊,待吊到桩位进行插桩，将钢管桩对准事先用石灰划出的样桩位置，作到桩位正，桩身直.5、打桩办法为避免桩头在锤击时损坏，打桩前,要在桩头顶部放置特制的桩帽（图2）.其上直接经受锤击应力的部位，放置硬木制减震木垫。图2桩帽构造打桩时,先用两台经纬仪,假设在桩架的正面和侧面，校正桩架导向杆及桩的垂直度，并保持锤、桩帽与桩在统一纵轴线上，然后空打1~2m,再次校正垂直度后正式打桩。当沉至某一深度并经复核沉桩质量良好时,再行持续打击，至桩顶高出地面60~80cm时，停止锤击,进行接桩，再同样环节至达成设计深度为止。若开始阶段发现桩位不正或倾斜，应调节或将钢管桩拔出重新插打。6、接桩钢管桩每节长15m，沉桩时需边打入边焊接接长，普通可采用日YM-505N型半自动无气体保护焊机焊接,含有效率高，质量好，焊接变形小，适应全位置焊接，操作方便等优点。焊丝采用日SAN—53自动保护焊丝,直径φ3。2和φ2.4mm,由焊机的送丝机构自动送丝，靠人工手把（焊枪)焊接.焊接前应将下节桩管顶部变形损坏部分修整,上节桩管端部泥砂、水或油污去除,铁锈用角向磨光机磨光，并打焊接坡口。并将内衬箍放置在下节桩内侧的挡块上（图3)，紧贴桩管内壁并分段点焊，然后吊接上节桩，使其坡口搁在焊道上，使上下节桩对口的间隙为2～4mm，再用经纬仪校正垂直度，在下节桩顶端外周安装好铜夹箍，再行电焊.施焊应对称进行，管壁厚不大于9mm的焊两层,不不大于9mm的焊三层.焊接时注意：焊完每层焊缝后，及时去除焊渣；每层焊缝的接头应错开；充足熔化内衬箍，确保根部焊透；遇大风，要装挡风板;气温低于0℃,焊件上下各100mm要预热;焊接完毕后应冷却1～5min，再行锤击打桩。图3钢管桩接头焊接7、贯入深度控制钢管桩普通都不设桩靴,直接开口打入.沉管时，土体由桩口涌入桩管内,至一定高度（普通为1/3～1/2的桩体贯入深度）后，即闭塞封死,其效用与闭口桩相似.贯入深度普通按下列原则控制：(1).持力层较薄时，打到持力层厚度的1/3～1/2；当持力层厚时，以最后十次锤击每击的贯入量s≤2mm为限；当持力层结实时,打入1～2倍桩径的深度；当持力层不大结实时，打入桩径5~10倍的深度。(2）.锤击桩顶时，对桩产生的锤击应力应不超出钢管桩材料的允许应力（普通按80%考虑），普通限制最后10m的锤击数在1500击下列(总锤击数不超出3000击）。（3).以桩锤的允许负荷限制，避免桩锤的活塞受到过量冲击而损坏，普通限制每次冲击的最小贯入量不不不大于0.5~1mm作为控制。以上停打原则系以贯入深度为主，并结合打桩时的贯入量最后1m锤击数和每根桩的总锤击数等综合鉴定。打桩时要做好原始统计,统计桩号、打桩日期、桩锤型号、桩规格、打入深度、焊接质量、锤击次数、落锤高度、最后贯入度、回弹量、平面位移以及打桩过程中出现的问题及解决方法等等。8、桩管切割钢管桩打入地下,为便于基坑机械化挖土,基底以上的钢管要切割，由于周边被地下水和土层包围,只能在钢管桩的管内地下切割.切割设备有等离子体切桩机、手把式氧－乙炔切桩机、半自动氧乙炔切桩机、旋吊式全回转氧乙炔自动切割机等,以前两种使用较普遍.工作时可调挂送入钢管桩内的任意深度，靠风动顶针装置固定在钢管桩内壁，割咀按预先调节好的间隙进行回转切割.割出短桩头，用图4所示内胀式拔桩装置,籍吊车拔出,能拔出地面下列15m深的钢管桩，拔出的短桩焊接接长后再用。图4内胀式拔管装置9、减少水位与机械挖土减少地下水位，普通根据地质和地下水状况及需降水深度，采用一级井点或二级、多级轻型井点与喷射井点相结合方式.一级轻型井点降水深可达4。5～6.0m，两级轻型井点可达10m，普通降7~12d，即可开挖。一级轻型井点与喷射井点相结合，降水深可达14。5m.机械挖土,采用分层开挖、运土,深度在-10。0m左右时，普通采用反铲多层接力挖土施工法，普通两层接力挖土一次可挖深—10。0m，三层接力挖土可挖深到—15.0m。10、焊桩盖为使钢管桩与承台共同工作，设计在每个钢管桩加焊一种桩盖，并在外壁加焊8～12根φ20mm的锚固钢筋，桩盖形式有平桩盖和凹面形两种。当挖土至设计标高,使钢管桩外露，取下临时桩盖，按设计标高用气焊进行钢管桩顶的精割，办法是先用水准仪在每根钢管桩上按设计标高定上三点，然后按此水平标高固定一环作为割