对钢筋混凝土预制桩施工技术的探讨

时间：2024-05-20

蒋东敏广西建经工程监理有限公司，广西南宁 530000

一般来说，钢筋混凝土预制桩所用混凝土强度等级不宜低于C30，主筋根据桩断面大小及吊装验算确定。在桩顶和桩尖部位应加强配筋。钢筋混凝土预制桩施工包括桩的制作、起吊、运输、堆放，以及沉桩的施工工艺过程。

1 桩的制作、起吊、运输和堆放要求

1.1 桩的制作

较短的桩（长度10m以下）多在预制厂制作，较长的桩可在施工现场就地预制。

施工现场预制桩多采用叠层浇筑，一般不宜超过4层。预制场地应平整坚实，制桩底模应素土夯实或垫石渣炉灰等，上抹水泥砂浆一遍；上下层桩之间、邻桩之间及桩与底模板之间应做好隔离层，以防接触面粘结及拆模时损坏棱角。上层桩及邻桩的混凝土浇筑，应在下层及邻桩混凝土达到设计强度等级的30%以上进行。

钢筋混凝土预制桩的钢筋骨架宜采用焊接连接，主筋接头配置在同一截面内（指30倍钢筋直径区域之内，但不小于500mm）的数量不得超过50%；同一钢筋两个相邻接头间应大于30倍钢筋直径，且不小于500mm；桩尖应正对轴线，桩尖模板应采用钢模板，也可用钢板焊在钢筋骨架上。桩顶主筋上部以伸至最上一层钢筋网片之下为宜，应连接成“H”形，以有效地接受和传递冲击力。桩身混凝土保护层不可过厚，以25mm为宜，否则打桩时易脱落。

制桩时，混凝土应由桩顶向桩尖连续浇筑，不得中断。制作完成的钢筋混凝土桩应在每根桩上标明编号和制作日期，如不埋设吊钩，则应标明绑扎点的位置。

桩的制作质量应符合下列要求：

1）桩的表面应平整、密实，否则容易将桩打偏或打坏，掉角的深度不应超过10mm，且局部蜂窝和掉角的缺损总面积不得超过该桩总表面积的0.5%，并不得过分集中；

2）由于混凝土收缩产生的裂缝深度不得大于20mm，宽度不得大于0.25mm，横向裂缝长度不得超过边长的1/2（管桩或多角形桩不得超过直径或对角线的1/2）；

3）桩顶和桩尖处不得有蜂窝、麻面、裂缝和掉角。

1.2 桩的起吊

图1

钢筋混凝土预制桩应在混凝土强度达到设计强度等级的70%时方可起吊，达到100%时才能运输和打桩。起吊时，吊点位置必须严格按设计位置绑扎。无吊环时，绑扎点的数量和位置视桩长而定，当吊点或绑扎点不大于3个时，其位置按正负弯矩相等原则计算确定；当吊点或绑扎点大于3个时，应校正负弯矩相等且吊点反力相等的原则确定吊点位置。几种不同吊点位置。如图1所示。

1.3 桩的运输

桩的运输应根据打桩进度和打桩顺序确定，宜采用随打随运方法，这样可以减少二次搬运工作。运桩之前，应检查桩的混凝土质量、尺寸、桩靴的牢固性以及打桩中使用的标志是否齐全等。当桩的运输距离较短时，可在桩的下面垫滚筒，用卷扬机拖动桩身前进；当运距较远时，可采用轻便轨道小平台车运输；对于工厂生产的短桩，可采用汽车运输。

桩在堆放运输中，垫木位置应与吊点位置相同，保持在同一平面上，并上下对齐，最下层垫木应适当加宽。

1.4 桩的堆放

桩的堆放应遵守下列规定：堆放场地应平整坚实，垫木之间距离应根据吊点确定，并应在一同一竖直线上。堆放管桩应在垫木上加三角木防止管桩滚动，最下层的垫木应适当加宽。堆放层数一般不宜超过4层，不同规格的桩应该分别堆放。

2 锤击沉桩(打入桩)施工技术

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。锤击沉桩是预制钢筋混凝土桩最常用的沉桩方法。该方法施工速度快、机械化程度高、适用范围广、现场文明程度高，但施工时有噪音、污染和振动，对于城市中心和夜间施工有所限制。

2.1 打桩机具及选择

打桩机具主要有打桩机及辅助设备。打桩机主要包括桩锤、桩架和动力装置部分。

1）桩锤。桩锤是对桩施加冲击力，将桩打入土层中的主要机具。打入桩桩锤按动力源和运用方式分为落锤、单动汽锤、双动汽锤和柴油锤。

（1）落锤。落锤是靠电动卷扬机或人力将锤拉升到一定高度，然后自由落下，利用落锤自重夯击桩顶，将桩沉入土中。

（2）单动汽锤。利用蒸汽或压缩空气的压力将桩锤的汽缸上举，然后自由下落冲击桩顶，将桩沉入土中。

（3）双动汽锤。它与单动汽锤的区别在于桩锤的上举和下冲均是由蒸汽或压缩空气的压力推动的。

（4）柴油锤。一般分为导杆式和筒式两种。其工作原理是利用燃油慢性产的推力推动活塞上下往复运动进行沉桩。

2）桩架

桩架的作用是吊桩就位，悬吊桩锤，打桩时引导桩身方向。拉架要求稳定性好，锤击准确，可调整垂直度，以及机动性、灵活性好，工作效率高。

桩架高度应为：桩长十桩帽高度十桩锤高度十滑轮组高度十起锤工作伸缩的余位调节度（1m～2m）。若桩架高度不满足，则桩可考虑分节制作，现场接桩；若采用落锤还应考虑落距高度。

常用桩架基本为两种形式：一种是沿轨道或滚杠行走移动的多能桩架，另一种为装在履带式底盘上可自由行走的履带式桩架。

（1）多能桩架：由立柱、斜撑、回转工作台、底盘及传动机构等组成，其机动性和适应性较大，在水平方向可做360°回转，导架可伸缩和前后倾斜。底盘下装有铁轮，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，现场组装和拆卸、转动较困难。

（2）履带式桩架：以履带式起重机为底盘，利用履带式起重机动力，增加导架、桩锤、导杆等。其行走、回转、起升的机动性好，使用方便，适用范围广泛。

3）动力设备。打桩机械的动力装置及辅助设备主要根据选定的桩锤种类而定。落锤以电源为动力，再配置电动卷扬机、变压器、电缆等；蒸汽锤以高压饱和蒸汽为驱动力，配置蒸汽锅炉、蒸汽绞盘等；汽锤以压缩空气为动力源，需配置空气压缩机等；柴油锤以柴油为能源，桩锤本身有燃烧室，不需要外部动力设备。

2.2 打桩施工

1）定锤吊桩

打桩机就位后，先将桩锤和桩帽吊起，其锤底高度应高于桩顶，并固定在桩架上，以便进行吊桩。

吊桩是用桩架上的滑轮组和卷扬机将桩吊成垂直状态送入龙门导杆内。桩提升离地时，应用拖拉绳稳住校的下部，以免撞击打桩架和邻近的桩。桩送入导杆内后要稳住桩顶，先使桩尖对准桩位，扶正桩身，然后使桩插入土中，桩的垂直度偏差不得超过1%。桩就位后，在桩顶放上弹性垫层，如草纸、废麻袋或草绳等，放下桩帽套入桩顶。桩帽上放好垫木，降下桩锤轻轻压住校帽。桩锤底面、桩帽上下面和桩顶部应保持水平。桩锤、桩帽和桩身中心线应在同一直线上，尽量避免偏心。此时在锤重压力下，桩会深入土中一定深度，待下沉停止，再全部检查，校正合格后，即可开始打桩。

2）打桩

打桩应“重锤低击，低提重打”。桩开始打入时，桩锤落距宜小，一般为0.5m～0.8m，以便使桩能正常沉入土中。待桩入土到一定深度后，桩尖不易发生偏移时，可适当增加落距逐渐提高到规定数值，继续锤击。打混凝土管桩，最大落距不得大于1.5m；打混凝土实心桩不得大于1.8m。桩尖遇到孤石或穿过硬夹层时，为了把孤石挤开和防止桩顶开裂，桩锤落距不得大于0.8m ，桩的入土深度的控制，对于承受轴向荷载的摩擦桩，以标高为主，以贯入度作为参考；端承桩则以贯入度为主，以标高作为参考。

施工时，记录贯人度，对于落锤，单动汽锤和柴油锤取最后10击的入土深度；对于双动汽锤取最后1min内桩的入土深度，其贯入度值应符合设计要求。测量和记录桩的贯入度应在下列条件下进行：桩顶没有破坏；锤击没有偏心；锤的落距符合要求；桩帽和桩垫工作正常。

3）打桩测量和记录

打桩工作是一项隐蔽工程，为确保工程质量，分析和处理打桩过程中出现的质量事故和为工程质量验收提供重要依据，必须在打桩过程中，对每根桩的施打进行测量并做好详细记录。

如用落锤、单动汽锤或柴油锤打桩，在开始打桩时，即应测量记录桩身每沉1m所需要的锤击数以及桩锤落距的平均高度。在桩下沉接近设计标高时，应在规定落距下，每一阵（每10击为一阵）后测量其贯入度，当其数值达到或小于按设计所要求的贯入度时，打桩即行停止。