1. 管樁樁頭焊接規范要求
預應力管樁主要分為PC樁與PHC樁,規格從300毫米到600毫米不等。根據抗裂彎矩和極限彎矩的不同,樁型分為A、AB、B型。設計時,需考慮地質條件和持力層的選擇,經驗表明,標貫在30擊左右的土層或砂層難以穿透,適用於豎向承載力要求較高的場合。側土條件較差,如淤泥等,應選用厚壁B型樁。實際工程中,樁型的選擇依據多種因素,需靈活調整。
承載力特徵值的確定通常結合地質報告、規范參數及地區經驗進行。規范公式計算的結果往往與實際承載力不符,審圖時需要進行詳細計算,以解釋其合理性。珠江三角洲地區可採用經驗值,其他地區則應保守,通過靜載試驗逐步調整。樁數較多時,建議先進行試樁並試載以確定合適的承載力。
管樁成樁主要採用柴油錘擊打或靜力壓樁兩種方法。柴油錘的選擇需根據承載力合理確定錘重和沖擊能量,重錘低擊優於輕錘高擊。靜力壓樁時,壓樁重量應為承載力特徵值的2.2~2.5倍,成樁效果直觀,承載力有保證,但機械笨重,對場地尺寸和表層地基承載力有要求。兩種成樁方式中,靜力壓樁成本較高,機械進退場費用也較高,目前在珠三角地區,兩種方法的成本相差約10元/米。
施工過程中,對配樁和接樁有一定要求。宜採用一根樁到底的方式,避免接樁,若必須接樁,則應將接頭置於深處而非表面。接樁焊接要求嚴格,需有專業焊工證,焊縫需均勻飽滿,以「魚鱗狀」紋路為佳。焊接後需冷卻一定時間,以免焊縫處因急冷而影響使用壽命。有抗浮設計要求的工程,對接樁質量要求更高。
樁施工過程中難免出現錯位、垂直度不佳或樁頭損壞等問題,需堅決廢樁並重新補樁。樁尖碰到孤石時容易斷樁或樁頭損傷,斷樁需廢樁,一般工地會倒2米左右的混凝土封底,但封底主要起到防水作用,彌補樁頭損傷的效果有限。
樁基施工完成後,通常採用動測檢測其完整性,靜載試驗或高應變動測法檢測承載力。高應變動測法雖便宜,但不能完全反映承載力,而靜載試驗雖貴,但承載力結果更為權威。
2. 接樁的正確接法
步驟/方式一
焊接法接樁
鋼板宜用低碳鋼,焊條宜用E43,接樁一般在距地面1m左右進行,將上節樁用樁架吊起,對准下節樁頭,用儀器校正垂直度,上下節樁的中心線偏差不得大於5mm,節點彎曲矢高不得大於樁長0.1%,且不大於20mm;焊接時應先將四角點焊固定,然後對稱焊接,並確保焊縫質量和設計尺寸。
步驟/方式二
硫磺膠泥錨接法又稱漿錨法。
制樁時,在上節樁下端伸出四根錨筋,下節樁上端預留4個錨筋孔。接樁時,首先將上節樁對准下節樁,使四根錨筋插入錨筋孔(孔徑為錨筋直徑的2.5倍)。下落上節樁身,使其緊密結合。然後,將其上提約200mm(以四根錨筋不脫離錨筋孔為度),此時,安設好施工夾箍(由四塊木板,內側用人造草包裹40mm厚的樹脂海棉塊而成)。將熔化的硫磺膠泥注滿錨筋孔內並使其溢出樁面,然後,使上節樁下落,當硫磺膠泥冷卻並拆除施工夾箍後即可繼續打樁或壓樁。
步驟/方式三
法蘭法接樁
主要用於離心法成型的鋼筋混凝土管樁中,由法蘭盤和螺栓組成。制樁時,用低碳鋼製成的法蘭盤與混凝土整澆在一起,接樁時,上下節之間用瀝青紙或石棉板襯墊,垂直度檢查無誤後,在法蘭盤的鋼板中穿人螺栓,並對稱地將螺帽逐步擰緊。錘擊數次後,再擰緊螺帽,並用點焊焊固螺帽。法蘭盤和螺栓外露部分塗上防銹油漆或防銹瀝青膠泥,即可繼續沉樁。法蘭盤接樁速度快、質量好,但法蘭盤製作工藝較復雜,用鋼量大,造價高。
3. 求預制管樁接樁方式
管樁接樁有焊接法,法蘭螺栓連接法和硫磺膠泥錨接法。
接樁由於一根樁的長度達不到設計規定的深度,所以需要將預制樁一根一根的連接起來繼續向下打,直至打入設計的深度為止。
將已打入的前一根樁頂端與後一根樁的下端相連接在一塊的過程;如橋台樁基、橋墩樁基因現場原地面過低,無法達到設計高度,採用接樁方法,保證樁基長度。
根據設計圖紙確定樁基軸線,並將樁的准確位置測設到地上。要綜合考慮到樁的密集程度、基礎的設計標高、現場地形條件、土質情況等,以確定打樁順序。由一側向單一方向進行,自中間向兩個方向對稱進行,自中間向四周進行。
基坑不大時,應從中間開始分頭向兩邊或周邊進行;當基坑較大時,應將基坑分成數段,而後在各段范圍內分別進行。打樁應避免自外向內,或從周邊向中間進行。
管樁分為後張法預應力管樁和先張法預應力管樁,預應力混凝土管樁(PC管樁)和預應力混凝土薄壁管樁及高強度預應力混凝土管樁(PHC管樁)。
先張法預應力管樁是採用先張法預應力工藝和離心成型法製成的一種空心筒體細長混凝土預制構件,主要由圓筒形樁身、端頭板和鋼套箍等組成。
管樁按混凝土強度等級和壁厚分為預應力混凝土管樁(PC管樁)、預應力混凝土薄壁管樁和預應力高強混凝土管樁。PC樁的混凝土強度不得低於C50砼,PTC管樁強度等級不得低於C60,PHC樁的混凝土強度等級不得低於C80。
PC樁和PTC樁一般採用常壓蒸汽養護,一般要經過28天才能施打。而PHC樁,脫模後要進入高壓釜蒸養,經10個大氣壓、180度左右的蒸壓養護,混凝土強度等級達C80從成型到使用的最短時間只需三、四天。
選擇樁錘時,必須充分考慮樁的形狀、尺寸、重量、入土長度、結構形式以及土質、氣象等條件,並掌握各種錘的特性。樁錘的夯擊能量必須克服樁的貫入阻力,包括克服樁尖阻力、樁側摩阻力和樁的回彈產生的能量損失等。
如果樁錘的能量不能滿足上述要求,則會引起樁頭部的局部壓曲,難以將樁送到設計標高。鑒於本工程有軟、硬兩種土層,故選用了蒸汽錘,錘重8t。
4. 接樁的接頭的連接方法有幾種
當施工設備條件等對樁的長度有限制,而樁的設計長度又較大時,需採用多節樁段連接而成。一般混凝土預制樁接頭不宜超過2個,預應力管樁接頭不宜超過4個。應避免在樁尖接近硬持力層或樁尖處於硬持力層中時接樁。接頭的連接方法有焊接法、漿錨法和法蘭法三種。焊接法和法蘭法適用於各類土層;漿錨法適用於軟弱土層。
(1)焊接法接樁。焊接法接樁時必須對准下節樁,將樁錘降下壓緊樁頂並調整垂直,節點間若有間隙,用鐵片墊實焊牢;接樁時,上、下節樁的中心線偏差不得大於5mm,節點彎曲矢高不得大於樁長的1%,且不大於20mm;施焊前應除去節點部位預埋件及鐵角的銹跡、污垢,保持清潔;焊接時,應先將四角點焊固定,再次檢查位置正確後,應由兩名焊工對角同時施焊以減少焊接變形;焊縫要連續、飽滿,焊縫寬度、厚度應符合設計要求。
(2)漿錨法接樁。漿錨法接樁時首先將上節樁對准下節樁,使四根錨筋插入錨筋孔(孔徑為錨筋直徑的2.5倍),下落上節樁身使其結合緊密,然後上提,以錨筋不脫離錨孔為度。安好施工夾箍後,將熔化的硫黃膠泥(溫度控制為145℃左右)注滿錨筋孔和接樁頭平面,放下上節樁並使其與下節樁緊密結合。當硫磺膠泥冷卻並拆除施工夾箍後,即可繼續加荷壓樁。為保證硫磺膠泥接樁質量,錨筋應調直、清理干凈;錨孔干凈,無積水、雜物和油污等;錨孔深度與錨筋長度應吻合;接樁時接點的平面和錨筋孔內應灌滿膠泥;膠泥灌注時間不得超過2min;膠泥要做70mm*70mm*70mm的試塊,每班不得少於1組;相接時上下樁的中心線偏差不大於10mm,節點彎曲矢高不得大於樁長的1/1000。膠泥灌注時,應隨氣溫高低的不同中間間歇4~24min,以達到硬化可打的目的。
(3)法蘭法接樁。法蘭法接樁主要用於混凝土管樁,由法蘭盤和螺栓組成,接樁速度快,但法蘭盤製作工藝較復雜,用鋼量大。法蘭接頭主要要求相接樁端的相頂面平服,這樣傳力才能均勻。有誤差時應設法墊瀝青紙或石棉板使其達到平服,然後用低碳鋼螺栓把兩端扣緊連接,對稱地將螺帽逐步擰緊並焊死螺帽。法蘭盤和螺栓外露部分塗上防銹漆或防銹瀝青膠泥,即可繼續沉樁。