预制桩施工工艺与组织管理研究

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摘要：预制桩施工是桩基础施工中一种重要的类型。文章主要对预制桩的种类以及施工工艺、组织管理进行了研究。

Abstract:Construction of precast pile in pile foundation construction is an important type of. The article mainly the precast pile as well as the type of construction technology, organization and management of.

关键词：预制桩 施工工艺

Key words: prefabricated pile construction technology

一、预制桩的种类与施工组织管理

1、混凝土实心桩。预制混凝土实心桩大多做成方形断面，断面尺寸一般为200×200至500×500。单根桩的最长长度，根据打桩架的高度而定，一般在27m以内。如需打设30m以上的桩，则将桩分几段制作，在打桩过程中逐段接长。较短的桩多在预制厂生产，较长的桩一般在现场附近或打桩现场就地预制。现场预制桩多采用重叠法间隔制作。重叠层数应根据地面允许荷载和施工条件确定，但不宜超过四层。桩与桩间应做好隔离层。上层桩或邻桩的灌筑，应在下层桩或邻桩混凝土达到设计强度的30%以后方可进行。预制桩的混凝土常用C30-C40，宜用机械搅拌、机械振捣，由桩顶向桩尖连续浇筑捣实，一次完成；制作完后。应洒水养护不少于7d。混凝土的粗骨料应用碎石或开口卵石，粒径宜为5-40。预制桩的制作质量应符合规范规定。混凝土预制桩达到设计强度70%后方可起吊，达到设计强度100%后方可进行运输。如提前起吊，必须验算合格。桩在起吊和搬运时，吊点应符合设计规定，如无吊环，设计又未作规定时，应符合起吊弯矩最小的原则，钢丝绳与桩之间应加衬垫，以免损坏棱角。起吊时应平稳提升，吊点同时离地，如要长距离运输，可采用平板拖车或轻轨平板车。长桩搬运时，桩下要设置活动支座。经过搬运的桩，还应进行质量复查。桩放在地面时，地面必须平整、坚实，垫木间距应根据吊点确定，各层垫木应位于同一垂直线上，最下层垫木应适当加宽，层数不宜超过四层。不同规格的桩，应分别放置。

2、钢管桩。钢管桩一般使用无缝钢管，也可采用钢板卷板焊接而成。国产钢管桩直径为610-1420，壁厚为9、11、12、13、14、16（）。钢管桩每节长度约为20m，打桩时一般要接长。钢管桩应设保护圈，两端应有适当保护措施。搬运时，应防止因撞击而造成桩端、桩体损坏或弯曲变形。应按规格、材质分别放置，放置的高度不宜太高，防止受压变形。一般直径900的钢管桩不宜超过3层；直径600者不宜超过4层；直径400者不宜超过5层。管桩两侧用木楔塞牢防止滚动。钢管桩桩端有开口型和闭口型两种。前者为了使桩能穿透硬土层或含漂砾的土而不过于损伤桩端，桩端可作补强处理。后者是在桩端穿上桩靴，多用于端承桩。这两种钢桩在打桩过程中的桩端阻力并无明显差别，因为闭口钢桩平板底部楔形土区的阻力与开口钢桩的管内土塞效应的阻力相当。钢管桩的头部承受桩锤通过桩帽传来的冲击力。根据冲击力和地基阻力的大小，钢管桩的头部可以保持开口，或对头部适当的补强。桩头要作成平整的横断面，该面与桩轴线必须垂直，以防打桩时倾斜。钢管桩在地下的年腐蚀率为0.05-0.03/a，所以对钢管桩的防腐处理尤为重要。钢管桩防腐处理方法可采用外表面涂防腐层（如防腐油漆、环氧煤焦油和聚氨酯类涂料等）、增加腐蚀余量及阴极保护等。当钢管桩内壁同外界隔绝时，可不考虑内壁防腐。

二、锤击沉桩法施工工艺及其设备的选用

锤击沉桩也称打入桩，是利用桩锤下落产生的冲击能量将桩沉入土中。锤击沉桩是预制桩最常用的沉桩方法。该法施工速度快，机械化程度高，适应范围广，但施工时有噪音污染和振动，对城市中心和夜间施工有所要求。

打桩所用的机具设备，主要包括桩锤、桩架及动力装置三部分。桩锤的作用是对桩施加冲击力，将桩打入土中。桩架的其作用是支持桩身和桩锤，将桩吊到打桩的位置，并在打入过程中引导桩的方向，保证桩锤沿着所要求的方向冲击。动力装置―包括启动桩锤用的动力设施，如卷扬机、锅炉、空气压缩机等。桩锤的选择。桩锤有落锤、单动气锤、双动气锤、柴油打桩锤和液压锤等。落锤 ：是由一般的生铁铸成。利用卷扬机提升，以脱钩装置或松开卷扬机刹车使其坠落到桩头上，逐渐将桩打入土中。落锤的质量为1-5t，构造简单，使用方便，故障少。适用于普通粘性土和含砾石较多的土层中打桩。但打桩的速度较慢（每分钟6-12次），效率低。提高落锤的落距，可以增加冲击力，但落距太高又会击坏桩头，故落距一般以1-2m为宜。单动汽锤 ：利用蒸汽（或压缩空气）的压力作用于活塞的上部，将桩锤（汽缸）上提。提升到一定的高度后，通过排气阀释放蒸汽，则汽缸（桩锤）靠自重下落打桩。单动汽锤冲击力较大，打桩速度较落锤快，每分钟锤击60-80次，锤重1.5-15t，适用于各种桩在各类土层中施工。双动汽锤 : 锤体上升原理与单动汽锤相同，但与此同时，又在活塞上面的汽缸中通入高压蒸汽，因此锤芯在自重和蒸汽压力向下击桩，所以双动汽锤的冲击力更大，频率更快（每分钟达100-200次）,锤质量为0.6-6t，适用于一般的打桩工程，并能用于打钢板桩、水下桩、斜桩和拔桩。柴油打桩机 ：分为导杆式、活塞式和管式三类，他的冲击部分是上下运动的汽缸或活塞。锤质量0.22-15t，每分钟锤击40-70次。柴油打桩机的工作原理是当冲击部分落下时压缩汽缸里的空气，柴油以雾状射入汽缸，由于冲击作用点燃柴油引起爆炸，使在锤击下已向下移动的桩施以附加的冲力，同时推动冲击部分向上运动。柴油锤本身附有机架，不需附属其他动力设备，目前应用广泛。液压锤 ：它是在城市环境保护日益提高的情况下研制出的新型低噪音、无油烟、能耗省的打桩锤。它是由液压推动密闭在锤壳体内的芯锤活塞柱，令其往返实现夯击作用，将桩沉入土中。我国已成功研制液压锤，将用于打桩工程。总之，桩锤的类型应根据施工现场情况、机具设备条件及工作方式和工作效率等条件来选择。