钢桩施工技术.docx

7-2-8钢桩7-2-8-1钢管桩在我国沿海及内陆冲积平原地区，土质常为很厚（深达5060m）的软土当上部结构荷载较大时，这类地基常不能直接作为持力层，而低压缩性持力层乂很深，采用般桩基，沉桩时须采用冲击力很大的桩锤,用常规钢筋混凝土和预应力混凝土桩，将很难以适应，为此多选用钢管桩加固地基。因此，钢管枇在国内外都得到了较广泛地应用。钢管桩的特点是：（I）重量轻、刚性好,装卸、运输,堆放方便，不易损坏；（2）承栽力淘。由于钢材强度高，能够有效地打入坚硬上层，桩身不易损坏，并能获得极大的单桩承教力：（3）桩长易于调甘。可根据需要采用接长或切割的办法调节桩长；（4）排土员小，对邻近建筑物影响小。桩下端为开口，随着枇打入，泥土挤入桩管内与实枇相比挤土量大为减少，对周围地基的扰动也较小，可避免土体隆起：对先打桩的垂直变位、桩顶水平变位，也可大大减少：（5）接头连接简单。采用电焊焊接，操作简便，强度高，使用安全：（6）工程质量可*,施工速度快。但钢管桩也存在钢材用量大，工程造价较高；打枇机具设备较红杂，振动和噪声较大：桩材保护不善,易腐蚀等问题，在选用时应有充分的技术经济分析比较。1 .钢管桩构造、型式及规格钢管桩的管材，一般用普通碳素钢，抗拉强度为4（）2MPa,屈服强度为235.2MPa.或按设计要求选用。按加工工艺区分，有螺旋缝钢管和直缝钢管两种，由于螺旋继钢管刚度大，工程上使用较多。为便于运输和受桩架高度所限，钢管桩常分别由一根上节桩，一根下节桩和若干根中节桩组合而成，每节的长度一般为13m或15m,各节桩的构造、型式如图7-90。200300mm,厚度612nm;图7-92钢管桩不同壁厚和桩端加强构造形式（八）不同不同的钢管桩接头构造形式；（b）桩顶端的加强弗：（c）桩下不加强箍卜钢管桩壁浮：仆加强管壁厚常用钢管桩规格我7-92M管楂尺寸流量面枳断面特性外径原度内径外包断面积外表面枳断面机帼性(mrn)<rnm)(mm)(kg11)<n1.>,、面积z(Cnr)<nrJm)系数;.华桧1(cm)<m2)<cm)(cm)9388.488.211.34112.4109x10222x1.O214.1*VO.*12382.41178.55148.7I42×1O289xO2I4.09490III9.01141I73×IO439x0j17.6508)24841476.8187.00.2031.60226×IO575×IO217.5144801715.85217.3261×10663X1.(F17.59591.61337.52169.8251×iO766XIoJ21.2AfQA12585.61775.65225.333O×1Oo,21.114581.62064.85U.ZvZI.VZ262.038I×IOI16×IQ,21.116577.62344.27298.4432x10132×1O,21.09693.21566.41198.5344x10122×1Q'24.812687.22074.83263.6453×1O161×10,24.7711.2()3972.2314683.22414.15306.6524×IOI86×1O,24.716679.22743.65349.4594×IO2I2×IO,24.69794.81785.62227.3452×1O184x18'28.4812.812788.82374.22301.90.5192.55596×IO242×2'28.314784.82763.62351.369O×IO28O×1O'28.216780.83143.18400.5782×1O3I8×IO128.212890.43113.75340.2758×1O346x10'31.914886.43513.22396.0878x10401×10,31.8914.416882.44202.85451.60.5672.87997x10456X1.O)31.819876.42972.38534.5I17×IO2536x1631.7129923463.37378.5939×10477×1.O135.5149X83952.89440.7KWx1.O2553×IO'35.410160.8113.19628XKP169844672.53502.7124×1.(>235.4199783112.14595.4146×102740×IO,35.2作为钢管桩的附件，主要有用于承受上部荷载而焊在桩顶上的桩盖,和焊于钢桩顶部用的扁钢带及用于保护桩底的保护圈，以及用于桩节焊接的铜夹箍。为诚轻软土地基负摩擦力对桩的承载力的不利影响，般在钢管桩的上部一定深度,将特殊沥青、聚乙烯等第合材料涂敷r钢管桩外表面以形成滑动层r层厚610mm（137-93）可降低负摩擦力4/5-9/10。图7-93钢管桩滑动层构造I钢管桩；2底漆；3滑动层；4衣层2 .打桩机械的选择打桩机的选择要根据工程地貌、地质、配套锤的型号、外型尺寸、重量、枇的材质、规格及埋入深度、工程量大小、工期长短等而定.打桩机的型式很多，有桅杆式（履带行走），柱脚式、塔式、龙门式等多种，其中以三点支撵桅杆式（履带行走）柴油打桩机（图7-94）,使用较普遍。具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，可作各种角度微调，打枇精度较高，整机稳定性好，操作方便、安全，工效较高等优点.但对场地要求较高，要铺填厚030cm碎石并碾压密实。主要型号有日KH1.o0、KHI80型、IPD8（hIPD90型和D3O8、D408型等。柴油桩锤主要有日MH72B.K25、K35、K45、K60及IDH35、1DH45型等，表7-93可供参考.锤型选用表793桩径（mm）406.4609.6914.4锤型25-35级35-45级»72级图7-94三点支撑桅杆式（履带行走）柴油打（沉）钢管桩机I-桩机主体：2-桩架:3锤：4-钢管桩3 .施工准符包括：平整和清理场地：测量定位放线：标出批心位置，并用石灰撒圈标出桩径大小和位置：标出打桩顺序和桩机开行路线，并在桩机开行部位上铺垫碎石。4 .打桩顺序钢管桩施工，有先挖土后打桩和先打桩后挖土两种方法。在软十地区，一般表层上承我力尚可，深部地基承载力则往往很差，且地下水位较高，较难以排干。为避免基坑长时间大面积暴露被扰动，同时也为了便于施工作业，般采取先打桩后挖十的施工法。它的施工顺序是：现场三通一平一打桩切桩一安混凝土圆盖一堵住桩头一填砂将坑口填平一设井点降低地卜.水位一进行基坑机械化挖土施工一清理基坑一修整边坡一焊槌盖一浇筑垫层混凝土一绑钢筋一支模板一浇筑混凝土基础承台。钢管桩的施工顺序是：桩机安装一槌机移动就位f吊桩一插桩一锤击下沉一接桩一锤击至设计深度一内切钢管桩一精割一戴帽,为防止打桩过程中对邻桩和相邻建（构）筑物造成较大位移和变位，并使施工方便，一般采取先打中间后打外围（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，这样有利于诚少挤土，满足设计对打桩入土深度的要求。另外,在打桩机回转半径范围内的桩宜一次流水施打完毕，为此应组织好桩的供应，并搞好场地处理、放样班和发核等配合协调施工。5 .桩的运输与吊放钢管桩可由平板拖车运至现场，用吊车和于桩机一侧，按打桩先后顺序及桩的配套要求堆放，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.做到桩位正、桩身直。6 .打桩方法为防止桩头在锤击时损坏,打桩前，要在桩头顶部放置特制的桩帽（图7-95）.其上直接经受锤击应力的部位，放置硬木制减振木垫。图7-95桩帽构造（用于914.411m钢管桩）图7-96钢管桩接头焊接I-钢管桩上节:2-钢管板下节：3-内衬徒：4.铜央雒：5由块,<30mm×30mmX12mm）8 .送桩当桩顶标高高地面有一定差距，而不采用接桩时，可用送桩筒（图7-97）的桩打到设计标高。送桩简应满足以下要求：打入阻力不太大：打击能量能有效传给所打的桩；上拔容易，能连续持久使用.图7-98内胀式拔管奘置I-齿块：2-椎形铁陀：3-钢管桩11 .焊桩盖为使钢管桩与承台共同工作，可在每个钢管桩上加焊一个桩盖，并在外壁加焊812根<i>20mm的锚固钢筋，桩盖形式仃平桩fe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环作为别框的支撑点，然后用气焊切割，切割清理平整后打坡口，放上配套桩盖焊牢（图7-99）。图7-99桩盖型式12 .桩端与承台连接钢管桩顶端与承台的连接一般采用图7-1（X）所示刚性接头，将桩头嵌人承台内的长度不小于Id<d一一钢管桩外径）长度，或仅嵌入承台内100mmA：右,再利用钢筋予以补强或在钢管桩顶端焊以基础锚固钢筋，再按常规方法施工上部钢筋混凝上基础。图7-100钢管桩头与基础承台的连接（八）加防滑块；（b）桩内设加强锚陆：8）桩外设锚固钢筋；（d）设芾板I-钢管班；2-埴充混凝土；3-防滑块：4*承台卜部主筋：5-承台底部：6-承台顶面;7J川强锚筋：8箍筋：9-贴角焊缝；I（MS固钢筋：I1.桩哉13 .施工常遇问题及预防,处理方法（表7-94）钢管桩锤击式沉桩常遇问题及防治、处理方法表7-94常遇问题产生原因防治措施及处理方法就达不到设计标高1.班锤大小与桩的形状、断面和地层不PS配能更换合适的班键更换合适的精帽和锦堡或沉桩困难2 .班帕和链珞选齐不当，打击能吊损失太大3 .遇地下障碍物或被例原阻力做大或士的密度很高或桩距过小4 .选用的闭口桩沉班阻力过大；或遇到坚硬上夹层；或枇玷持力层深度与勘察报告不符消除阳砰物：更换合适的桩锤：增大桩距改变桩断面,或桩端形状.或改换开门桩：采用Irt桩法，或中城工法：变更设计桩长桩身破损1 .起吊时破损2 .打桩时遇地下障斶物,使桩身破J!修复或更换原则上更换,但如在打桩终了桩身破损而破损度低,从设计上判断还能用，可在管内灌满混凝土桩原破损板相和锤垫不合适，或遇到地下障用物如仅仅是桩