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1、3.2.2打入钢管桩施工1、施工准备施工准备内容包括:三通一平;桩位放线;桩机就位:试桩。西南交通大学硕士研究生学位论文第36页2、打桩顺序打桩顺序即钢管桩先、后打入的顺序，亦称桩机跑位顺序。一般应按下述原则安排钢管桩先、后打入的顺序:(1)桩的入土标高有不同时，应先深后浅;(2)当场地中有重要管道、电缆及其他地下公共设施时，应先打靠近这些设施的桩，使继续打入的桩，逐渐远离己有的设施;(3)当有临近建筑物时，为防止打桩过程中相邻建筑物造成较大位移和变位，应先打近临建筑物的桩，后打的桩逐渐远离建筑物;(4)尽可能先打布桩密集区域的桩;(5)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;
2、(6)在打桩机回转半径范围内的桩宜一次流水施打完毕;(7)业主或设计方的特殊要求。确定打桩顺序后，标出桩心位置，并用石灰撒圈标出桩径大小和位置;标出打桩顺序和桩机走行路线，并在桩机走行路线上铺垫碎石。3、桩的起吊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。一头起吊后，要避免另一头在地面被拖拉，这样容易损伤端部，不利焊接。检查出不符要求的钢桩，要作修整后方可起吊打入。起吊后的桩，对准石灰线插正。对H型桩，有方向性，应注意不能插错。在桩机的正前方和侧方呈直角方向用二台经纬仪观测桩的垂直度，可藉控制导杆的仰俯、桩架的左右摆动，使桩锤、桩帽
3、及桩成一直线，记录员和桩锤操作员就位后，就可打桩。4、打桩钢桩的打入精度与下节桩的就位正确和垂直度密切相关。由于桩、桩帽及桩锤自重较大，一般情况下，下节桩不需锤击(或少量锤击)即会很快沉入土中，这一下沉过程应控制其缓慢进行，待稳定后再行锤击，最初阶段宜使柴油锤处于不燃烧油料的空击状态(犹如自由落锤)。在此期间，要随时跟踪观测沉桩质量情况，发现问题，立即设法纠正，必要时需把桩拔出重新插入，并采取强制措施按预定轨道下沉。待确认下节桩的沉入质量良好后，再转入正常的连续锤击，直至将钢桩击至其顶端高出西南交通大学硕士研究生学位论文第37页地面约60一80Cm时停止锤击，准备电焊接桩。为防止桩头在锤击时损
4、坏，打桩前，要在桩头顶部放置特制的桩帽。其上直接经受锤击应力的部位，放置硬木制减震木垫。打桩时，先用两台经纬仪，架设在桩架的正面及侧面，校正桩架导向杆及桩的垂直度，并保持锤、桩帽与桩在同一纵轴线上，然后空打1一Zm，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，再行连续打击，至桩顶高出地面60一SOcm时，停止锤击，进行接桩，再同样步骤至达到设计深度为止。若开始阶段发现桩位不正或倾斜，应调正或将钢管桩拔出重新插打。5、接桩(1)钢管桩每节长15m，沉桩时需边打入边焊接接长，一般可采用日YM一SOSN型半自动无气体保护焊机焊接，具有效率高，质量好，焊接变形小，适应全位置焊接，操
5、作方便等优点。(2)焊接前应注意:检查和修整下节桩顶因锤击而产生变形的部位;清除上节桩端泥砂、水或油污，用角向磨光机磨光铁锈，并打磨出焊接剖口。将内衬箍放置在下节桩内侧的挡块上，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24mm，再用经纬仪校正垂直度。在接头下端钢管外围安装紫铜夹箍以防止融熔的金属流淌。如上下节桩对准后，局部缝隙过大而相对面又嫌小时，可采用一定的强制措施，再行电焊。(3)施焊时应注意:对称进行;管壁厚小于gmm的焊两层，大于gmm的焊3层;焊完每层焊缝后，及时清除焊渣;每层焊缝的接头应错开;充分熔化内衬箍，保证根部焊透;遇大风，要装挡风板
6、;气温低于O，焊件上下各IO0mm要预热;焊接完毕后应冷却1一smin，再行锤击打桩。6、贯入深度控制钢管桩一般都不设封口桩靴，直接开口打入。沉管时，土体由桩口涌入桩管内，至一定高度(一般为l/3一1/2的桩体贯入深度)后，即闭塞封死，其效用与闭口桩相似。贯入深度一般按以下标准控制:(1)持力层较薄时，打到持力层厚度的1/31/2;当持力层厚时，西南交通大学硕士研究生学位论文第38页以最后十次锤击每击的贯入量s成Zmm为限;当持力层坚固时，打入12倍桩径的深度;当持力层不大坚固时，打入桩径510倍的深度。宝钢设计要求打入标准贯入阻力N值50以上的坚实砂层，进入深度(从持力层上表面算起)为桩径的
7、3一5倍，以满足其土塞效应。(2)锤击桩顶时，对桩产生的锤击应力应不超过钢管桩材料的允许应力(一般按80%考虑)，一般限制最后10m的锤击数在1500击以下(总锤击数不超过3000击)。(3)以桩锤的容许负荷限制，避免桩锤的活塞受到过量冲击而损坏，一般限制每次冲击的最小贯入量不大于0.5一1.Omm作为控制，以上停打标准系以贯入深度为主，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婷综合判定。7、钢管桩切割与拔出(1)为便于基坑机械化挖土，在沉桩时，若采用接长钢管送桩，则需采用钢管内切割机将己打至设计标高的钢管桩上部的送桩钢管割去。割下的钢管可将其端部稍作修整，接长后再用。(2)送桩钢
8、管的拔出。内切割完成后，将钢管桩拔出有三种方法:在桩顶下对称开孔，穿卸甲及钢丝绳用吊机将钢管桩头子拔出;用振动锤夹住钢管桩，依靠振动拔出;用内胀式拔管器。上提锥形铁陀，使两侧半圆形齿块卡住钢管桩内壁，将钢管桩拔出。这种方法能拔出地面以下15m深的钢管。8、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个桩盖，并在外壁加焊8一12根。20mm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，方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框的支承点，然后用气焊切割，切割清理平整后打坡
9、口，放上配套桩盖。3.2，3施工质量控制与标准桩基础是地下隐蔽工程，又是建筑物的重要部分，必须保证施工质量，满足设计要求。为此，加强施工过程中的质量控制是很有必要的。钢桩施工西南交通大学硕士研究生学位论文第39页质量控制有以下几个方面:1、垂直度控制垂直度在沉桩过程中极为重要，桩成倾斜状沉入土中，会影响桩的沉入深度，造成桩的平面位移，严重的有可能造成桩的局部变形，甚至焊缝处裂开而折断。施工时的允许倾斜度是按桩长的1/100来控制的，这个标准不算太高，15m长的一节桩，按此要求，偏位达15Omm，如再加上定位样桩，插桩不正，打桩挤土，基坑开挖等造成的偏差，则偏位更大，甚至会超出验收规范。对一些重
10、要工程，常要求提高倾斜度的控制要求，确保桩能垂直地沉入土中。按目前国内经验，对于15米长的一节钢桩，垂直度可以控制在上下中心点差为Zcm以内。要做到高垂直度，首先要确保场地密实、平整，打桩架也应有精确、灵便的垂直度控制系统。施工中则应使第一节桩保持高度的垂直。插桩前，桩架的导杆调至垂直，桩进档后，要徐徐放下，如插入土中后，还可通过经纬仪对垂直度作复核，直至挺直地全部进入土中。在接桩过程中，尽量做到对称焊接，减少因不均匀收缩造成的上节桩倾斜。锤击过程中，要确保桩锤尽量准确地击在桩的中心部位。2、焊接质量控制焊接质量是评定钢桩施工总体质量的重要组成部分。施工时应选择素质良好、技术熟练、经验丰富的焊
11、工，严格按焊接规范进行施工。焊接设备必须性能良好。焊接施工时，要加强质量监理。3、打入标高控制设计人员根据试桩结果，确定了桩的终沉标高。施工开始时，只要地质情况无异常变化，一般均能满足设计要求。但是随着一根根桩的沉入，土层被挤密，常有不能沉到设计标高的情况发生。当然，地层起伏较大，勘察资料不够精确，硬土层面抬高，也会产生类似情况。此时就应暂停施工，会同设计人员共同商榷。(1)根据地基和基础工程施工和验收规范(GBJ202一83)规定的控制原则是:桩尖位于坚硬、硬塑的粘性土、碎石土、中密以上的砂土或风化岩等土层时，以贯入度控制为主，桩尖进入持力层深度或桩尖标高可作参考;贯入度已达到而桩尖标高未达
12、到时，应继续锤击3阵，其每阵10击西南交通大学硕士研究生学位论文第40页的平均贯入度不应大于规定的数值;桩尖位于其他软土层时，以桩尖设计标高控制为主，贯入度可作参考;打桩时，如控制指标已符合要求，而其他的指标与要求相差较大时，应会同有关单位研究处理;贯入度应通过试桩确定，或做打桩试验与有关单位确定。上述规定既体现了桩基的性质，又充分考虑了持力层的起伏及打桩后土层的挤密影响。(2)对于以承载力为主的桩，可以按最终贯入度对照动力公式，计算出承载力是否满足要求。但是，这种公式局限性较大，不同地区又有不同的公式及参数，设计人员对计算结果的可信程度是持保留意见的。目前，动载试验(大应变)己较成熟，而且一
13、个地区，多做几次，选择参数也能符合实情，不失为一种较为直观的承载力检验办法。当发生沉桩困难，建议做动载试验，对钢桩而言，试验也较简单，以此结果确定要否继续锤击。(3)对于以沉降控制为目标的桩基工程，设计人员往往坚持打到设计标高，此时就应共同协商。作为施工单位为避免桩头击坏或桩锤损坏，按经验，在适当的锤重和落距的条件下，可参考下述标准停止锤击。最后贯入度在34mm以内;最后1米的锤击数大于250击;总锤击数(对钢桩)要大于3000击。上述标准仅作协商时参考，最终仍应由设计人员决定是否继续打至标高或停锤。有些重要建筑物，沉降是首要的，哪怕是贯入度小于腼m，此时仍应继续锤击。为使工程得以顺利进行，设
14、备应有充分准备，尤其是备件、维修人员等应适当加强。在打桩措施上，也可作些考虑。3.2.4钢管桩施工常见问题及对策1、打桩对环境的影响由于打桩造成对环境的影响，主要有挤土、噪音、振动及油烟等。(1)挤土影响。钢管桩如采用闭口桩则排土同预制方桩一样，体积的100%土被排向桩体的周围，对周围影响是相当大的。一般都选用开口钢管桩，既基本不影响承载力又减少了挤土现象，钢管桩直径越大，挤土量越小。在选择桩型时应西南交通大学硕士研究生学位论文第41页考虑此因素。但从表中也看出，不管哪类桩，仍有一定的挤土量，当工程中桩位较密时，尽管用了大直径开口钢管桩，也会产生大的土体水平位移和地面隆起，严重的会引起既沉桩的
15、位移或地下管线等设施的损坏。对此，可采取以下措施:选择合理的施工顺序。对桩数少的工程，可先打长桩后短桩:先闭口桩(如有的话)后开口桩;先小直径桩后大直径桩。如桩数多的工程，除遵照上述原则外，尚应做到:先打中间桩后向外围扩展，向后退打。增加辅助措施。钻孔设置排水砂井或插入塑料排水板以减小超孔隙水压力;在重要设施旁，挖沟槽后填以泥浆或松散料;或在其旁压入板桩等，都有一定的保护效果。这些措施可在工程实例中找到。(2)噪音。钢管桩均由柴油锤打入，锤与钢桩顶的撞击发出的撞击声是无法避免的。例如采用MH一72柴油锤在锤打56508钢管桩时实测噪音数值，即使在离桩机30m处，噪音也要达90多分贝。如果钢管桩再粗，使用更大的桩锤，分贝值可能还要大。如在居民区施工，如此大的噪音，是难以被接受的。目前，政府有关部门己有控制标准，即控制在40分贝以内。但是，如在深夜，如此大的噪音，还会引来不少麻烦。如果桩型只能是打人桩，则只能在白天施工。当然，也有用防音罩
