對(duì)鋼筋混凝土預(yù)制樁施工技術(shù)的探討

蔣東敏廣西建經(jīng)工程監(jiān)理有限公司，廣西南寧 530000

一般來(lái)說(shuō)，鋼筋混凝土預(yù)制樁所用混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C30，主筋根據(jù)樁斷面大小及吊裝驗(yàn)算確定。在樁頂和樁尖部位應(yīng)加強(qiáng)配筋。鋼筋混凝土預(yù)制樁施工包括樁的制作、起吊、運(yùn)輸、堆放，以及沉樁的施工工藝過(guò)程。

1 樁的制作、起吊、運(yùn)輸和堆放要求

1.1 樁的制作

較短的樁（長(zhǎng)度10m以下）多在預(yù)制廠制作，較長(zhǎng)的樁可在施工現(xiàn)場(chǎng)就地預(yù)制。

施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制樁多采用疊層澆筑，一般不宜超過(guò)4層。預(yù)制場(chǎng)地應(yīng)平整堅(jiān)實(shí)，制樁底模應(yīng)素土夯實(shí)或墊石渣爐灰等，上抹水泥砂漿一遍；上下層樁之間、鄰樁之間及樁與底模板之間應(yīng)做好隔離層，以防接觸面粘結(jié)及拆模時(shí)損壞棱角。上層樁及鄰樁的混凝土澆筑，應(yīng)在下層及鄰樁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的30%以上進(jìn)行。

鋼筋混凝土預(yù)制樁的鋼筋骨架宜采用焊接連接，主筋接頭配置在同一截面內(nèi)（指30倍鋼筋直徑區(qū)域之內(nèi)，但不小于500mm）的數(shù)量不得超過(guò)50%；同一鋼筋兩個(gè)相鄰接頭間應(yīng)大于30倍鋼筋直徑，且不小于500mm；樁尖應(yīng)正對(duì)軸線，樁尖模板應(yīng)采用鋼模板，也可用鋼板焊在鋼筋骨架上。樁頂主筋上部以伸至最上一層鋼筋網(wǎng)片之下為宜，應(yīng)連接成“H”形，以有效地接受和傳遞沖擊力。樁身混凝土保護(hù)層不可過(guò)厚，以25mm為宜，否則打樁時(shí)易脫落。

制樁時(shí)，混凝土應(yīng)由樁頂向樁尖連續(xù)澆筑，不得中斷。制作完成的鋼筋混凝土樁應(yīng)在每根樁上標(biāo)明編號(hào)和制作日期，如不埋設(shè)吊鉤，則應(yīng)標(biāo)明綁扎點(diǎn)的位置。

樁的制作質(zhì)量應(yīng)符合下列要求：

1）樁的表面應(yīng)平整、密實(shí)，否則容易將樁打偏或打壞，掉角的深度不應(yīng)超過(guò)10mm，且局部蜂窩和掉角的缺損總面積不得超過(guò)該樁總表面積的0.5%，并不得過(guò)分集中；

2）由于混凝土收縮產(chǎn)生的裂縫深度不得大于20mm，寬度不得大于0.25mm，橫向裂縫長(zhǎng)度不得超過(guò)邊長(zhǎng)的1/2（管樁或多角形樁不得超過(guò)直徑或?qū)蔷€的1/2）；

3）樁頂和樁尖處不得有蜂窩、麻面、裂縫和掉角。

1.2 樁的起吊

圖1

鋼筋混凝土預(yù)制樁應(yīng)在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的70%時(shí)方可起吊，達(dá)到100%時(shí)才能運(yùn)輸和打樁。起吊時(shí)，吊點(diǎn)位置必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)位置綁扎。無(wú)吊環(huán)時(shí)，綁扎點(diǎn)的數(shù)量和位置視樁長(zhǎng)而定，當(dāng)?shù)觞c(diǎn)或綁扎點(diǎn)不大于3個(gè)時(shí)，其位置按正負(fù)彎矩相等原則計(jì)算確定；當(dāng)?shù)觞c(diǎn)或綁扎點(diǎn)大于3個(gè)時(shí)，應(yīng)校正負(fù)彎矩相等且吊點(diǎn)反力相等的原則確定吊點(diǎn)位置。幾種不同吊點(diǎn)位置。如圖1所示。

1.3 樁的運(yùn)輸

樁的運(yùn)輸應(yīng)根據(jù)打樁進(jìn)度和打樁順序確定，宜采用隨打隨運(yùn)方法，這樣可以減少二次搬運(yùn)工作。運(yùn)樁之前，應(yīng)檢查樁的混凝土質(zhì)量、尺寸、樁靴的牢固性以及打樁中使用的標(biāo)志是否齊全等。當(dāng)樁的運(yùn)輸距離較短時(shí)，可在樁的下面墊滾筒，用卷?yè)P(yáng)機(jī)拖動(dòng)樁身前進(jìn)；當(dāng)運(yùn)距較遠(yuǎn)時(shí)，可采用輕便軌道小平臺(tái)車運(yùn)輸；對(duì)于工廠生產(chǎn)的短樁，可采用汽車運(yùn)輸。

樁在堆放運(yùn)輸中，墊木位置應(yīng)與吊點(diǎn)位置相同，保持在同一平面上，并上下對(duì)齊，最下層墊木應(yīng)適當(dāng)加寬。

1.4 樁的堆放

樁的堆放應(yīng)遵守下列規(guī)定：堆放場(chǎng)地應(yīng)平整堅(jiān)實(shí)，墊木之間距離應(yīng)根據(jù)吊點(diǎn)確定，并應(yīng)在一同一豎直線上。堆放管樁應(yīng)在墊木上加三角木防止管樁滾動(dòng)，最下層的墊木應(yīng)適當(dāng)加寬。堆放層數(shù)一般不宜超過(guò)4層，不同規(guī)格的樁應(yīng)該分別堆放。

2 錘擊沉樁(打入樁)施工技術(shù)

錘擊沉樁也稱打入樁，是利用樁錘下落產(chǎn)生的沖擊能量將樁沉入土中。錘擊沉樁是預(yù)制鋼筋混凝土樁最常用的沉樁方法。該方法施工速度快、機(jī)械化程度高、適用范圍廣、現(xiàn)場(chǎng)文明程度高，但施工時(shí)有噪音、污染和振動(dòng)，對(duì)于城市中心和夜間施工有所限制。

2.1 打樁機(jī)具及選擇

打樁機(jī)具主要有打樁機(jī)及輔助設(shè)備。打樁機(jī)主要包括樁錘、樁架和動(dòng)力裝置部分。

1）樁錘。樁錘是對(duì)樁施加沖擊力，將樁打入土層中的主要機(jī)具。打入樁樁錘按動(dòng)力源和運(yùn)用方式分為落錘、單動(dòng)汽錘、雙動(dòng)汽錘和柴油錘。

（1）落錘。落錘是靠電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)或人力將錘拉升到一定高度，然后自由落下，利用落錘自重夯擊樁頂，將樁沉入土中。

（2）單動(dòng)汽錘。利用蒸汽或壓縮空氣的壓力將樁錘的汽缸上舉，然后自由下落沖擊樁頂，將樁沉入土中。

（3）雙動(dòng)汽錘。它與單動(dòng)汽錘的區(qū)別在于樁錘的上舉和下沖均是由蒸汽或壓縮空氣的壓力推動(dòng)的。

（4）柴油錘。一般分為導(dǎo)桿式和筒式兩種。其工作原理是利用燃油慢性產(chǎn)的推力推動(dòng)活塞上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行沉樁。

2）樁架

樁架的作用是吊樁就位，懸吊樁錘，打樁時(shí)引導(dǎo)樁身方向。拉架要求穩(wěn)定性好，錘擊準(zhǔn)確，可調(diào)整垂直度，以及機(jī)動(dòng)性、靈活性好，工作效率高。

樁架高度應(yīng)為：樁長(zhǎng)十樁帽高度十樁錘高度十滑輪組高度十起錘工作伸縮的余位調(diào)節(jié)度（1m～2m）。若樁架高度不滿足，則樁可考慮分節(jié)制作，現(xiàn)場(chǎng)接樁；若采用落錘還應(yīng)考慮落距高度。

常用樁架基本為兩種形式：一種是沿軌道或滾杠行走移動(dòng)的多能樁架，另一種為裝在履帶式底盤上可自由行走的履帶式樁架。

（1）多能樁架：由立柱、斜撐、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、底盤及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成，其機(jī)動(dòng)性和適應(yīng)性較大，在水平方向可做360°回轉(zhuǎn)，導(dǎo)架可伸縮和前后傾斜。底盤下裝有鐵輪，可在軌道上行走。這種樁架可用于各種預(yù)制樁和灌注樁施工。缺點(diǎn)是機(jī)構(gòu)較龐大，現(xiàn)場(chǎng)組裝和拆卸、轉(zhuǎn)動(dòng)較困難。

（2）履帶式樁架：以履帶式起重機(jī)為底盤，利用履帶式起重機(jī)動(dòng)力，增加導(dǎo)架、樁錘、導(dǎo)桿等。其行走、回轉(zhuǎn)、起升的機(jī)動(dòng)性好，使用方便，適用范圍廣泛。

3）動(dòng)力設(shè)備。打樁機(jī)械的動(dòng)力裝置及輔助設(shè)備主要根據(jù)選定的樁錘種類而定。落錘以電源為動(dòng)力，再配置電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)、變壓器、電纜等；蒸汽錘以高壓飽和蒸汽為驅(qū)動(dòng)力，配置蒸汽鍋爐、蒸汽絞盤等；汽錘以壓縮空氣為動(dòng)力源，需配置空氣壓縮機(jī)等；柴油錘以柴油為能源，樁錘本身有燃燒室，不需要外部動(dòng)力設(shè)備。

2.2 打樁施工

1）定錘吊樁

打樁機(jī)就位后，先將樁錘和樁帽吊起，其錘底高度應(yīng)高于樁頂，并固定在樁架上，以便進(jìn)行吊樁。

吊樁是用樁架上的滑輪組和卷?yè)P(yáng)機(jī)將樁吊成垂直狀態(tài)送入龍門導(dǎo)桿內(nèi)。樁提升離地時(shí)，應(yīng)用拖拉繩穩(wěn)住校的下部，以免撞擊打樁架和鄰近的樁。樁送入導(dǎo)桿內(nèi)后要穩(wěn)住樁頂，先使樁尖對(duì)準(zhǔn)樁位，扶正樁身，然后使樁插入土中，樁的垂直度偏差不得超過(guò)1%。樁就位后，在樁頂放上彈性墊層，如草紙、廢麻袋或草繩等，放下樁帽套入樁頂。樁帽上放好墊木，降下樁錘輕輕壓住校帽。樁錘底面、樁帽上下面和樁頂部應(yīng)保持水平。樁錘、樁帽和樁身中心線應(yīng)在同一直線上，盡量避免偏心。此時(shí)在錘重壓力下，樁會(huì)深入土中一定深度，待下沉停止，再全部檢查，校正合格后，即可開(kāi)始打樁。

2）打樁

打樁應(yīng)“重錘低擊，低提重打”。樁開(kāi)始打入時(shí)，樁錘落距宜小，一般為0.5m～0.8m，以便使樁能正常沉入土中。待樁入土到一定深度后，樁尖不易發(fā)生偏移時(shí)，可適當(dāng)增加落距逐漸提高到規(guī)定數(shù)值，繼續(xù)錘擊。打混凝土管樁，最大落距不得大于1.5m；打混凝土實(shí)心樁不得大于1.8m。樁尖遇到孤石或穿過(guò)硬夾層時(shí)，為了把孤石擠開(kāi)和防止樁頂開(kāi)裂，樁錘落距不得大于0.8m ，樁的入土深度的控制，對(duì)于承受軸向荷載的摩擦樁，以標(biāo)高為主，以貫入度作為參考；端承樁則以貫入度為主，以標(biāo)高作為參考。

施工時(shí)，記錄貫人度，對(duì)于落錘，單動(dòng)汽錘和柴油錘取最后10擊的入土深度；對(duì)于雙動(dòng)汽錘取最后1min內(nèi)樁的入土深度，其貫入度值應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。測(cè)量和記錄樁的貫入度應(yīng)在下列條件下進(jìn)行：樁頂沒(méi)有破壞；錘擊沒(méi)有偏心；錘的落距符合要求；樁帽和樁墊工作正常。

3）打樁測(cè)量和記錄

打樁工作是一項(xiàng)隱蔽工程，為確保工程質(zhì)量，分析和處理打樁過(guò)程中出現(xiàn)的質(zhì)量事故和為工程質(zhì)量驗(yàn)收提供重要依據(jù)，必須在打樁過(guò)程中，對(duì)每根樁的施打進(jìn)行測(cè)量并做好詳細(xì)記錄。

如用落錘、單動(dòng)汽錘或柴油錘打樁，在開(kāi)始打樁時(shí)，即應(yīng)測(cè)量記錄樁身每沉1m所需要的錘擊數(shù)以及樁錘落距的平均高度。在樁下沉接近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，應(yīng)在規(guī)定落距下，每一陣（每10擊為一陣）后測(cè)量其貫入度，當(dāng)其數(shù)值達(dá)到或小于按設(shè)計(jì)所要求的貫入度時(shí)，打樁即行停止。

3 結(jié)論

作為建筑基礎(chǔ)工程的重要組成部分，鋼筋混凝土預(yù)制樁的施工質(zhì)量直接影響到整個(gè)工程的質(zhì)量。因此，為保證整個(gè)工程的質(zhì)量，必須從各方面把握技術(shù)要點(diǎn)，從而保證工程質(zhì)量。

[1]郭立民，方承訓(xùn)主編.建筑施工[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2006，10.

[2]肖金媛，魏霍霖主編.建筑施工技術(shù)[M].北京理工大學(xué)出版社，2010.