浅谈钢筋混凝土预制桩施工技术

钢筋混凝土预制桩基础由桩身和连接桩顶的承台组成，其具有承载力大，稳定性好，沉降量小而均匀，施工方便快捷等优点。因此，钢筋混凝土预制桩基础在全国范围内得到广泛应用。从各地的使用情况来看，无论是在质量方面还是在经济性方面，都取得了令人满意的效果，但是，在施工过程中也经常会遇到一些工程问题，现结合实际施工经验，对钢筋混凝土预制桩施工技术进行详细地总结和介绍。

　　 １．预制桩制作

　　预制桩较短的(10m内)可在预制厂制作，较长的因不便运输，一般在施工现场露天制作。方形桩边长通常为200mm～450mm，在现场预制时采用重叠法预制，重叠层数不宜超过4层，预应力管桩都在工厂内采用离心法制作，直径为300mm～550mm。


　　预制桩钢筋骨架的主筋连接宜采用对焊，同一截面内主筋接头不得超过50%，桩顶1m内不应有接头，钢筋骨架的偏差应符合有关规定。


　　桩的混凝土强度等级应不低于C30，浇筑时从桩顶向桩尖进行，应一次浇筑完毕，严禁中断。制作完后应洒水养护不少于7d，上层桩制作应待下层桩的混凝土强度达到设计强度的30％才可进行。


　　 2.预制桩起吊、运输和堆放
　　桩身强度达到设计强度的70％方可起吊，达到100％才能运输。桩在起吊和搬运时，必须做到吊点符合设计要求，如无吊环，且对设计又无要求时，则应符合最小弯矩原则，按下图所示的位置起吊。起吊时应保持平稳并不得损坏。桩的堆放场地应平整、坚实。垫木与吊点的位置应相同，并保持在同一平面内。同桩号的桩应堆放在一起，而桩尖均向一端。多层垫木上下对齐，最下层的垫木要适当加宽。堆放层数一般不宜超过4层。


　　打桩前应将桩运到现场或桩架处以备打桩，应根据打桩顺序随打随运，以免二次搬运。当在现场运距不大时，可用起重机吊运或在桩下垫一个滚筒，用卷扬机拖拉；当运距较远时，可采用汽车或平板车运输。


　　 3.打桩机具
　　打桩用的机具主要包括桩锤、桩架和动力装置三部分。


　　3.1桩锤
　　桩锤是对桩施加冲击力，将桩打入土中的主要机具。施工中常用的桩锤有落锤、单动汽锤、双动汽锤、柴油桩锤和振动桩锤，桩锤的选用范围见下表。用锤击法沉桩时，选择桩锤是关键。桩锤的选用应根据施工条件先确定桩锤的类型后，再确定桩锤的重量，桩锤的重量应大于或等于桩重；打桩时宜采用“重锤低击”，即锤的重量大而落距短，这样，桩锤不易产生回跳，桩头不容易被损坏，而且桩容易被打入土中。


　　3.2桩架
　　桩架是将桩吊到打桩位置，并在打桩过程中引导桩的方向不致发生偏移，保证桩锤能沿要求方向冲击的主要设备。桩架种类和高度的选择，应根据桩锤的种类、桩的长度、施工地点的条件等确定。桩架目前应用最多的是多功能桩架和履带式桩架。


　　多功能桩架的机动性和适应性较大，在水平方向可作360°回转，导架可伸缩和前后倾斜。度盘下装有铁轮，可在轨道上行走。这种桩架可用于各种预制桩和灌注桩施工。缺点是机构较庞大，现场组装、拆卸、转运较困难。


　　履带式桩架，以履带式起重机为底盘，其行走、回转、起升的机动性好，使用方便，适用范围广，亦称履带式打桩机。可适应各种预制桩和灌注桩施工。


　　3.3动力装置
　　落锤以电源为动力，再配置电动卷扬机、变压器、电缆等。如蒸汽锤以高压蒸汽为动力，配以蒸汽锅炉、蒸汽绞盘等；汽锤以压缩空气为动力，配有空气压缩机、内燃机等；柴油桩锤本身有燃烧室，不需要外部动力。


　　 4.打桩施工
　　4.1打桩前的准备工作
　　测定桩的轴线位置和标高，并经过检查办理预检手续；当处理高空和地下的障碍物时，如影响邻近建筑物或构筑物的使用或安全，应会同有关单位采取有效措施，予以处理；根据轴线放出桩位线，用木橛或钢筋头钉好桩位，并用白灰作标志，以便于施打；场地应碾压平整，排水通畅，保证打桩机的移动和稳定垂直；施工前必须打试验桩，其数量不少于2根，确定贯入度并校验打桩设备、施工工艺以及技术措施是否适宜；选择和确定打桩机进出路线和打桩顺序，制订施工方案，作好技术交底；准备好桩基沉桩记录和隐蔽工程验收记录表格，并安排好记录和监理人员。


　　4.2打桩顺序
　　打桩顺序是否合理，直接影响打桩的进度和施工质量。确定打桩顺序时，要综合考虑桩的密集程度、桩的深度、现场地形条件、土质情况及打桩机移动是否方便等。


　　打桩顺序一般分为：由一侧开始向单一方向逐排打、自中部向边缘打、分段打等方式，确定打桩顺序应遵循以下原则：当桩基的设计标高不同时，打桩顺序宜先深后浅；不同规格的桩，宜先大后小；当桩距大于或等于4倍桩径时，则与打桩顺序无关，只需从提高效率的角度出发，确定打桩顺序，选择倒行和拐弯次数最少的顺序；应避免自外向内，从周边向中央进行打桩，以防止中间土体被挤密，桩难以打入，或虽勉强打入，但使邻桩侧移或上冒。


　　4.3打桩
　　预制桩施工的工艺流程为：打桩机就位→起吊预制桩→稳桩→打桩→接桩→送桩→中间检查验收→移机至下一个桩位。


　　①打桩机就位时，应垂直平稳地架设在打桩部位，桩锤应对准桩位，确保施打时不发生歪斜或移动。


　　②起吊预制桩一般利用桩架上的吊索与卷扬机进行。起吊时，吊点必须正确，起吊速度应缓慢均匀。如桩架无起吊装置，则应另配起重机送桩就位。桩插入土中位置应准确，垂直偏差不得超过0．5％。


　　③打桩时，应用导板夹具或桩箍将桩嵌固在桩架的两个导柱中，桩的位置及垂直度被校正后，才可将桩锤连同桩帽压在桩顶，桩帽与桩周边应有5mm～10mm间隙，桩锤与桩帽，桩帽与桩之间应加弹性衬垫，桩锤、桩帽与桩身中心线要一致。


　　④开始沉桩时，应起锤轻压并轻击数下，观测桩身、桩架、桩锤等垂直一致后，才可转入正常施打。开始落距应小，待入土达一定深度且桩稳定后，方可将落距提高到规定的高度施打。用落锤或单动汽锤打桩时，落距最大不宜超过lm。


　　⑤当桩长度不够时，采用焊接接桩，钢板宜采用Q235钢，使用E43焊条。预埋铁件的表面必须清理干净，并应将桩上下节之间的间隙用铁皮垫实焊牢。焊接时，先将四角点焊固定，然后对称焊接，焊缝应连续饱满，并应采取减少焊缝变形的措施。接桩时，一般在距地面lm左右处进行，上下节桩的中心线偏差不得大于10mm，节点弯曲矢高不得大于0．1％桩长。接桩处应补刷防腐漆。


　　⑥当桩顶标高较低，必须送桩入土时，应用钢制送桩放于桩头上，锤击送桩将桩送入土中。


　　4.4接桩方式
　　多节桩的接桩，可用焊接、法兰或硫磺胶泥锚接，前两种接桩方式适用于各类土层，硫磺胶泥锚接只适用于软弱土层。各类接桩均应严格按规范执行。


　　4.5送桩
　　当桩顶标高较低，需送桩入土时，应用钢制送桩放于桩顶上，锤击送桩将桩送入土中。打桩过程中，遇见下列情况应暂停，并及时与有关单位研究处理。


　　①贯入度剧变。


　　②桩身突然发生倾斜、位移或有严重回弹的情况。


　　③桩顶或桩身出现严重裂缝或破碎的情况。


　　4.6打桩质量控制
　　摩擦桩位于一般土层时，以控制桩端设计标高为主，贯入度可作参考；端承桩的入土深度以最后贯入度为主，桩端标高作参考；当贯入度已达到，而桩端标高未达到时，应继续锤击三阵，按每阵10击的贯入度不大于设计规定的数值加以确定。

　 　5.结束语
　　综上所述，作为建筑基础工程的重要组成部分，钢筋混凝土预制桩的施工质量直接影响到整个工程的质量，因此，为保证整个工程的质量，必须从各方面把握技术要点，保证工程质量。

　　【参考文献】
　　［１］郭立民，方承训.建筑施工[M].中国建筑工业出版社，2006,(10).
　　［２］肖金媛，魏霍霖.建筑施工技术[M].北京理工大学出版社，2010.