预应力高强混凝土管桩(简称PHC桩),是在近代高性能混凝土(HPC)和预应力技术的基础上发展起来的混凝土预制构件。PHC管桩施工是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,运往施工现场后,通过锤击或静压的方法沉入地下作为建(构)筑物的基础。在长三角、珠江三角、渤海湾地区工业与民用建筑领域广泛应用,工艺简单、施工质量容易控制,被广泛应用。
一、工艺原理
PHC管桩锤击法沉桩工艺原理,柴油锤按其构造分筒式、活塞式和导杆式三种,重0.3t~10t。它利用燃油,推动活塞往复运动进行锤击打桩。汽缸落下击桩,同时汽缸中空气压缩,温度骤增,喷嘴喷油,柴油在汽缸内自行燃烧爆发,使汽缸上抛,落下时又击桩进入下一循环。柴油锤本身附有桩架、动力等设备,不需外部能源,机架轻便,打桩迅速。
二、管桩的主要施工工艺
(一)放样定桩位:采用坐标放样根据甲方提供的水准点坐标点,结合桩位平面图放样。并用小钢筋或是木条做标记,测量仪器为两台经纬仪。压桩机就位时,应对准桩位,启动平台支腿油缸,校正平台处于水平状态,启动门架支持油缸,使门架作微倾157,以便吊管桩。
(二)吊桩定位,调整垂直度:先拴好吊桩用的钢丝绳及索具,启动吊车吊桩,管桩在施工中起吊,可采用一点法(位置距桩头0.29L处),使桩尖垂直对准桩位中心,这时用两台互相成90度的方向控制桩的垂直度和桩位,微微启动压桩油缸,当桩入土至50cm时,启动压桩油缸,进入压桩状态。特别是节桩特别重要,其垂直度控制在0.3%以内。
(三)压桩:启动压桩油缸,抱压不能过大,把桩徐徐压下,控制施压进度,一般不超过2rrdmin,达到压桩力的要求以后,必须持荷稳定。若不能稳定,必须再持荷,一直到持别稳定为止,持荷时间由设计人员与监理在现场试桩时确定。
(四)接桩:采用焊接法接桩,接桩前应将端板及桩套箍端板坡口处,表面的锈蚀清除干净,表面呈金属光泽后方可焊接,接桩一般在距离地面lm左右进行,上、下两块端板轴向错位量应小于2mm,坡口根部间隙应小于4mm,焊条选用E4303型,焊接道数不少于3道,焊缝应满焊,确保焊缝高度。上下节桩如有间隙应用楔形铁片全部垫实焊牢。接桩处焊缝应自然冷却l5分钟以上方可沉桩。
三、质量控制
完善的管理措施是质量控制技术落实的基本保证,是要有一整套质量技术保证措施。
(一)严格按照设计图纸,工程合同文件,有关现行施工规范和质量标准要求制定各分项工程的实施措施。 (二)高强砼预应力管桩质量控制:运到现场的管桩应按《先张法预应力混凝土桩》对其外观进行严格检查,对于不合格产品或次品,坚决退回。
(三)桩在运输过程中起吊、堆放必须保持平稳,无大振动,以保证桩身不受损伤。
(四)桩位放样:要求设置相对固定的基准点,四角大样与场地地面标高的测定必须准确,基准点一定要安全保护。
(五)桩机就位:桩机就位后必须用经纬仪在桩机两个方向相互垂直的地方,观测桩机,桩的中心线,设计的桩位是否在同一垂直线上,其偏差不应超过施工规范要求的允许偏差。
(六)压桩:工程桩正式施工前应进行试压桩,以确定压桩标准,一艘隋况下应以桩长和压桩力双控进行施工。如桩顶标高在地面以下,需要送桩,送桩器下端应设置桩垫,要求厚度均匀,并与桩接触,送桩轴线必须与桩轴线一致,压力表经法定单位检测合格,压桩前必须提供近期检测证明方可压桩。
(七)焊接接桩:焊条性能必须符合设计要求和有关标准的规定,并应有出厂合格证证明。焊接时应在两侧对称均匀地同时施焊,焊第二道时应将浮渣清除,焊缝应符合设计要求,焊缝质量由监理等相关单位进行隐蔽工程的签证。
(八)截桩:露出地面或未能送至设计桩顶标高的桩,即必须截桩,截桩要求用截桩器,严禁用大锤横向敲击、冲撞。