钢管桩施工工艺与施工要点

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，其中以三点支撑桅杆式(履带 行走)柴油打桩机(图 1)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。但对场地要求较高，要 铺填 10,30cm 碎石并碾压密实。主要型号有日 KH100、KH180 型、IPD80、IPD90 型 和 D308、D408 型等。柴油桩锤主要有日 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) Φ406.4 Φ609.6 Φ914.4 锤型 25~35 级 35,45 级 60,72 级 2、施 工准备 施工准备包括: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;标出打桩顺序和桩机开行路线，并在桩机开行部位上铺垫碎 石。 3、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。在软土地区，一般表 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，一般采取先打桩后挖土施工 法。它的施工顺序是: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――设井点降低地下水位――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。 钢管桩的施工顺序是: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。为防止打桩过程 中和相邻建(构)筑物造成较大位移和变位，并使施工方便，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，这样有利于减少挤土 和满足设计对打桩入土深度的要求。再在打桩机回转半径范围内的桩宜一次流水施 打完毕，为此组织好桩的供应，并搞好场地处理，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，作到桩位 正，桩身直。 5、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 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 桩帽结构 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，再行连续打击，至桩顶高 出地面 60,80cm 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，应调整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，一般可采用日 YM-505N 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、水或油污清 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，管壁厚小于 9mm 的焊两层，大于 9mm 的焊三 层。焊接时注意: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;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。 钢管桩上节内衬箍 25，3045? 2，4 铜夹箍 挡块 1，3 钢管桩下节 图 3 钢管桩接头焊接 7、贯入深度控制 钢管桩一般都不设桩靴，直接开口打入。沉管时，土体由桩口涌入桩管内，至 一定高度(一般为 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 1/3,1/2;当持力层厚时，以最后十次 锤击每击的贯入量 s?2mm 为限;当持力层坚固时，打入 1,2 倍桩径的深度;当持力层 不大坚固时，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 0.5~1mm 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 根桩的总锤击数等综合判定。 打桩时要做好原始记录，记录桩号、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 程中出现的问题及处理措施等等。 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，由于周围 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，割咀按预先调整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，能拔出地面以下 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、降低水位与机械挖土 降低地下水位，一般根据地质和地下水情况及需降水深度，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，一般降 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，通常采用反铲多层接 力挖土 施工法，一般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个桩盖，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