钢管桩的沉桩施工技术及质量控制分析

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钢管桩的沉桩施工技术及质量控制分析

山东茂隆新材料科技有限公司 2020-11-19 2719


钢管柱属于桥梁桩基施工工程中较为常用的构件,其具备了承载力高、打桩灵活以及施工速度高等优势,对于复杂地形而言,钢管柱在该环境下的适应性更佳。

  1 钢柱类型以及钢管柱特点分析  1.1 钢桩类型目前工程施工中较常使用的钢桩共有3类,分别为钢管柱、型钢柱、钢板桩。(1)钢管桩相比其他钢桩,钢管柱在多个方面均具有其特有的优越性,例如接长焊接、单桩承载力、抗弯曲刚度、贯入能力等多个方面。  (2)型钢桩I型与H型属于型钢桩中较为常见的截面形状。在水平荷载、垂直荷载的承载中均可应用I型与H型的型钢桩。型钢桩在多种地层中的贯人能力较强,此外,其对地层产生的扰动较为轻微,是部分挤土桩的一种。若打入桩在中心处的间距较小,可使用H型钢桩替换其他的挤土桩,从而预防因为打桩作业而引起的地面不良现象,例如侧向挤动、隆起等。  (3)钢板桩钢板桩具有多种形式,其两侧带有的子母接口槽形状不一。第二根板状在第一根就位之后,取前一根板桩侧面槽口作为打入部位。如此一来,可使多根板桩沿着海岸(或是河岸)形成较为完整的板桩墙。另外,也可采用一组钢板桩组成围堪,或是在开挖基坑时以之作为临时的支挡保护。  1.2 钢管柱特点分析  (1)规格繁多,具有多种选择现阶段市场上钢管桩的定型生产具有多种规格。在直径方面,最大为2 500 mil,最小为316 mm。在壁厚方面,最大为25 mill,最小为6.5 mm。在施工期间,可结合实际的受力情况,从多种规格中选取最适合的应用,使钢管柱的强度可充分发挥,满足项目对安全性、经济性的要求。  (2)承载能力强现阶段,工程施工中所采用的钢管柱多为低碳钢,该材料在抗剪强度、抗拉、抗压等多个方面的能力均较强,且经过加工形成钢管后,其在抗弯方面的水平较高,适宜在持力层较强的地质环境中应用,使其受力特性可充分发挥,以优化单桩承载能力,缩小基础承台的尺寸,缩减布桩总量。  (3)易于调整桩长,提高经济效益每节钢管柱的常规长度为6 m,通过焊接方式接长,若持力层的埋深情况发生改变时,可结合沉桩情况对钢管桩进行焊接或是切割处理,另外钢管柱中切除出来的部分还可在焊接其他钢管柱中应用,避免了资源浪费的情况,且还可对桩顶的设计标高准确控制,有利于施工作业的进行。  (4)挤土情况轻微大多数的钢管柱均是采用敞口式,且钢管柱的管壁较薄,在压桩期间土可进入到桩身中,形成土塞效应,减少表土与挤土的隆起,降低压桩对土体以及周边设施的干扰。且钢管柱还可在小面积场地中采取密集性较大的施工。

  2 钢管柱施工工艺分析  2.1 施工工序分析  在钢管柱的施工顺序方面,应首先掌握工程各个方面的情况进行综合考虑与分析,例如施工机械、工期期限、设计要求、地貌环境、工程量、密度、布局情况、桩规格与特点、地质情况、工程性质等各个方面,然后再对打桩施 l瓯序进行规划。施工顺序安排主要原则:  (1)对于条形基础或是桩数少的情况,在施工顺序方面,应遵循“先长桩、后短桩”、“先实心桩、后空心桩”、“先小直径桩、后大直径桩”等基本原则;  (2)对于桩距密集或是桩数较多的情况,需要对以下几点加以注意:①在施工中,应在打好中间桩后再逐渐往外围扩展;②打桩中采取往后退打的方法;③若钢管桩均处于桩基回转的半径范围中,可将其安排在同一个流水范围中;④尽量缩短桩机的运行路线以及移动次数;⑤对于铺设在桩机下方的厚钢板,需合理布置,尽量多保留样桩数,以减少钢板的运输作业;  2.2 沉桩施工工艺分析  (1)钢桩堆放方面妥善存放钢桩,要求堆放场地里面要平坦,确保大型车辆可直达,对于场地的低洼处需在搁支点的下方铺道渣或是店道木,进行人工加固。场地四周需挖掘排水沟。在堆放钢桩时,需根据钢桩的规格进行堆放,以便于配套运输的实行。堆放支点时,需以保证钢桩不变形为前提,通常情况下堆叠3层,宜以枕木为支点,且在两侧采用木模塞牢,以免在堆放钢管桩时,位于底层的桩出现滚动情况。在堆放H型钢桩时,应将上下所有支点设在在同一个垂线上。另外,现场堆成的钢管桩应置于桩机的起吊范围内。因为钢桩在起吊时是采取一点吊,要求所有的钢桩的桩顶需朝向桩基,同时根据打入顺序进行排列,并在与钢桩顶部相距3 In处附近的下方采用道木将其垫高,以方便穿钢丝绳的起吊。  (2)钢桩就位方面将打桩机移到桩位,少数位置若需要调节,可采取旋转桩机对其进行调整。钢桩在起吊前,应对每节钢桩的外观进行全面检查,其中特别需要注意的是钢管柱椭圆度、H型钢桩端面正方度,在检查后做好详细的记录,确定钢桩合格后方可起吊。在钢桩起吊中可应用一点起吊的方法,使钢桩的顶部可套人桩帽内,将桩底与石灰线对准后将其插正。H型钢桩的外围为矩形,对于桩的布置方面具有方位要求,需确保纵向与横向均插正。对于桩机正前方与侧面所呈现出的直角方向,可通过两台经纬仪对导杆垂直度进行监控,使桩身、桩帽、桩锤之间形成一条垂线。  (3)钢桩打人方面钢桩下节桩的垂直度、就位位置等均是钢桩打人精度的影响因素。受钢桩自重影响,下节桩可依靠自重缓慢沉入土体内,对于这一自沉情况应加以控制,使其自沉情况处于缓慢进行的状态,确保稳定性后再采取锤击工作。在最初阶段,采取锤击作业,易导致柴油锤的状态出现难以燃烧的空打情况。因此,期间需要对沉桩质量随时跟踪观察,一旦发现异常情况应及时采取措施进行纠正,情况严重时应将钢桩拔出后重新插正,通过通过强制措施使钢桩沿着预定的轨迹下沉。在确保钢桩下节桩沉桩质量处于良好状态后,采取常规的连续性锤击,待钢桩的顶端与地表相距距离为6O一80 em左右时,停止锤击工作,留作接桩所用。  ①钢桩在沉桩施工中的基本要求a复核与测量每一根样桩;b对于具有特殊要求的施工项目,可采取导杆低端顶住,以确保垂直度的精确性,避免起吊锤时出现导杆前倾的现象;C桩基导杆垂直,其中桩身、桩帽、桩锤等处于一条垂直线上,并平行于导杆;d对于长径较大、易扭转的钢桩,例如H型钢桩,最好将活络抱箍安装在桩基导杆的底部。选择抱箍时

HDPE土工膜是以(中)高密度聚乙烯树脂为原料生产的一种防水阻隔型材料。(密度为0.94g/cm3或以上的土工膜)。HDPE土工膜全称“高密度聚乙烯膜”,具有优良的耐环境应力开裂性能,抗低温、抗老化、耐腐蚀性能,以及较大的使用温度范围(-60--+60)和较长的使用寿命 (50年)。HDPE土工膜全称“高密度聚乙烯土工膜”,具有优良的耐环境应力开裂性能,抗低温、抗老化、耐腐蚀性能,以及较大的使用温度范围(-60--+60)和较长的使用寿命50年,广泛使用在生活垃圾填埋场防渗,固废填埋防渗,污水处理厂防渗,人工湖防渗,尾矿处理等防渗工程。

应结合H型钢桩的施工特点进行考虑,确保抱箍在x方向与Y方向中均适用;  ② 中间硬质土层的穿越为了使桩材强度可充分发挥,工程项目设计中所要求的钢桩长度通常很长,对于桩底端选择>50的贯入击数,埋深厚度较大的砂土层,从而使单桩承载力最大化,同时减少建筑物沉降的情况。深长桩的施工中常常会遇见中间硬土层。基于此种情况,在设计中、施工中应对采取打桩穿透土层的可能性进行认真考虑。从现阶段打桩机械的性能、钢桩对锤击的承受能力等方面看,可通过以下几点判断钢桩通过施工穿透硬质土层的可能性:a中间硬质土层处于地表下的20 m左右的位置较易于穿透;b厚度在5 mm以上,且N值>50的砂层较难穿透;C预先在桩底端焊接强箍,对中间硬土质的穿透具有促进效果;d土层中间硬层下卧层若属于软土层,则易于穿透硬层。  ③沉桩施工中的注意事项a打桩期间不宜长时间中断;b对于超长钢桩的施工需采用重锤,并严格控制锤击应力;c对于大口径钢桩,若难以打至持力层,可对桩底端进行加固或是其他综合工法。


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