1 前言
鋼管樁采用工廠生產(chǎn)的螺旋焊接鋼管打(沉)入土沉樁。這種樁具有重量輕、剛性好;易于加工、搬運(yùn)、堆放;可以焊接,易于調(diào)節(jié);與上部承臺(tái)連接較易;管材強(qiáng)度高,貫穿性好;樁下端為開口,沉樁排土量小,對(duì)周圍地基和相鄰及相鄰樁及鄰近建(構(gòu))筑物擾動(dòng)、移位影響;接頭采用電焊,操作簡(jiǎn)便,質(zhì)量可靠;沉樁功效高,可節(jié)省施工費(fèi)用并縮短工期等一系列優(yōu)點(diǎn)。但也存在沉樁機(jī)具設(shè)備復(fù)雜,振動(dòng)和噪聲過大,鋼材用量大,工程造價(jià)較高等問題。
2適用范圍
本工藝標(biāo)準(zhǔn)適用于工業(yè)與民用高層建筑,在沿海軟弱土基打(沉)鋼管樁工程。
一、材料要求
1.鋼管樁
用螺旋焊接鋼管,材質(zhì)一般用Q235鋼,管徑由Φ400~Φ1200,厚度由9~22mm,有出廠合格證。
2.鋼管樁配件
樁蓋、增強(qiáng)節(jié)、保護(hù)圈、內(nèi)襯箍,擋塊等,材質(zhì)規(guī)格符合設(shè)計(jì)要求并有產(chǎn)品合格證書。
3.焊條(焊絲)
焊條用E43xx;焊絲用SAN-53自動(dòng)保護(hù)焊絲,直徑Φ3.2和Φ2.4.
二、主要機(jī)具設(shè)備
1.機(jī)械設(shè)備
三點(diǎn)支撐桅桿式柴油錘或液壓錘、輪胎式起重機(jī)、電焊機(jī)、半自動(dòng)焊接、切樁機(jī)等。
2主要工具
氧割工具、焊槍、索具、扳手、撬杠、鋼絲繩、鋼送樁、銅夾箍等。
三、作業(yè)條件
1.應(yīng)具有工程地質(zhì)材料、樁基施工平面圖、基樁施工組織設(shè)計(jì)或施工方案。
2.已排除樁基范圍內(nèi)的高考、地面和地下障礙物。場(chǎng)地平整壓實(shí),能保證打(沉)樁機(jī)械在場(chǎng)內(nèi)正常運(yùn)行。雨期施工,已做好排水措施。
3.打樁場(chǎng)地附近建(構(gòu))筑物有防振要求時(shí),已采取防振措施。
4.樁基的軸線樁和水準(zhǔn)基點(diǎn)已設(shè)置完畢,并經(jīng)過復(fù)查辦理了簽證手續(xù)。每根樁的樁位已經(jīng)測(cè)定,用木樁或短鋼筋打好定位樁,并用白灰做出標(biāo)志。
5.已選擇和確定打樁設(shè)備進(jìn)出路線和打樁順序。
6.檢查樁的質(zhì)量,將需用的樁按平面布置圖堆放在打樁機(jī)附近,不合格的樁另行堆放。
7.檢查打樁機(jī)械設(shè)備及起重工具,鋪設(shè)水、電管線,進(jìn)行設(shè)備架立組裝。在樁架上設(shè)置標(biāo)尺或在樁側(cè)面畫上標(biāo)尺,以便能觀測(cè)樁身入土深度。
8.施工前應(yīng)先打試樁,試樁數(shù)量不少于2根,以確定貫入度及樁長(zhǎng),并曉驗(yàn)打樁設(shè)備和施工工藝及技術(shù)措施是否符合要求。
9.已準(zhǔn)備好樁基工程沉樁記錄和隱蔽工程驗(yàn)收記錄表格,并安排好記錄和監(jiān)理人員等。
四、施工工藝
1.鋼管樁基礎(chǔ)施工,一般采取先打樁后挖土施工法。施工順序是:現(xiàn)場(chǎng)三平一通→打樁→切樁→安混凝土圓蓋→堵住樁頭→填砂將坑口填平→設(shè)井點(diǎn)降低地下水位→進(jìn)行基坑機(jī)械化挖土施工→清理基坑→、修整邊坡→焊樁蓋、澆注墊層混凝土→綁鋼筋,支模板,降至混凝土基礎(chǔ)平臺(tái)。
2.鋼管樁施工順序是:樁機(jī)安裝→樁機(jī)移動(dòng)就位→吊樁→插樁→錘擊下沉、接樁→錘擊至設(shè)計(jì)深度→內(nèi)切鋼管樁→精割、戴帽。為防止打樁過程中對(duì)鄰近建(構(gòu))筑物造成出現(xiàn)較大位移和變位,一般采取先打中間后打外圍(或先打中間后打兩側(cè)),先打長(zhǎng)樁后打短樁,先打大直徑樁,后打小直徑樁的程序進(jìn)行。如有兩種類型樁,則先打鋼管樁,后打混凝土預(yù)制樁。再在打樁機(jī)回轉(zhuǎn)半徑范圍內(nèi)的樁宜一次流水作業(yè)施打完畢。
3.鋼管可由平板拖車運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng),用吊車卸于樁機(jī)一側(cè),按打樁機(jī)先后順序及樁的配套要求堆放,并注意方向。場(chǎng)地寬時(shí),宜用單層排列。吊鋼管樁多采用一點(diǎn)綁扎起吊,待吊到樁位進(jìn)行插樁,將鋼管樁對(duì)準(zhǔn)事先用石灰劃出的樣樁位置,做到樁位證,樁身直。
4.為防止樁頭在錘擊時(shí)損壞,打樁前,要在樁頭頂部放置樁帽,其上放置硬木制減震木墊。打樁時(shí),先用兩臺(tái)經(jīng)緯儀,架設(shè)在樁架的正面及側(cè)面,校正樁架導(dǎo)向桿及樁的垂直度,并保持錘,樁帽與樁在同一軸線上,然后空打1~2m再次校正垂直度后正式打樁。當(dāng)沉至某一深度并經(jīng)復(fù)核沉樁質(zhì)量良好時(shí),再行連續(xù)打擊,至樁頂高出地面60~80cm時(shí),停止錘擊,進(jìn)行接樁,再同樣步驟至達(dá)到設(shè)計(jì)深度為止。若開始階段發(fā)現(xiàn)樁位不正或傾斜,應(yīng)調(diào)正或鋼管樁拔出重新插打。
5.鋼管樁每節(jié)長(zhǎng)15m,沉樁時(shí)需邊打邊焊接接長(zhǎng),一般采用半自動(dòng)無氣體保護(hù)焊機(jī)焊機(jī),由焊機(jī)的送絲機(jī)構(gòu)自動(dòng)送絲,靠人工手把(焊槍)焊機(jī)。
焊接前,應(yīng)將下節(jié)樁管頂部變形損壞部分修整,上節(jié)樁管端部用角向磨光機(jī)磨光,并打焊接剖口,并將內(nèi)襯箍放置在下節(jié)樁內(nèi)側(cè)的擋塊上使其坡口擱在焊道上,使上下節(jié)樁對(duì)口的間隙為2~4mm,在用經(jīng)緯儀校正垂直度,在下節(jié)樁頂端外周圍安裝好銅夾箍,在行電焊、施焊應(yīng)對(duì)稱進(jìn)行,管壁厚小于9mm的焊兩層,大于9mm的焊3層。焊完每層焊縫后及時(shí)清除焊渣;每層焊縫的接頭應(yīng)錯(cuò)開;應(yīng)充分熔化內(nèi)襯箍,保證根部焊透;遇大風(fēng),要安裝擋風(fēng)板;氣溫低于0℃含件上下100mm要預(yù)熱;焊接完畢后應(yīng)冷卻1~5mm,在進(jìn)行錘擊打樁。
6.當(dāng)樁頂標(biāo)高離地有一定差距,而不采用接樁時(shí),可用送樁筒將樁打到設(shè)計(jì)標(biāo)高。送樁筒應(yīng)滿足以下要求;打入阻力不太大;打擊能量能有效傳給所打樁;上拔容易;能持久使用。
7.鋼管樁一般不設(shè)樁靴,直接開口打入。沉管時(shí),土體由樁口涌入樁內(nèi),至一定高度(一般為1/3-1/2的樁體貫入深度)后即閉塞封死,其效用與閉口樁相似。
8.樁的貫入深度一般按以下標(biāo)準(zhǔn)控制(1)持力層較弱薄時(shí),打到持力層厚度的1/3~1/2;當(dāng)持力層后時(shí),以最后10次錘擊每擊的貫入量s≤2mm為限;當(dāng)持力層堅(jiān)固時(shí),打入1~2倍樁徑的深度;當(dāng)持力層不大堅(jiān)固時(shí)打人樁徑5~10的深度;(2)錘擊樁頂時(shí),對(duì)樁產(chǎn)生的錘擊應(yīng)力應(yīng)不超過鋼管材料的允許應(yīng)力(一般按80%考慮),一般限制最后10m的錘擊數(shù)在1500擊以下(總錘擊數(shù)不超過3000擊);(3)以樁錘的容許負(fù)荷限制,避免樁錘的活塞受到過量沖擊而損壞,一般限制每次沖擊的最小貫入量不大于0.5~1.0mm作為控制。
9.鋼管打入地下,基底以上的鋼管要切割,一般采取在樁管內(nèi)地下切割。切割設(shè)備多用等離子體切樁機(jī)或手把式氧乙炔切樁機(jī)。工作時(shí)刻吊掛送入鋼管樁內(nèi)任意深度,靠風(fēng)動(dòng)頂針裝置固定在鋼管樁內(nèi)壁,割嘴按預(yù)先調(diào)整好的間隙進(jìn)行回轉(zhuǎn)切割。割出短樁頭,籍吊車拔出,拔出的短樁焊接接長(zhǎng)后在用。
五、質(zhì)量控制與檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
1.施工前應(yīng)檢查進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的成品鋼管樁(型鋼樁),其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表4-6的規(guī)定。
2.施工中應(yīng)檢查鋼管樁(型鋼樁)的垂直度、沉入過程、電焊連接質(zhì)量、電焊后的停歇時(shí)間、樁頂錘擊后的完整狀況。電焊質(zhì)量除常規(guī)檢查外,應(yīng)做10%的焊縫探傷檢查。
3.施工結(jié)束后應(yīng)做承載力檢驗(yàn)。