預製砼樁施工方案（施工技術樁基工程）

2023-04-24 01:48:41

一、混凝土預製樁的製作：

1.預製樁的製作流程

現場布置→場地整平與處理→場地地坪作三七灰土或澆築混凝土→支模→綁紮鋼筋骨架、安設吊環→澆築混凝土→養護至30%強度拆模，再支上層模，塗刷隔離層→重疊生產澆築第二層樁混凝土→養護至70%強度起吊→達100%強度後運輸、堆放→沉樁。

2.預製樁的製作

（1） 混凝土預製樁可在工廠或施工現場預製，預製場地必須平整、堅實。工廠預製利用成組拉模生產、且不小於樁截面高度的槽鋼安裝在一起組成。現場預製宜採用鋼模板,模板應具有足夠剛度，並應平整，尺寸應準確。

（2） 混凝土預製樁的截面邊長不應小於200mm；預應力混凝土預製實心樁的截面邊長不宜小於350mm。

（3） 預製樁的混凝土強度等級不宜低於C30；預應力混凝土實心樁的混凝土強度等級不應低於C40；預製樁縱向鋼筋的混凝土保護層厚度不宜小於30mm。

（4） 預製樁的樁身配筋應按吊運、打樁及樁在使用中的受力等條件計算確定。採用錘擊法沉樁時，預製樁的最小配筋率不宜小於0.8%。靜壓法沉樁時，最小配筋率不宜小於0.6%,主筋直徑不宜小於仞4,打入樁樁頂以下4〜5倍樁身直徑長度範圍內箍筋應加密，並設置鋼筋網片。

（5） 長樁可分節製作，預製樁的分節長度應根據施工條件及運輸條件確定；每根樁的接頭數量不宜超過3個。

（6） 預製樁的樁尖可將主筋合攏焊在樁尖輔助鋼筋上，對於持力層為密實砂和碎石類土時，宜在樁尖處包以鋼樁樁靴，加強樁尖。

（7） 鋼筋骨架的主筋連接宜採用對焊和電弧焊，當鋼筋直徑不小於20mm時，宜採用機械接頭連接。主筋接頭配置在同一截面內的數量，應符合下列規定：

1） 當採用對焊或電弧焊時，對於受拉鋼筋，不得超過50%；

2） 相鄰兩根主筋接頭截面的距離應大於35d（主筋直徑），並不應小於500mm；

3） 必須符合現行行業標準《鋼筋焊接及驗收規程》JGJ18和《鋼筋機械連接通用技術規程》JGJ107的規定。

（8） 預製樁鋼筋骨架的允許偏差應符合表1的規定。

（9）確定樁的單節長度時應符合下列規定：

1） 滿足樁架的有效高度、製作場地條件、運輸與裝卸能力;

2） 避免在樁尖接近或處於硬持力層中時接樁。

（10） 灌注混凝土預製樁時，宜從樁頂開始灌築，並應防止另一端的砂漿積聚過多。

（11） 錘擊預製樁的骨料粒徑宜為5〜40mm。

（12） 錘擊預製樁，應在強度與齡期均達到要求後，方可錘擊。

（13） 重疊法製作預製樁時，應符合下列規定：

1） 樁與鄰樁及底模之間的接觸面不得粘連；

2） 上層樁或鄰樁的澆注，必須在下層樁或鄰樁的混凝土達到設計強度的30%以上時，方可進行；

3） 樁的重疊層數不應超過4層。

（14） 預應力混凝土樁的其他要求及離心混凝土強度等級評定方法，應符合國家現行標準《先張法預應力混凝土管樁》DBJT08—1992、《先張法預應力混凝土薄壁管樁》JC888和《預應力混凝土空心方樁》08SG360的規定。

二、混凝土預製樁的起吊、運輸和堆放

1.混凝土預製樁的起吊

混凝土預製樁出廠前應作出廠檢查，其規格、批號、製作日期應符合所屬的驗收批號內容。混凝土設計強度達到70%及以上方可起吊，樁起吊時應採取相應措施，保證安全平穩，保護樁身質量，在吊運過程中應輕吊輕放，避免劇烈碰撞。吊點位置和數目應符合設計規定。單節樁長在20m以下可以採用兩點起吊，為20〜30m時可採用3點起吊。當吊點多於3個時，其位置應該按照反力相等的原則計算確定，見圖1

圖:預製樁吊點位置

（a）、（b）一點吊法；（c）二點吊法；(d）三點吊法；（e)四點吊法；

（f）預應力管樁一點吊法；（g）預應力管樁兩點吊法

2.混凝土預製樁的運輸

樁的運輸通常可分為預製廠運輸、場外運輸、施工現場運輸。

預製樁達到設計強度的100%方可運輸。運樁前，應按照驗收規範要求，檢查樁的混凝土質量，尺寸、預埋件、樁靴或樁帽的牢固性以及打樁中使用的標誌是否備全等。水平運輸時，應做到樁身平穩放置，•嚴禁在場地上直接拖拉樁體。運至施工現場時應進行檢查驗收，嚴禁使用質量不合格及在吊運過程中產生裂縫的樁。

3.混凝土預製樁的堆放

堆放場地應平整堅實，不得產生過大的或不均勻沉陷，最下層與地面接觸的墊木應有足夠的寬度和高度。

堆放時樁應穩固，不得滾動，並應按不同規格、長度及施工流水順序分別堆放。

當場地條件許可時，宜單層堆放；當疊層堆放時，•外徑為500〜600mm的樁不宜超過4層，外徑為300〜400mm的樁不宜超過5層。

疊層堆放樁時，應在垂直於樁長度方向的地面上設置兩道墊木，墊木應分別位於距樁端0.2倍樁長處；底層最外緣的樁應在墊木處用木楔塞緊。

墊木宜選用耐壓的長木枋或枕木，不得使用有稜角的金屬構件。

4.混凝土預製樁的接樁

當施工設備條件對樁的限制長度小於樁的設計長度時，需要用多節樁組成設計樁長。接頭的構造分為焊接、法蘭連接或機械快速連接（螺紋式、嚙合式）三類形式。

（1）接樁材料

1）焊接接樁：鋼飯宜採用低碳鋼，焊條宜採用E43；並應符合現行行業標準《建築鋼結構焊接技術規程》要求。接頭宜採用探傷檢測，同一工程檢測量不得少於3個接頭。

2）法蘭接樁：鋼板和螺栓宜採用低碳鋼。

（2）接樁操作與質量要求

1） 焊接接樁操作與質量要求

採用焊接接樁除應符合現行行業標準《建築鋼結構焊接技術規程》的有關規定外，尚應符合下列規定：

1） 下節樁段的樁頭宜高出地面0.5m；

2） 下節樁的樁頭處宜設導向箍。接樁時上下節樁段應保持順直，錯位偏差不宜大於2mm。接樁就位糾偏時，不得採用大錘橫向敲打；

3） 樁對接前，上下端板表面應採用鐵刷子清刷乾淨，坡口處應刷至露出金屬光澤；

4） 焊接宜在樁四周對稱地進行，待上下樁節固定後拆除導向箍再分層施焊；焊接層數不得少於2層，第一層焊完後必須把焊渣清理乾淨，方可進行第二層（的）施焊，焊縫應連續、飽滿；

5） 焊好後的樁接頭應自然冷卻後方可繼續錘擊，自然冷卻時間不宜少於8min；嚴禁採用水冷卻或焊好即施打；

6） 雨天焊接時，應採取可靠的防雨措施；

7） 焊接接頭的質量檢查，對於同一工程探傷抽樣檢驗不得少於3個接頭。

2） 機械快速螺紋連接操作與質量要求

1） 安裝前應檢查樁兩端製作的尺寸偏差及連接件，無受損後方可起吊施工，其下節樁端宜高出地面0.8m；

2） 接樁時，卸下上下節樁兩端的保護裝置後，應清理接頭殘物，塗上潤滑脂；

3） 應採用專用接頭錐度對中，對準上下節樁進行旋緊連接；

4） 可採用專用鏈條式扳手進行旋緊（臂長Im卡緊後人工旋緊再用鐵錘敲擊扳臂）,鎖緊後兩端板尚應有1〜2mm的間隙。

3） 機械嚙合接頭接樁操作與質量要求

1） 將上下接頭板清理乾淨，用扳手將已塗抹瀝青塗料的連接銷逐根旋入上節樁I型端頭板的螺栓孔內，並用鋼模板調整好連接銷的方位；

2） 剔除下節樁II型端頭板連接槽內泡沫塑料保護塊，在連接槽內注入瀝青塗料，並在端頭板面周邊抹上寬度20mm、.厚度3mm的瀝青塗料；當地基土、地下水含中等以上腐蝕介質時，樁端板板面應滿塗瀝青塗料；

3） 將上節樁吊起，使連接銷與II型端頭板上各連接口對準，將連接銷插入連接槽內;

4） 加壓使上下節樁的樁頭板接觸，接樁完成。

三、施工準備

（1） 選擇沉樁機具設備，進行改裝、返修、保養，並準備運輸。

（2） 現場預製樁或訂購構件、加工件的驗收。

（3） 組織現場作業班組的勞動力進場。

（4） 進入施工現場的運輸道路的拓寬、加固、平整。

（5） 檢查樁的質量，將需用的樁按平面布置圖堆放在打樁機附近，不合格的樁不能運至打樁現場。

（6） 沉樁前處理空中和地下障礙物，場地應平整，排水應暢通，並應滿足打樁所需的地面承載力。採用靜壓沉樁時，場地地基承載力不應小於壓樁機接地壓強的1.2倍。

（7）學習、熟悉樁基施工圖紙，並進行會審；做好技術交底，特別是地質情況、設計要求、操作規程和安全措施的交底。

（8）布置測量控制網、水準基點，按平面圖進行測量放線，定出樁基軸線，先定出中心,再引出兩側。設置的控制點和水準點的數量不少於2個，並應設在受打樁影響範圍以外，以便隨時檢查樁位。

（9）準備好樁基工程沉樁記錄和隱蔽工程驗收記錄表格，並安排好記錄和監理人員等。

四、錘擊法施工

1.錘擊樁的工作機理

工作機理是利用樁錘自由下落時的瞬時衝擊力錘擊樁頭所產生的衝擊機械能，克服土體對樁的樁側摩阻力和樁端阻力，其靜力平衡狀態遭受破壞，導致樁體下沉，達到新的靜力平衡狀態。

2.錘擊樁的施工設備

打樁設備包括樁錘、樁架、動力裝置、送樁器及襯墊。

(1)樁錘

樁錘是錘擊沉樁的主要設備，有落錘、蒸汽錘、柴油錘和液壓錘等類型。目前，應用最多的是柴油錘。用錘擊沉樁時，力求採用「重錘輕擊」。

(2)樁架

樁架由支架、導向架、起吊設備、動力設備、行動裝置等組成。其主要功能包括起吊樁錘、吊樁和插樁、導向沉樁。是支持樁身和樁錘，在打樁過程中引導樁的方向，並保證樁錘能沿著所要求方向衝擊的打樁設備。

常用的樁架：多功能樁架和履帶式樁架。

1)多功能樁架：沿軌道行駛，可作360°迴轉。

優點：可適應各種預製樁，也可用於灌注樁施工。

缺點：機構較龐大，現場組裝和拆遷比較麻煩。

2)履帶式樁架：以履帶式起重機為底盤，增加立柱和斜撐用以打樁。

優點：性能比多功能樁架靈活，移動方便，可適應各種預製樁施工，目前應用最多。

(3)動力裝置

動力裝置的配置取決於所選的樁錘，包括啟動樁錘用的動力設施。當選用蒸汽錘時,則需配備蒸汽鍋爐和卷揚機。

(4)送樁器及襯墊

送樁器及襯墊設置應符合下列規定：

1)送樁器宜彳故成圓筒形，並應有足夠的強度、剛度和耐打性。送樁器長度應滿足送樁深度的要求，彎曲度不得大於1/1000；

2)送樁器上下兩端面應平整，且與送樁器中心軸線相垂直；

3） 送樁器下端面應開孔，使空心樁內腔與外界連通；

4） 送樁器應與樁匹配。套筒式送樁器下端的套筒深度宜取250〜350mm,套管內徑應比樁外徑大20〜30mm,插銷式送樁器下端的插銷長度宜取200〜300mm,杆銷外徑應比（管）樁內徑小20〜30mm。對於腔內存有餘漿的管樁，不宜採用插銷式送樁器；

5） 送樁作業時，送樁器與樁頭之間應設置1〜2層麻袋或硬紙板等襯墊。內填彈性襯墊壓實後的厚度不宜小於60mm。

3.打樁順序

制定打樁順序時，應先研究現場條件和環境、樁區面積和位置、鄰近建築物和地下管線的狀況、地基土質性質、樁型、布置、間距、樁長和樁數、堆放場地、採用的施工機械、臺數及使用要求、施工工藝和施工方法等，然後結合施工條件選用打樁效率高、對環境汙染小的合理打樁順序，打樁順序要求應符合下列規定：

（1） 對於密集樁群，自中間向兩個方向或四周對稱施打；

（2） 當一側毗鄰建築物時，由毗鄰建築物處向另一方向施打；

（3） 根據基礎的設計標高，宜先深後淺；

（4） 根據樁的規格，宜先大後小，先長後短；

（5） 施打大面積密集樁群時，可採取下列輔助措施：

1） 對預鑽孔沉樁，預鑽孔孔徑可比樁徑（或方樁對角線）小50〜100mm,深度可根據樁距和土的密實度、滲透性確定，宜為樁長的1/3〜1/2；施工時應隨鑽隨打；樁架宜具備鑽孔錘擊雙重性能；

2） 應設置袋裝砂井或塑料排水板。袋裝砂井直徑宜為70〜80mm,間距宜為1.0〜1.5m,深度宜為10〜12m；塑料排水板的深度、間距與袋裝砂井相同；

3） 應設置隔離板樁或地下連續牆；

4） 可開挖地面防震溝，並可與其他措施結合使用。防震溝溝寬可取0.5〜0.8m,深度按土質情況決定；

5） 應限制打樁速率；

6） 沉樁結束後，宜普遍實施一次復打；

7） 沉樁過程中應加強鄰近建築物、地下管線等的觀測、監護。

4.打樁與送樁

（1）打樁

1） 將樁錘控制箱的各種油管及導線與動力裝置連接好；

2） 啟動動力裝置，並逐漸加速；

3） 打開控制板上的開關，並把行程開關調節到適當的位置；

4） 當人工控制時，只須按動手控閥按鈕，即可提起衝擊塊，鬆掉按鈕，即衝擊下落；

5） 當進行連續作業時，須將「提升」和「停止」控制裝置調整到所要求位置，並把「輸出」開關扳到「自動控制」位置；

6） 對首次使用的液壓錘，需添加液壓油；

7） 停錘時，把「輸出開關」扳回關閉位置；

8） 樁打入時應符合下列規定：

①樁帽或送樁帽與樁周圍的間隙應為5〜10mm；

②錘與樁帽、樁帽與樁之間應加設硬木、麻袋、草墊等彈性襯墊；

③樁錘、樁帽或送樁器應和樁身在同一中心線上；

④樁插入時的垂直度偏差不得超過0.5%。

（2）送樁

當樁頂設計標高在地面以下，或由於樁架導杆結構及樁機平臺高程等原因而無法將樁直接打至設計標高時，需要使用送樁。錘擊沉樁送樁應符合下列規定：

1） 送樁深度不宜大於2.0m；

2） 當樁頂打至接近地面，應測出的垂直度並檢查樁頂質量，合格後應及時送樁；

3） 送樁的最後貫入度應參考相同條件下不送樁時的最後貫入度並修正；

4） 送樁後遺留的樁孔應立即回填或覆蓋；

5） 當送樁深度超過2.Om且不大於6.Om時，打樁機應為三點支撐履帶自行式或步履式柴油打樁機；樁帽和樁錘之間應用豎紋硬木或盤圓層疊的鋼絲繩作「錘墊」，其厚度宜取150〜200mm。

5.樁終止錘擊控制標準

在捶擊法沉樁施工過程中，如何確定沉樁已符合設計要求可以停止施打是施工中必須解決的首要問題，在沉樁施工中，確定最後停打標準有兩種控制指標，即設計預定的「樁尖標高控制」和「最後貫入度控制」，採用單一的樁的「最後貫入度控制」或「預定樁尖標高控制」是不恰當的，也是不合理的，有時甚至是不可能的。樁終止錘擊的控制應符合下列規定：

（1） 當樁端位於一般土層時，應以控制樁端設計標高為主，貫入度為輔；

（2） 樁端達到堅硬、硬塑的黏性土、中密以上粉土、砂土、碎石類土及風化巖時，應以貫入度控制為主，樁端標高為輔；

（3） 貫入度已達到設計要求而樁端標高未達到時，應繼續錘擊3陣，並按每陣10擊的貫入度不應大於設計規定的數值確認，必要時，施工控制貫入度應通過試驗確定；

（4） 當遇到貫入度劇變，樁身突然發生傾斜、位移或有嚴重回彈、樁頂或樁身出現嚴重裂縫、破碎等情況時，應暫停打樁，並分析原因，採取相應措施。

五、靜壓法施工

1.靜壓樁的施工機理

在樁壓入過程中，以樁機本身的重量（包括配重）作為反作用力，克服壓樁過程中的樁側摩阻力和樁端阻力。當預製樁在豎向靜壓力作用下沉入土中時，樁周土體發生急速而激烈的擠壓，土中孔隙水壓力急劇上升，土的抗剪強度大大降低，樁身很容易下沉。

2.適用範圍

通常應用於高壓縮性黏土層或砂性較輕的軟黏土地層。當樁需貫穿有一定厚度的砂性土夾層時，必須根據樁機的壓樁力與終壓力及土層的性狀、厚度、密度、組合變化特點與上下土層的力學指標，樁型、樁的構造、強度、樁截面規格大小與布樁形式，地下水位高低，以及終壓前的穩壓時間與穩壓次數等綜合考慮其適用性。

3.靜壓樁機具設備

（1）靜力壓樁宜選擇液壓式和繩索式壓樁工藝；宜根據單節樁的長度選用頂壓式液壓壓樁機和抱壓式液壓壓樁機。選擇壓樁機的參數應包括下列內容：

1） 壓樁機型號、樁機質量（不含配重）、最大壓樁力等；

2） 壓樁機的外形尺寸及拖運尺寸；

3） 壓樁機的最小邊樁距及最大壓樁力；

4） 長、短船型履靴的接地壓強；

5） 夾持機構的形式；

6） 液壓油缸的數量、直徑，率定後的壓力表讀數與壓樁力的對應關係；

7） 吊樁機構的性能及吊樁能力。

靜力壓樁機的主要技術參數見表2〜表4。

（2） 壓樁機的每件配重必須用量具核實，並將其質量標記在該件配重的外露表面；液壓式壓樁機的最大壓樁力應取壓樁機的機架重量和配重之和乘以0.9。

（3） 當邊樁空位不能滿足中置式壓樁機施壓條件時，宜利用壓邊樁機構或選用前置式液壓壓樁機進行壓樁，但此時應估計最大壓樁能力減少造成的影響。

（4） 當設計要求或施工需要採用引孔法壓樁時，應配備螺旋鑽孔機，或在壓樁機上配備專用的螺旋鑽。當樁端持力層需進入較堅硬的巖層時，應配備可入巖的鑽孔或衝孔樁機。

（5） 最大壓樁力不得小於設計的單樁豎向極限承載力標準值，也可由現場試驗確定。

YZY系列液壓靜力壓樁機主要技術參數 表2

續表

ZYJ系列液壓靜力壓樁機主要技術參數（二） 表4

靜力壓樁機的選擇應綜合考慮樁的截面、長度穿越土層和樁端土的特性，單樁極限承載力及布樁密度等因素，表5可供參考。

靜壓樁機選擇參考 表5

4.壓樁順序與壓樁程序

（1） 壓樁順序

壓樁順序宜根據場地工程地質條件確定，並應符合下列規定：

1） 對於場地地層中局部含砂、碎石、卵石時，宜先對該區域進行壓樁；

2） 當持力層埋深或樁的入土深度差別較大時，宜先施壓長樁後施壓短樁。

（2） 壓樁程序

靜壓法沉樁一般都採取分段壓入，逐段接長的方法。其程序為：測量定位→壓樁機就位、對中、調直→壓樁→接樁→再壓樁→送樁→終止壓樁→切樁頭。

壓樁的工藝程序如圖2所示。

圖2壓樁程序圖

（a）準備壓第一段樁；（b）接第二段樁；（C）接第三段樁;

（d）整根樁壓平至地面；（e）採用送樁壓樁完畢1—第一段；2—第二段；3—第三段；4—送樁；5一接樁處

1） 測量定位。

通常在樁位中心打1根短鋼筋，如在較軟的場地施工，由於樁機的行走會擠走預定短鋼筋，故當樁機大體就位之後要重新測定樁位。

2） 樁尖就位、對中、調直。

對於YZY型壓樁機，通過啟動縱向和橫向行走油缸，將樁尖對準樁位；開動壓樁油缸將樁壓入土中Im左右後停止壓樁，調正樁在兩個方向的垂直度。第一節樁是否垂直,是保證樁身質量的關鍵。

3） 壓樁。

通過夾持油缸將樁夾緊，然後使壓樁油缸壓樁。在壓樁過程中要認真記錄樁入土深度和壓力表讀數的關係，以判斷樁的質量及承載力。

4） 接樁。

樁的單節長度應根據設備條件和施工工藝確定。當樁貫穿的土層中夾有薄層砂土時,確定單節樁的長度時應避免樁端停在砂土層中進行接樁。當下一節樁壓到露出地面0.8〜1.0m,便可接上一節樁。

5） 送樁或截樁。

如果樁頂接近地面，而壓樁力尚未達到規定值，可以送樁。如果樁頂高出地面一段距離，而壓樁力已達到規定值時則要截樁，以便壓樁機移位。

6） 壓樁結束。

當壓力表讀數達到預先規定值時，便可停止壓樁。

5.終止壓樁的控制原則

靜壓法沉樁時，終止壓樁的控制原則與壓樁機大小、樁型、樁長、樁周土靈敏性、樁端土特性、布樁密度、復壓次數以及單樁豎向設計極限承載力等因素有關。終壓條件應符合下列規定：

（1） 應根據現場試壓樁的試驗結果確定終壓力標準；

（2） 終壓連續復壓次數應根據樁長及地質條件等因素確定。對於入土深度大於或等於8m的樁，復壓次數可為2〜3次；對於入土深度小於8m的樁，復壓次數可為3〜5次；

（3） 穩壓壓樁力不得小於終壓力，穩定壓樁的時間宜為5〜10s。