摘要:结合建筑工程中的建筑用预制钢筋混凝土方桩施工,论述了预制钢筋混凝土方桩制作与吊装技术实现,为今后类似工程提供参考。
关键词:建筑;预制;钢筋混凝;方桩;制作;吊装
0引言
建筑用预制钢筋混凝土方桩,按有无预应力,可分为普通钢筋混凝土方桩(RC桩)和预应力钢筋混凝土方柱(PC桩)。预应力钢筋混凝土方桩又分为预应力钢筋混凝土实心方桩和预应力钢筋混凝土空心方桩,普通钢筋混凝土方桩即非预应力钢筋混凝土方桩。随着土木建筑工程的建设速度的迅猛发展,预制方桩与其他桩型一样,应用数量增多,而且柴油打桩锤从小型向中型、重型发展,桩身混凝土强度等级提高到C40-C60,同时,单桩设计承载力有了提高。
1建筑用预制钢筋混凝土方桩的制作
预应力混凝土实心方桩和空心方桩一般均在专业工厂生产,出厂运到工地按有关规范要求进行验收。主要介绍普通钢筋混凝土方桩的现场制作和吊运。预制方桩的分节应根据工程地质条件来确定,应避免桩尖接近硬持力层或桩尖处于硬持力层中时接桩,应满足一根桩的接头不宜超过两个的要求,尽可能采用两段接桩,不应多于三段;现场预制方桩单节长度一般不超过25m。节长规格一般以二三个规格为宜,规格太多,模板配置和钢筋骨料加工较麻烦。预制场地必须平整坚实,并有良好的排水条件,在一些新填土或软土地区,必须填碎石或中粗砂并进行夯实,使之不会产生不均匀沉陷而造成桩身弯曲。制作桩身的模板可用木模板或钢模板。模板应有足够的强度、刚度和稳定性。钢模板尺寸较准确,容易连接,不易变形,不易漏浆,可作为工具式模板重复使用,且容易脱模。现场一般采用密排浇筑法制作方桩:先间隔立模,待第一批桩浇筑好混凝土并拆模后,再利用第一批桩身作侧模,浇筑邻桩混凝土。桩身模板的安装要平直,尺寸应符合设计要求,支撑要牢固。为使预制方桩的桩顶平面与桩中心轴线垂直,在模板安装时应严格注意顶端模板与桩身模板的方正,两者应用螺栓紧固,并用方角尺认真检查,确保方正平整。固定在模板上的预留孔洞及预埋件的位置和数量要准确,安装必须牢固。模板与混凝土的接触面应涂隔离剂。钢筋的品种和质量以及钢板、电焊条等必须符合设计要求和国标的有关规定,应有出厂质量证明或试验报告单。钢筋加工的形状、尺寸必须符合设计要求,钢筋的表面应洁净,无损伤,油渍、漆污和铁锈等应在使用前清除干净。钢筋骨架的主筋应尽量采用整条者,接头尽可能少。接头宜采用闪光对焊或电弧焊。主筋接头配置在同一截面内的数量不得超过50%,并不小于500mm。架的位置准确。预制桩桩头部分的构造要求较高,桩头一定范围内箍筋要加密;在桩顶约250mm范围需增设3～4层钢筋网片,这些网片绑扎要牢固,位置要准确,目的是使桩头部分的钢筋在混凝土中均匀分布,增强桩头混凝土的整体性,改善桩头受力状况。主筋顶端与桩顶面应有适当距离,且主筋不应与桩头预埋件及横向钢筋焊接。主筋距桩顶面过近甚至触及桩顶,锤击时主筋直接受冲击会向外鼓张,而使桩头四周混凝土剥落,进而将桩头击碎。钢筋骨架人模时应在骨架底部及两侧绑扎上一定数量的混凝土小垫块,并将其垫好扶正使钢筋骨架位置准确,保护层厚度一致。桩身纵向钢筋保护层厚度一般为30mm。设置吊环的桩,吊环应采用I级钢筋制作,严禁使用冷加工钢筋。制桩所用的水泥、砂、碎石、水和外加剂等材料的要求应符合国家有关混凝土结构工程设计和施工规范的规定。制桩的混凝土,除了小截面静压桩外,一般不宜低于C30。混凝土必须严格按照设计要求进行配合比设计,并严格按照确定的配合比进行称量和搅拌。浇注桩身混凝土,应从桩顶开始向桩尖方向连续浇筑,严禁中断;混凝土的浇筑顺序不当,若从桩尖向桩顶方向浇筑,或从中间向两端浇筑,对同一配合比的混凝土在与桩身相同条件下养护的试块,每一工作班不得少于一组。对浇筑完毕的桩身混凝土,一般应在浇筑后12h内,在露出的桩身表面覆盖草袋或麻袋并浇水养护。浇水养护时间,对普通硅酸盐水泥或矿碴硅酸盐水泥拌制的混凝土,不得少于7d,对掺用缓凝型外加剂的混凝土,不得少于14d。浇水次数应能保护混凝土处于润湿状态;混凝土的养护用水应与拌制用水相同。当日平均气温低于5℃时,不得浇水。制作桩顶螺纹孔时,通常采用预埋螺杆的方法,当桩身混凝土浇筑完毕,根据气温及水泥凝结时间,在混凝土初凝时(约浇筑后2h)慢慢旋转松动一下螺杆但不拔出,在初凝与终凝之间的适当时候、(约在浇筑混凝土后6h)可将螺杆旋出。现场采用重叠法制作混凝土方桩时,桩与邻桩及底模间的接触面,应涂隔离剂,使之不互相粘连,间隔桩或上层桩的浇筑,必须在邻桩或下层桩的混凝土达到设计强度的30%以后方可进行。桩的重叠层数,一般不宜超过4层。小截面桩(边长为200mm和250mm)及边长为300mm、350mm和400mm的静压桩,桩身上一般不设置吊环,则重叠制作时比较方便。采用吊环的预制桩,在吊环处的桩身上要做成碗形凹槽,吊环还需露出桩身面6～7cm。由于采用多层叠浇,下层桩上的吊环一般要嵌入上层桩的混凝土内,使上层桩的混凝土截面受到较大损害。
2建筑用预制钢筋混凝土方桩的吊运
预制方桩达到设计强度的70%方可起吊,达到100%才能运输,一般要经过28d的自然养护,才能进行锤击沉桩或静压沉桩。预制桩若有一个半月以上的龄期,其锤击施工的耐打性较好。现场密排多层重叠法制作的预制方桩,起吊前应将桩与邻桩分离,因为桩与桩之间的粘结力较大,分离桩身的工作要仔细,以免桩身受损伤。桩起吊时,应设专职指挥员,做到安全乎稳,特别是超过20m的长桩或长细比,超过50的桩,起吊不平稳易将桩身折裂。吊点位置和数量应符合设计规定。桩的运输分出厂运输和现场运输。出厂运输是将预制桩从预制工厂运往施工现场,有陆地运输及水上运输之分。陆地运输宜用平板车,单节桩长一般不超过13m,可采用预制厂的行车进行吊桩装车。水上一般采用驳船运输,所运的桩大多是水工码头所用的长或超长的预应力空心方桩,单节或出厂前驳接的长度为30～60m,运到施工现场就直接供打桩船打桩施工。预制方桩在搬运时,两点吊的桩,其支承点应与吊点位置相吻合,并使支承点同时受力。可以采用单点吊的短桩,运输时也应按两点吊的桩的要求设置两个支承点。多吊点的桩装在驳船上运输时,可设置与吊点数相同的支承点,但要求支承垫木的顶面在同一水平面上。预制方桩运到施工现场时,制作方应提供质量合格证,检查在运输过程中桩身有否磕伤、掉角、露筋、开裂甚至断裂。断裂的桩严禁使用。
参考文献:
[1]晁伟,马力群,陈萍.预制钢筋混凝土方桩静压桩施工[J].陕西建筑,2010,(1).