桩基础按照施工工艺分为:钢筋混凝土预制桩、泥浆护壁成孔灌注桩、长螺旋钻孔压灌桩、沉管灌注桩、干作业成孔灌注桩、钢桩等。
一、钢筋混凝土预制桩
根据打(沉)桩方法的不同,钢筋混凝土预制桩施工方法分为锤击沉桩法和静力压桩法。(一)锤击沉桩法
(1)施工程序:确定桩位和沉桩顺序→桩机就位→吊桩喂桩→校正→锤击沉桩→接桩→再锤击沉桩→送桩→收锤→切割桩头。
(2)施工要求有:
1)预制桩的混凝土强度达到-70%后方可起吊,达到100%后方可运输和打桩。
2)单节桩采用两支点起吊时,吊点距桩端宜为0.2L(桩段长)。吊运过程中严禁采用拖拉取桩方法。
3)接桩接头宜高出地面0.5~1m。接桩方法分为焊接、螺纹接头和机械啮合接头等。
4)桩锤的选用应根据地质条件、桩型、桩的密集程度、单桩竖向承载力以及施工条件等因素确定。
5)沉桩顺序应按先深后浅、先大后小、先长后短、先密后疏的次序进行。对于密集桩群应控制沉桩速率,宜从中间向四周或两边对称施打;当一侧毗邻建筑物时,由毗邻建筑物处向另一方向施打。
6)锤击桩终止沉桩标准有:
a)终止沉桩应以桩端标高控制为主,贯入度控制为辅,当桩终端达到坚硬,硬塑黏性土,中密以上粉土、砂土、碎石土及风化岩时,可以贯入度控制为主,桩端标高控制为辅;
b)贯入度达到设计要求而桩端标高未达到时,应继续锤击3阵,按每阵10击的贯入度不大于设计规定的数值予以确认。
(二)静力压桩法
(1)施工程序:测量定位→压桩机就位→吊桩、插桩→桩身对中调直→静压沉桩→接桩→再静压沉桩→送桩→终止压桩→检查验收→转移桩机。
(2)施工要求:
1)施工前进行试压桩,数量不少于3根。
2)压桩设备应根据最大压桩阻力、桩的截面尺寸、单桩竖向极限承载力、桩端持力层土层情况、穿越土层情况等条件选择。压桩机提供的最大压桩力应大于考虑群桩挤密效应的最大压桩阻力,并应小于机架重量和配重之和的0.9倍。
3)采用静压桩的基坑,不应边挖桩边开挖基坑。
4)桩接头可采用焊接法,或螺纹式、啮合式、卡扣式、抱箍式等机械快速连接方法。焊接、螺纹接桩时,接头宜高出地面0.5~1m;啮合式、卡扣式、抱箍式方法接桩时,接头宜高出地面1~1.5m。
5)送桩深度不宜大于10~12m。送桩深度大于8m,送桩器应专门设计。
6)沉桩施工应按“先深后浅、先长后短、先大后小、避免密集”的原则进行。施工场地开阔时,从中间向四周进行;场地狭长时,从中间向两端对称进行;沿建筑物长度线方向进行。
7)同一承台桩数大于5根时,不宜连续压桩。密集群桩区的静压桩不宜24h连续作业,日停歇时间不宜少于8h。
8)静压桩终止沉桩标准有:
臀高
a)静压桩应以标高为主,压力为辅。摩擦桩应按桩顶标高控制;端承摩擦桩,应以桩顶标高控制为主,终压力控制为辅;端承桩应以终压力控制为主,桩顶标高控制为辅;
b)终压连续复压时,对于人土深度大于或等于8m的桩,复压次数可为2~3次,入土深度小于8m的桩,复压次数可为3~5次;
c)稳压压桩力不应小于终压力,稳压时间宜为5~10s。
二、钢筋混凝土灌注桩
钢筋混凝土灌注桩按其施工方法不同,可分为泥浆护壁灌注桩、沉管灌注桩、长螺旋钻孔灌注桩和干作业(机械、人工)成孔灌注桩等。
(一)泥浆护壁灌注桩
泥浆护壁灌注桩按照成孔工艺不同,分为正(反)循环钻机、冲击钻机、旋挖钻机、多支盘灌注桩机、扩底机械钻具等桩机设备。
钻头
1.泥浆护壁钻孔灌注桩施工工艺流程:
x
场地平整→桩位放线→开挖浆池、浆沟→护筒埋设→钻机就位、孔位校正→成孔、泥浆循环、清除废浆、泥渣→清孔换浆→终孔验收→下钢筋笼和钢导管→二次清孔→浇筑水下混凝土→成桩。
2.施工要求:
(1)应进行工艺性试成孔,数量不少于2根。
(2)护壁泥浆可采用原土造浆,不适用的土层应制备泥浆。施工时,钻孔内泥浆液面高出地下水位0.5m。
上海环往里压纪浆
(3)正、反循环成孔机具应根据桩型、地质条件及成孔工艺选择,砂土层成孔宜选用反循环钻机。
(4)冲击钻成孔遇岩石表面不平或遇孤石时,应向孔内投入黏土、块石,将孔底表面填平后低锤快击,形成挤密平台,再进行正常冲击。
(5)多支盘灌注桩成孔可采用泥浆护壁成孔、干作业成孔、水泥注浆护壁成孔、重锤捣扩成孔等方法。
(6)清孔可采用正循环清孔、泵吸反循环清孔、气举反循环清孔等方法。清孔后孔底沉渣厚度要求:端承型桩应不大于50mm,摩擦型桩应不大于100mm,抗拔、抗水平荷载桩应不大于200mm。
(7)钢筋笼宜分段制作,接头宜采用焊接或机械连接,接头应相互错开。(8)水下混凝土强度应按比设计强度提高等级配置,坍落度宜为180~220mm;水下混凝土灌注应采用导管法连续灌注;水下混凝土超灌高度应高于设计桩顶标高1m以上,充盈系数不应小于1。
(9)桩底注浆导管应采用钢管,单根桩上数量不少于两根。注浆终止条件应控制注浆量与注浆压力两个因素,以前者为主。满足下列条件之一即可终止注浆:
1)注浆总量达到设计要求;
2)注浆量不低于80%,且压力大于设计值。
(二)沉管灌注桩
沉管灌注桩施工可选用单打法、复打法或反插法。单打法适用于含水量较小土层,复打法或反插法适用于饱和土层。
(1)沉管灌注桩成桩过程为:桩机就位→锤击(振动)沉管→上料→边锤击(振动)边拔管,并继续浇筑混凝土→下钢筋笼,继续浇筑混凝土及拔管→成桩。
(2)施工要求:
1)桩管沉到设计标高并停止振动后应立即浇筑混凝土。管内灌满混凝土后应先振动,再拔管。拔管过程中,应分段添加混凝土,保持管内混凝土面不低于地表面或高于地下水位1~1.5m。
2)桩身配钢筋笼时,第一次混凝土应先浇至笼底标高,然后放置钢筋笼,再浇混凝土到桩顶标高。
3)沉管灌注桩全长复打桩施工时,第一次灌注混凝土应达到自然地面,复打施工应在第一次浇筑的混凝土初凝之前完成。初打与复打的桩中心线应重合。
(三)人工挖孔灌注桩
人工挖孔灌注桩护壁方法可以采用现浇混凝土护壁、喷射混凝土护壁、砖砌体护壁、沉井护壁、钢套管护壁、型钢或木板桩工具式护壁等多种,应用较广的是现浇混凝土分段护壁。桩净距小于2.5m时,应采用间隔开挖和间隔浇筑,且相邻排桩最小施工间距不应小于5m。孔内挖土次序宜先中间后周边,扩底部分应先挖桩身圆柱体,再按扩底尺寸从上而下进行。