如何控制锤击预制方桩的施工质量

如何控制锤击预制方桩的施工质量

摘要 本文介绍了钢筋混凝土预制桩施工过程及过程质量控制的方法,并详细阐述了打桩方法、正确选择打桩机、桩锤及桩的垂直度校核等施工技术要求。

关键词 深基础；预制混凝土方桩；贯入度；垂直度；持力层；施工技术 在建筑物的深基础施工中，有一种钢筋混凝土预制方桩，因为它制作工艺简单，质量可现场控制，既可工厂化生产，也可施工现场制作，因此它广泛用于工业与民用建筑物的深基础中，它根据受力情况又分为摩擦桩和端承桩，端承桩的桩头支承在地质条件较密的持力层上(一般为岩石层上),以贯入度控制为主；而摩擦桩桩头可支承在地质条件较差的土层上，以标高控制为主，对于端承桩或端承摩擦桩,设计图纸一般都规定沉桩时贯入度范围，要求施工时满足对贯入度要求，并做大应变和静载实验来验证是否满足承载力的要求。本人通过对铜冶炼技术升级改造项目电解车间预制钢筋混凝土端沉桩的施工从一下几方面来谈谈如何控制这种钢筋混凝土方桩(端承摩擦桩)的施工质量。对于在施工现场预制的桩,其打桩工序为：选择打桩方法→桩的检查与吊运→桩机选择→桩与桩机定位→稳桩→垂直度校核→打上节桩(如果有两节及以上)→接桩→垂直度校核→打下节桩→送桩→复打桩→停锤，最后做实验检测。

1 打桩方法

根据本工程地质报告得知，该车间深基础持力层中间深，两边浅，东边深，西边浅，因此根据先深后浅原则，总体打桩顺序先中间后两边，先东边后西边，最大限度减少由于施工对桩的影响。

2 桩的检查

首先检查预制钢筋混凝土预制方桩的外观：即桩断面大小，桩长，垂直度等是否符合要求，不符合要求的一律不得使用。其次查看桩的强度,桩翻身时强度必须达到70%以上,打桩时强度必须达到设计强度的100%以上。

3 正确选择打桩机及桩锤

柴油打桩机分两种，一种是导杆式打桩机，另一种是筒式打桩机，贯入度的选择应该根据打桩机的类别、锤重以及土的类别来决定，国家规范有明确规定。同一种持力层，使用同一种打桩机，由于锤重的不同贯入度也不同，或者选择同一种锤，但打桩机的类型不同贯入度也不同，因此选择打桩机和锤重至关重要，如果桩锤选择过大，则贯入度也过大，难以判别入持力层深度、是否入持力层，或容易打坏桩头。如果桩锤选择过小，则贯入度偏小，甚至达不到持力层，或因捶击数太多导致桩头疲劳破坏。本工程（电解车间）采用的打桩机械为柴油筒式打桩机,锤重8 t。

4 桩的垂直度校核

当打桩机就位稳桩好以后，就应该对桩进行垂直度的校核，方法是：对于长度＜10m的短桩，可以用线锤在桩相邻两个面做垂直度校核，保证垂直度控制在5‰，或10mm以内。对于桩长＞10m的桩，就应该用两台经纬仪在相邻两侧面进行垂直度的校核,保证垂直度在5‰及20mm范围内，如果垂直度控制不好，则由于偏心受压桩头容易打坏，也可能会打成斜桩，因此桩的垂直度应该派专业测量人员把关。且一定要使机头、桩锤、桩在一条线上，否则容易打成斜桩。

5 打上节桩

打桩前应在打桩机桩帽内纸垫或软木垫等弹性衬垫，以减少桩锤直接对桩头

的冲击力，由于桩基础表面土层一般都是软弱土，桩容易入土，因此打桩机应该调到低挡，且轻击，随着入土深度的增加，摩擦阻力逐步增大，同时土层可能越来越好，这时打桩机的挡位也逐步调高，同时如果发现桩的垂直度有变化或不符合要求应及时调整,时刻关注桩头的变化,如出现异常或发现有规范规定的停锤现象应及时停锤，查明原因或处理好后方能继续打桩，直到打至离地面高度80cm左右停锤,开始接桩(如果有两节及以上的桩)。

6 接桩

接桩高度一般在80cm左右，以方便操作为主，接桩的方式有焊接和隼接。焊接操作方便但时间稍长，隼接速度快，但控制难度稍大，特别是硫磺胶泥温度难以控制。焊接的方法较多，常见的有手工焊和二氧化碳气体保护焊。焊缝的质量应该满足相关规定。焊缝焊好后不能立即打桩，因焊缝受热时强度偏低，因此应冷却3min～8min，根据气温的高低来决定冷却时间。温度越高冷却时间越长。同时焊缝质量应满足相关规定。另外，如果上下节桩之间不平，接头处会产生缝隙，缝隙过大造成打桩时由整体面受压而变为局部受压，桩头容易被打坏。因此应根据缝隙的宽度大小，用Q235的钢板楔块把缝隙填满、焊牢，因为用Q235的钢板含碳量低、延展性好、耐冲击,桩接好后校正垂直度继续打桩。

7 判别是否入持力层 先根据地质报告，大概推算桩入持力层的深度，然后仔细观察每桩下沉的量，如果每锤桩的下沉量开始变小，且以后的每锤下沉量大致相同，应该是开始进入持力层。当然也有特殊情况，比如遇到比较硬的大块，每锤下沉量也急剧减少，特别是该土层深度与地质报告相差较大时要特别注意，这时就不一定是持力层。

8 入持力层深度控制

一般情况下对于预制钢筋混凝土端承桩，设计一般有两个控制指标，一是贯入度，二是入持力层深度。本车间以贯入度控制为主，标高控制为辅。当判断桩入持力层以后，对桩入持力层的深度开始累计，如果桩入持力层一段长度后，每锤桩的下沉量继续减少，当最后30锤总的下沉量达到贯入度要求时开始停锤，累计从开始进持力层到停锤桩入持力层的深度，是否符合设计要求，如果符合则停止锤击，以最后三阵（每阵10锤）每阵的入持力层深度为贯入度符合设计要求,转入下一根。但如果是打群桩,则由于相邻桩会相互影响，部分桩会隆起则要进行复打,直到符合要求为止,本电解车间桩基础关入度为20mm～30mm。

9 桩的检测

桩打好后必须按规范进行检测，通过检测，如果符合设计要求的承载力和沉降，则表示打桩工程合格。总之，打桩过程每一个环节都必须认真对待，特别是遇到特殊情况必须停锤时，应仔细分析问题产生的原因，提出解决的措施后方可施工，桩打坏的原因很多，有制作上的缺陷、有翻身过程的破坏、有打桩过程的问题、有碰到地下障碍物的问题，根据产生问题的原因制定相应办法,只有这样才能少走弯路,把桩打好。

10 经验与结论

要根据不同的地质条件和使用要求确定好桩型，要确保桩的质量，否则桩头较容易疲劳性打坏，同一土层(如卵石土)要根据卵石粒经大小确定桩的贯入度的范围；要注意停锤条件特殊情况的处理(如贯入度突变、斜桩、桩身裂缝等)。