岩土工程师考试《基础知识》知识点：混凝土静压桩施工

 混凝土静压桩施工

 

　　一、静压桩施工

 

　　1、对静压桩施工的要求

 

　　1）静力压桩与锤击相比具有无噪音、无震动、无污染、安全等优点，但在饱和软粘土地区压桩与打桩一样，都可能产生超静孔隙水压力。压桩期间，应由建设单位委托有资质的监测单位对已有建筑物和管线进行跟踪动态监测。

 

　　2）要做好施工现场的排水工作，以保证在沉桩过程中场地无积水，施工用水、用电已接入到施工现场规定之处。

 

　　3）检查打桩机械设备、起重机具、压力表等。

 

　　4）压桩机安装必须按设备说明书和有关规定程序进行。

 

　　5）启动门架支撑油缸，使门架微倾15度，以便插预制桩。

 

　　6）当桩尖插入桩位后，微微启动压桩机油缸，待桩入土至50厘米时，再次校正桩的垂直度和平台的水平，然后再启动压桩机油缸，把桩徐徐压下，施工速度一般控制在2米/分钟以内即可。

 

　　7）当压桩力已达到两倍设计荷载或桩端已达到持力层时，应随时进行稳压。

 

　　8）压桩施工时，应派专人或开启自动记录设备，做好沉桩施工记录。

 

　　9）沉桩施工前，应先试桩。试桩数量不少于两根，以确定贯入度及桩长，并校验压桩设备和沉桩施工工艺及技术措施是否符合实际要求。

 

　　2、静压桩施工工艺流程

 

　　静压桩施工顺序及工艺流程：测量放线→桩机就位→起吊预制桩→稳桩→压桩→接桩→送桩→检查验收→转移桩机。

 

　　3、静压桩施工准备

 

　　1）施工前，场地要达到"三通一平"要求，使施工桩机设备能顺利进入施工现场。

 

　　2）熟悉施工图纸，参加设计图会审，做好施工放线工作。编好桩位号和压桩行走路线程序等各项准备工作。

 

　　3）做好现场清理地下空间障碍物工作，如旧建筑物的基础防空洞、地下管线等。

 

　　4）边桩与周围建筑物的安全距离应大于4米以上，压桩区域内的场地边桩轴线外5米范围用压路机压实。

 

　　5）为做好静压桩施工控制，必须备足必要的测量仪器。

 

　　4、静压桩的验收、起吊、搬动、堆放

 

　　1）预制静压桩大多由专业厂生产供应，进场后应与监理单位共同按"预制钢筋砼方桩（04G361）"和设计图纸及《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）对静压桩进行验收，并要生产厂家提供预制方桩合格证、检测报告等有关质保资料。

 

　　2）预制桩应达到设计强度的70%方可起吊，强度达到100%方可运输。桩在起吊和搬运时，必须做到平衡，不得损坏。水平吊运可采用二点起吊，吊点距桩端0.207L（L为桩长）；一点起吊，吊点距桩端0.29L（L为预制桩长，在10米 3）预制钢筋砼方桩的外观质量应符合下列规定：

 

　　表面平整、密实，掉角深度不超过10毫米，局部蜂窝和掉角的缺损面积不得超过全部桩表面积的0.5%，并不得过分集中；砼的收缩裂缝深度不得大于20毫米，宽度不得大于0.15毫米，横向裂缝长度不得超过边长的1/2；桩顶与桩尖处不得有蜂窝、麻面、裂缝或掉角。

 

　　4）预制静压桩的堆放

 

　　预制静压桩的堆放场地要求平整坚实，不得产生不均匀沉陷。堆放层数不得超过4层，不同规格的桩应分别堆放在不同地方。堆放必须二点垫高、垫平、垫实。垫点为0.21L，要求垫点对齐。

 

　　二、静压桩质量控制

 

　　1、静压桩沉桩时，压桩的压力要根据现场的地质条件，通过对静力触探比贯入阻力平均值和标准贯入试验N值评估沉桩的可能性，选择好压桩机械设备。

 

　　2、根据地质条件，单桩竖向极限承载力以及布桩密集程度等因素，压桩机应按定额总重量配制压重，压机的重量（不含静压桩机大履和小履重量）不宜小于单桩极限承载力的1.2倍。

 

　　3、油压表必须经有资质的法定检测单位鉴定，并有鉴定合格证。

 

　　4、静压桩沉桩控制应按设计标高，压桩力和稳压下沉量相结合的原则，并根据地质条件和设计要求综合确定。

 

　　5、桩端进入坚硬、硬塑粘性土，中密以上粉土、砂土土层时，静压桩的压桩力为主要控制指标，桩端标高在征得设计单位同意后，可作为辅助控制指标。

 

　　6、静压桩桩端进入持力层，达到综合确定的压桩力要求，但未达到设计标高时，宜保持稳压1～2分钟，稳压下沉量可根据地区经验确定。

 

　　7、静压桩施工过程中，不得任意调整和校正桩的垂直度，避免对桩身产生较大的次生弯矩。静压桩穿越硬土层或进入持力层的过程中，除机械故障处，不得停止沉桩施工。

 

　　8、压桩过程中，应检查压力、桩的垂直度、接桩间歇时间、桩的连接质量及压入深度。

 

　　9、压桩施工结束后，应做桩身的单桩竖向承载力试验和小应变检查桩身质量。

 

　　10、沉桩质量控制

 

　　1）沉桩前，应清除周边和地下障碍物，平整场地，桩机移动范围内场地的地基承载力应满足桩机运行和机架垂直度的要求。

 

　　2）沉桩顺序一般采用先深后浅，自中间向两边对称前进，或自中间向四周进行。

 

　　3）桩插入土中定位时的垂直度偏差不得超过0.5%.

 

　　4）送桩结束后，应及时用碎石或黄砂回填密实。

 

　　11、压桩过程中，不能随意中止，如因操作必须，停歇时间要短。中途停歇时间不得超过2小时，严禁中途停压造成沉桩困难。

 

　　混凝土收缩方块裂缝

 

　　混凝土干缩变形对结构物的危害很大，它可使混凝土表面出现较大的拉应力，从而引起表面开裂，直接影响结构物的耐久性。近几年，对于如何做好混凝土的防裂工作，倍受大家的关注，提出了一些如何控制干缩变形的措施，有的已在工程中得到应用，并取得成效。

 

　　一、混凝土收缩和方块裂缝的成因

 

　　由于混凝土所含水分的变化、化学反应及温度降低等因素引起的体积缩小，均称为混凝土的收缩。当在某一瞬间由混凝土收缩产生的拉应力大于同期混凝土的抗拉强度时，就会产生裂缝。混凝土的收缩变形根据其成因可分为塑性收缩、温度收缩和干燥收缩等几大类。

 

　　建筑物的构件形式、使用材料、施工条件如有不同，裂缝的主要成因也有差别。根据近期对预制方块的跟踪调查，可认为方块裂缝主要是由干燥收缩引起。混凝土浇筑后置于未饱和空气中，表面水份散失很快，内外湿度梯度产生很大的毛细管压力，从而引的体积缩小变形。干燥收缩可贯穿于整个建筑物的施工及使用阶段，在大体积预制件施工中，裂缝占的比例较高。根据国外20年的干缩试验资料表明，混凝土浇筑后14d仅完成20年干缩的14～34%，90d完成40～80%，1年完成66～85%.方块的表面积与其它构件相比差别较大，表面积越大，水分的散失速度越快，干燥收缩也就越明显。

 

　　二、方块裂缝的特征

 

　　1、方块裂缝一般出现在块体的侧面，并在截面有突变的阳榫附近

 

　　较为明显；

 

　　2、裂缝自上而下延伸，走向不规则，长度不等；

 

　　3、出现裂缝的方块其裂缝数量为1-2条，裂缝宽度约在0.1mm以内，用肉眼观察，很难发现；

 

　　4、裂缝发生时间一般在4-5月份多风少雨季节，并在混凝土浇筑后约10天内发生。

 

　　此类裂缝发现后，经过进一步观察没有发现扩展现象，因此对构筑物不会造成大的危害。为了从根本上控制裂缝的发生，有必要在各个施工环节采取有效措施予以消除。

 

　　三、方块防裂措施

 

　　1、改进配合比

 

　　2、改善施工条件，控制砼浇筑质量

 

　　（1）配合比调整后，减少了水泥用量，从而降低了水化热，减缓了干燥收缩；（2）混凝土坍落度虽有所减小但变化不大，混凝土仍保持原有的流动性、和易性，加强振捣可进一步提高混凝土的密实性，经测试混凝土试块3d抗压强度可达到80%以上；（3）浇筑混凝土方块时，按10%-12%的比例掺入大块石，以减少干缩变形；（4）根据不同拌合机的使用性能，规定拌合时间分别为90-120s；（5）混凝土浇筑后，及时加以覆盖进行保湿；（6）采用保水性能较好的麻袋代替无纺布，增派人力加强养护；（7）改进阴榫模板角度，缓解由于干缩而引起的应力集中。

 

　　经过对施工过程的系统调整，将最近生产的预制件进行检测，没有发现新的裂缝。

 

　　四、经济分析

 

　　配合比调整后，每个方块节省资金700余元，综合经济效益可达到3000元/块以上。

 

　　五、小结

 

　　（1）通过了解裂缝的原因，采取系统防裂措施，可以控制裂缝的产生。

 

　　（2）施工中，在各方面采取的防裂措施应配合使用，缺一不可。

 

　　其中，混凝土配合比设计和混凝土养护是最关键环节。

 

　　（3）加强现场监测，有助于比较不同混凝土配合比的收缩情况，也可了解和验证所选用的配合比是否合理。