2.2 打入桩基础施工

2.2.1 概述

打入桩是一种利用专用的沉桩设备克服土对桩的阻力,使预制桩沉到预定深度或达到持力层,并使其很好地发挥承受上部所传递的各种荷载的功能。打入桩工艺简单、流程少,在各个建筑领域的应用都十分广泛,在风力发电建设中主要用于风力发电机组基础和升压站基础等部位。

2.2.1.1 打入桩的分类、特点及应用范围

目前,建筑工程领域常用的打入桩主要有钢筋混凝土预制桩和钢桩,钢筋混凝土预制桩按预制形状又可分为方桩、管桩、板桩等。钢桩可分为钢管桩、钢板桩和H型钢桩。风力发电工程中较常用的为钢筋混凝土预制桩和钢管桩。

1.钢筋混凝土预制桩

(1)非预应力方桩。一般适用于荷载比较小的工业民用建筑基础工程。

(2)预应力方桩。预应力方桩有空心和实心之分,此桩的应用范围较广,工民建、桥梁、水工建筑物等都可应用。但由于目前方桩断面边长一般在400~600mm,混凝土强度等级为C30~C50,故桩基的极限承载力和打桩拉应力都很难适应于各种土层和承载力比较大的结构物基础。

(3)先张法高强度预应力混凝土管桩(PHC桩)。混凝土强度等级为C80,也有C60(PC桩)可供选择。直径一般为400~1200mm,有多种规格。一般直径600mm以下多为工业民用建筑基础用桩。由于是空心管桩,只有少量挤土,可贯入性较好,承载力较高,因是工业化生产,制作质量较稳定。目前该桩的应用范围有扩大的趋势。

(4)预应力混凝土大直径管桩(雷蒙特桩)。此桩目前常用桩径为1200mm和1400mm,都用于水工建筑物中。由于混凝土强度等级为C60,经辊压、振动、离心成型,桩的承载力和截面模量均较大,地质适应性强,可打至风化岩层。它和大直径PHC桩一样,有着良好的耐海水腐蚀和抗冻能力,一般可不作防腐处理。因此,这种桩正在大量地代替钢管桩。

(5)混凝土管桩与钢管桩组合而成的组合桩。利用混凝土管桩的耐腐蚀性、经济性,在其下部加一段钢管桩可以减轻自重,以利于超长桩整根施工。

(6)钢筋混凝土板桩。钢筋混凝土板桩有预应力和非预应力之分,主要用于挡土、挡水及围护结构中。

2.钢桩

(1)钢管桩。钢管桩适用范围最广,可用于各种桩基工程,例如,可以做成围护结构、挡土结构的钢管板桩等。但在腐蚀环境中其防腐及今后的维护保养费用较高;加之钢管桩本身也较贵,使用成本和维护成本均较高,但重大工程都离不开它。

(2)钢板桩。钢板桩适用于挡土、挡水建筑物和临时挡水围堰等工程,有多种规格可供选择,同时还可根据需要组合成箱形、格形钢板桩以适应不同工程的需要。

(3)H型钢桩。H型钢桩适用于建筑基础、基坑支护的套板桩、立柱桩以及SMW工法(在水泥搅拌桩中打入混凝土桩或H型钢桩)。由于属非挤土桩,贯入能力较强,价格比钢管桩略便宜,故有一定的市场,但因其承载力较低,断面刚度较小,桩长不宜过长,否则横向容易失稳,同时在有地下障碍物的地区不宜采用。

2.2.1.2 打入桩沉桩方法

沉桩是桩基工程施工的主要手段之一,沉桩施工主要有锤击沉桩、水冲沉桩、振动沉(拔)桩、静压沉桩和植桩等。选用原则是根据工程地质、设计要求、周边环境等因素综合考虑。目前风电项目常用的主要为锤击沉桩。

1.锤击沉桩

锤击沉桩主要是利用柴油锤、液压锤、气动锤等将桩打入持力层,是目前使用最多的沉桩方式,其中又以柴油锤使用最多。目前80系列、100系列以及更大型的柴油锤正被普遍使用,解决了许多重大工程的施工难题。但柴油锤排出的油污废气污染四周的环境,锤击噪声、振动和挤土也较大,使用上受到一定的限制,特别是在人口密集地区。

气动锤主要利用蒸汽或压缩空气作为动力。它需要配备大型锅炉或空压机,机动性差,目前较少使用。

液压锤克服了柴油锤的废气污染问题,是一种比较好的替代设备,它可以在陆上和水中使用;但目前基本上用于打直桩,由于一些具体的技术问题,对斜桩施工的适用性较差。

2.水冲沉桩

水冲沉桩是凭借高压水及压缩空气破坏土体进行沉桩,主要适用于砂土地层,有内冲内排、内冲外排、外冲外排等方式。常用的为内冲内排方式,这样可以保证桩位的准确性。在桩尖进入较深砂层的地区,更多使用水冲锤击沉桩。

3.振动沉(拔)桩

振动沉(拔)桩主要是利用电动或液压所产生的激振力将钢管桩或钢板桩沉至设计高程,也可将沉入地下的钢桩拔起,主要适用于砂性土地区。目前单台振动锤最大功率已达500kW,且可多台并联使用,如下沉直径5m左右的格形钢板桩就可用10台振动锤并联同步下沉。拔桩是振动锤的一大特点,用它来拔除施工措施中临时使用的钢板桩、钢管桩、H型钢桩及槽钢或老旧建筑物拆除时的旧桩基等是最佳的选择。

4.静压沉桩

静压沉桩是近几年发展较快的一种沉桩工艺,其最大特点是无噪声、无振动、无污染,目前陆上最大的公称压桩力可达12000kN左右。水上压桩适用于边坡较陡、土质较敏感区域。

5.植桩

植桩作为一种新型的沉桩工艺,在特别的场合使用有着广阔的前景。它是先在地基上钻(挖)孔,再将预制桩植入,经少许锤击或压桩后成桩,适用于周边有古旧建筑物或对振动影响较敏感的仪器设备的场合,对老城区改造工程特别有利。植桩基本上属非挤土桩,如中掘扩底施工法、植入式嵌岩桩等都属此类,比较适合于端承桩或端承摩擦桩。

2.2.2 先张法预应力混凝土管桩(PHC管桩)施工

2.2.2.1 PHC管桩的制作、运输和储存

1.产品规格及型号

PHC管桩按外径可分为300mm、350mm、400mm、450mm、500mm、550mm、600mm、700mm、800mm、1000mm和1200mm等规格。按管桩的抗弯性能或混凝土有效预压应力值分为A型、AB型、B型和C型。混凝土有效预压应力值:A型为4MPa,AB型为6MPa,B型为8MPa,C型为10MPa,其计算值应在各自规定值范围的±5%内。

2.标识

管桩标识部位在桩两端起0.5m处,一侧标识。

标记示例:

3.结构及构造要求

(1)先张法预应力混凝土管桩结构。先张法预应力混凝土管桩一般由螺旋筋、预应力主筋、锚筋、桩套箍等组成。

(2)构造要求。

1)预应力钢筋的加工:①钢筋应清除油污,不应有局部弯曲,且端面平整。单根管桩钢筋中,下料长度的相对差值应不大于L/5000(L为桩长);②钢筋和螺旋筋的焊接点的强度损失不得大于该材料标准强度的5%;③钢筋墩头强度不得低于母材标准强度的90%。

2)钢筋骨架的加工:①预应力钢筋沿其圆周均匀配置,最小配筋率不低于0.4%,并不得少于6根;②螺旋筋的直径应根据管桩规格而定,外径450mm以下的管桩,螺旋筋的直径不应小于4mm;外径500~600mm,螺旋筋的直径不应小于5mm;外径700~1200mm的管桩,螺旋筋的直径不应小于6mm。螺旋筋螺距最大不超过110mm,两端1000~1500mm范围内螺距为40~60mm;③端部锚固钢筋、架立圈应按设计图纸确定;④骨架成型后,各部分尺寸应符合:顶应力钢筋间距偏差不得超过±5mm;螺旋筋的螺距偏差不得超过±10mm;架立圈间距偏差不得超过120mm,垂直度偏差不超过架立圈直径的1/40。

3)接头。①管桩接头宜采用端板焊接、碗形端头焊接,也可用机械快速接头;②管桩接头端板的宽度应不小于管桩的壁厚;③接头的端面必须与桩身的轴线垂直;④接头的焊接坡口尺寸应按设计图纸确定。

4.制作

(1)混凝土预制桩可在施工现场预制,预制场地必须平整、坚实。

(2)制桩模板宜采用钢模板,模板应具有足够刚度,并应平整,尺寸应准确。

(3)钢筋骨架的主筋连接宜采用对焊和电弧焊,当钢筋直径不小于20mm时,宜采用机械接头连接。主筋接头配置在同一截面内的数量,应符合下列规定:

1)当采用对焊或电弧焊时,对于受拉钢筋,不得超过50%。

2)相邻两根主筋接头截面的距离应大于35dg(主筋直径),并不应小于500mm。

3)必须符合现行行业标准《钢筋焊接及验收规程》(JGJ 18)和《钢筋机械连接通用技术规程》(JGJ 107)的规定。

4)PHC管桩钢筋骨架的容许偏差应符合表2-5的规定。

5)确定桩的单节长度时应符合的规定:①满足桩架的有效高度、制作场地条件、运输与装卸能力;②避免在桩尖接近或处于硬持力层中时接桩。

6)浇筑混凝土预制桩时,宜从桩顶开始灌筑,并应防止另一端的砂浆积聚过多。

7)锤击预制桩的骨料粒径宜为5~40mm。

表2-5 PHC管桩钢筋骨架的容许偏差

8)应在强度与龄期均达到要求后,方可锤击预制桩。

9)重叠法制作预制桩时,应符的规定:①桩与邻桩及底模之间的接触面不得粘连;②上层桩或邻桩的浇筑,必须在下层桩或邻桩的混凝土达到设计强度的30%以上时,方可进行;③桩的重叠层数不应超过4层。

10)混凝土预制桩的表面应平整、密实,制作容许偏差应符合表2-6的规定。

表2-6 PHC管桩制作容许偏差

11)PHC管桩的其他要求及离心混凝土强度等级评定方法,应符合国家现行标准《先张法预应力混凝土管桩》(GB/T 13476)的规定。

5.运输

(1)管桩的厂内吊运。

1)单节短管桩的吊运可采用两端钩吊法,吊扣的水平夹角不宜小于60°。

2)长管桩和拼接整桩吊运应根据桩长决定采用二点吊、三点吊或四点吊。

(2)管桩工地吊运。

1)工地吊运管桩时,吊扣必须采用捆扣,注意防滑。

2)单节短管桩吊运可采用一点吊,接桩时拴扣方法宜采用油瓶扣,以利管桩垂直就位。

3)长管桩和拼接桩吊运应根据桩长决定采用二点吊、三点吊、四点吊或多点吊。

(3)管桩的运输。

1)管桩的运输可使用货车、船舶、卡车及拖挂车等运输工具。

2)管桩的运输应采取可靠的防滚、防滑和防损措施。

3)管桩装运时应在木托架上钉上三角挡块,并在甲板、车厢两侧设置挡杆或挡板。

4)单节短管桩运输可采用两点支撑,每层间可不设支垫。长管桩和拼接整桩宜采用多支点支撑,支垫材料宜用一木楞,每层支撑点所用材料应一致,上下支撑应设置在同一垂线上。各支撑点的高程应在同一平面上。

5)运输时装载层次应视运输工具的载重能力及其配载规定确定。

6)装卸时宜采用起重机械装卸,吊运过程应平稳,不应发生碰撞。

6.堆放

(1)堆放场地应平整坚实,最下层与地面接触的垫木应有足够的宽度和高度。堆放时桩应稳固,不得滚动。

(2)应按不同规格、长度及施工流水顺序分别堆放。

(3)当场地条件许可时,宜单层堆放;当叠层堆放时,外径为500~600mm的桩不宜超过4层,外径为300~400mm的桩不宜超过5层。

(4)叠层堆放桩时,应在垂直于桩长度方向的地面上设置2道垫木,垫木应分别位于距桩端0.2倍桩长处;底层最外缘的桩应在垫木处用木楔塞紧。

(5)垫木宜选用耐压的长木枋或枕木,不得使用有棱角的金属构件。

7.取桩要求

(1)当桩叠层堆放超过2层时,应采用吊机取桩,严禁拖拉取桩。

(2)三点支撑自行式打桩机不应拖拉取桩。

2.2.2.2 预应力混凝土管桩(PHC管桩)施工

1.吊桩

(1)预制混凝土管桩的起吊和运输,应在混凝土达到100%设计强度后进行。

(2)单节管节长度在15m以内的混凝土管桩,在起吊搬运时,可以采用两端钩吊法,吊索的水平夹角不宜小于60°。

(3)长管节混凝土管桩起吊时,吊点位置应符合设计和规范的规定。

(4)桩起吊以前应检查桩身质量,如端板、裙板、桩身表面等位置有无缺陷;吊索具与桩间应加防滑措施;起吊时应平稳提升,吊点同时离地,避免损坏棱角。

(5)桩采用捆绑法起吊时,如果吊索与桩的交角小于60°,应设置吊架或扁担。

(6)桩采用多点起吊时,各吊点的索具可以通过滑车连接,使各吊点受力均衡、高度自动调节。

(7)桩在运输过程中,底层应设置垫木,保持垫木高度在同一平面上。管节运输时,当单节长度小于15m时,各层管节间可不设垫木。当不采用钩吊法吊桩时,各层混凝土管桩间应设垫木,且要求各层垫木上下对齐。

(8)打桩运输时堆放层数,不宜超过4层。

(9)桩运到现场后,应进行外观检查,合格后进行堆放。

(10)桩的现场堆放应遵守下列规定:

1)地面必须平整、坚实。

2)垫木必须放在吊点正下方,并在同一平面上。

3)各层垫木应位于同一垂直线上,最下层垫木应加强。

4)堆放层数应根据地面容许承载力确定,一般情况下堆放层数不宜超过3层。

5)不同规格的桩应分别堆放。

2.沉桩

(1)沉桩工艺要求。

1)沉桩之前应在桩的侧面画上标尺,以便了解沉桩过程中的贯入量,作沉桩记录。

2)沉桩过程中,用两台经纬仪在互成90°的2个方向对桩的垂直度进行观测,1台水准仪观测桩的贯入度和高程。

3)吊桩进龙口时,桩尖不得着地,桩顶进入桩帽后,锤缓慢放下,但不得将全部质量压在桩上,只有在桩尖入土位置正确,桩身垂直以后,才能逐渐将锤压到桩顶。

4)沉桩时应采用桩与锤相适应的桩帽和弹性桩垫,并及时更换因击打而失去弹性或变形的桩垫材料。桩锤、桩帽和桩身应控制在同一轴线上。桩的垂直度应符合规范规定。

5)开始锤击时能量要小,观察桩的下沉情况,确认贯入度正常后,再将能量提高到正常值。

6)每一根桩施工作业,应尽可能连续沉桩到设计高程。需要接桩时,下节桩桩尖尽可能停在软土层(制作长度设计时应按此原则考虑),接完桩后将上节桩沉到设计高程,避免在硬土层中停留时间过长而增加桩的摩阻力。

7)陆上斜桩角度不宜大于12°,沉桩时要根据打桩机性能合理安排流程,尽量减少变更打桩机倾斜度和平面扭角的作业次数,避免相互干扰。

8)当打桩机在有斜坡的地基上作业时,应沿斜坡方向逐排由上往下打桩,并采取有效的防滑措施。

(2)锤击沉桩法。

1)施工程序:确定桩位和沉桩顺序→打桩机就位→吊桩插桩→校正→锤击沉桩→接桩→再锤击沉桩→送桩→收锤→切割桩头。

2)打桩时,应用导板夹具或桩箍将桩嵌固在桩架内。经水平度和垂直度校正后,将桩锤和桩帽压在桩顶,开始沉桩。

3)开始沉桩时应短距轻击,待桩入土一定深度并稳定后,再按要求和落距沉桩。

4)正式打桩时宜用“重锤低击”“低提重打”,可取得良好效果。

5)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,贯入度作为参考;端承桩则以贯入度为主,以标高作为参考。

6)施工时,应注意做好施工记录。

7)打桩时还应注意观察打桩入土的速度、打桩架的垂直度、桩锤回弹情况、贯入度变化情况等。

8)打入桩(预制混凝土方桩、预应力混凝土空心桩、钢桩)的桩位偏差,应符合表2-7的规定。斜桩倾斜度的偏差不得大于倾斜角正切值的15%(倾斜角系桩的纵向中心线与铅垂线间夹角)。

表2-7 打入桩桩位的容许偏差

注:H为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离。

9)桩终止锤击的控制应符合下列规定:

a.当桩端位于一般土层时,应以控制桩端设计标高为主,贯入度为辅。

b.桩端到达坚硬、硬塑的黏性土、中密以上粉土、砂土、碎石类土及风化岩时,应以贯入度控制为主,桩端标高为辅。

c.贯入度已达到设计要求而桩端标高未达到时,应继续锤击3阵,且确认每阵10击的实际贯入度不应大于设计规定的数值,必要时,施工控制贯入度应通过试验确定。

(3)静压沉桩法。

1)静压沉桩的施工一般采取分段压入,逐段接长的方法。施工程序为:测量定位→打桩机就位→吊桩插桩→桩身对中调直→静压沉桩→接桩→再静压沉桩→终止压桩→切割桩头。

2)压桩时,用起重机将预制桩吊运或用汽车运至打桩机附近,再利用打桩机自身设置的起重机将其吊入夹持器中,夹持油缸将桩从侧面夹紧,即可开动压桩油缸,先将桩压入土中1cm左右后停止,矫正桩在互相垂直的两个方向的垂直度后,压桩油缸继续伸程动作,把桩压入土层中。伸长完后,夹持油缸回程松夹,压桩油缸回程,重复上述动作,可实现连续压桩操作,直至把桩压入预定深度土层中。

3)压同一根(枝)桩时应连续进行。

4)在压桩过程中要认真记录桩入土深度与压力表读数的关系,以判断桩的质量及承载力。

5)当压力表读数达到预先规定值,便可停止压桩。

6)打入桩(预制混凝土方桩、预应力混凝土空心桩、钢桩)的桩位偏差,应符合表2-7的规定。

2.2.3 钢管桩施工

2.2.3.1 钢管桩的制作、运输

1.钢材质量要求

钢管桩所用材质应由设计决定。常用的有Q235、Q345以及耐腐蚀钢(如16MnCu)等。对于到货钢材,应按规定进行质量验证,其内容如下:

(1)钢材牌号。钢材牌号应符合设计要求,如需材料代用,必须事先征得设计部门同意,但如生产厂提供的质保书中缺少设计部门提出的部分性能要求时,应做补充试验。当采用进口钢材时,必须验证其化学成分和机械性能是否满足相应钢号的标准。

(2)材料质保书。钢材必须具有生产厂提供的符合设计文件要求的质量证明书,标明钢材炉号批次、化学成分和机械性能。如对钢材质量有疑义或设计文件有规定要求时,应抽样检验。检验结果必须符合国家有关标准规定和设计文件要求。钢管桩钢材的化学成分和机械性能见《碳素结构钢》(GB 700)和《低合金高强度结构钢》(GB/T 1591)标准中有关要求。

(3)表面质量检查。钢材表面不得有气泡、结疤、裂纹、折叠、分层、夹杂等缺陷、锈蚀、麻点,或划痕的缺陷深度不得超过钢板厚度负公差的一半。对于低合金钢,缺陷处的实际厚度不得低于最小容许厚度。

2.制作工艺流程

钢管桩(节)由钢板或钢带卷制而成。按成形方法可分为直缝钢管桩和螺旋焊缝钢管桩两种。这两种桩(节)一般均在专业工厂成批生产。

(1)直缝钢管桩制作工艺流程简介。对于整桩出厂,且有防腐措施的钢管桩,其制桩工艺流程如图2-6所示。

图2-6 直缝钢管桩制作工艺流程

(管段为一张下料钢板卷制成的圆拄体;管节为数个管段拼接成的圆柱体)

(2)螺旋焊缝钢管桩制作工艺流程简介。螺旋焊缝钢管桩在我国已大量生产和使用。整个生产过程为机械化流水线作业,工艺流程如图2-7所示。对于需要整桩出厂或有防腐要求的螺旋焊缝钢管桩而言,其管节拼装之后的工艺流程仍可参见图2-6有关部分。

图2-7 螺旋焊缝钢管桩制作工艺流程

3.焊接

焊接是钢管桩生产过程中非常重要的工艺过程,必须引起高度重视。影响焊接质量的因素很多,比较重要的因素有以下几方面:

(1)焊接材料。

1)低碳钢焊条。低碳钢焊条的含碳量不大于25%,产生焊接裂纹倾向小,焊接性能良好,一般按焊缝金属与母材等强度原则选择焊条。通常Q235钢材,可选用E43系列E4313~E4315型号焊条。但对于重要工程或需要在低温下焊接的工程,必须选用抗裂性较好的低氢焊条,如E4316、E4315。

2)低合金高强度钢焊条。选用的原则为使焊缝金属的机械性能与母材基本相同,即不宜使焊缝金属的实际抗拉强度高出母材50MPa以上,以确保焊缝金属有良好的塑性、韧性和抗裂性。常用低合金钢母材(如16Mn、15MnV)可选用E50系列E5001~E5016型号焊条。同样,对于重要工程或需要在低温下焊接的工程,必须采用抗裂性较好的低氢焊条,如E6016、E5015。

3)埋弧焊丝和焊剂。埋弧焊所用焊丝和焊剂应根据母材的牌号来确定。

(2)焊缝坡口。钢管桩板材的对接,必须是全熔透焊缝,选择何种形式的坡口主要取决于板材厚度、焊接方法、焊接位置和焊接工艺,同时也要考虑控制变形、节省焊材以及坡口加工费用等因素。

坡口形式可参照《气焊、焊条、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口》(GB 985.1-2008)及《埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸》(GB 985.2-2008)加以选用。

(3)现场接桩。由于运输和打桩设备等原因,经常需要现场手工焊接桩。现场接桩通常采用内衬环或内衬套,其材质应和管桩母材相同。接桩时在上节桩上开设单边V形坡口,坡口角度45°~55°,下节桩不开坡口。

气温在0℃以下时,原则上不得焊接,但自焊接部分算起,距离焊缝100mm以内的母材部分加热至36℃以上时,仍可允许焊接。施工时遇降雨、雪,应对被焊部位进行防护,并采取加热、去潮等措施。

(4)焊接工艺要求。

1)必须清除桩端部的浮锈、油污等脏物,保持干燥;下节桩顶经锤击后变形的部分应割除。

2)上下节桩焊接时应校正垂直度,对口的间隙宜为2~3mm。

3)焊丝(自动焊)或焊条应烘干。

4)焊接应对称进行。

5)应采用多层焊,钢管桩各层焊缝的接头应错开,焊渣应清除。

6)当气温低于0℃、雨雪天、无可靠措施确保焊接质量时,不得焊接。

7)每个接头焊接完毕,应冷却1min后方可锤击。

8)焊接质量应符合国家现行标准《钢结构工程施工质量验收规范》(GB 50205-2001)和《钢结构焊接规范》(GB 50661-2011)的规定。每个接头除应按表2-8规定进行外观检查外,还应按接头总数的5%进行超声或2%进行X射线拍片检查;对于同一工程,进行探伤抽样检验的接头不得少于3个。

表2-8 接桩焊缝外观容许偏差

4.钢管桩制作质量检验标准

钢管桩制作的容许偏差应符合表2-9的规定,钢桩的分段长度应满足相关标准的规定,且不宜大于15m。

表2-9 钢管桩制作的容许偏差

5.钢管桩(节)堆存及运输

钢管桩(节)的堆存和运输应遵循以下要求:

(1)钢管桩(节)要按规格和型号分堆存放,并做好标识。堆放高度和层数应避免产生纵向弯曲和局部挤压变形,同时应考虑吊装作业安全。直径400mm以下钢管桩(节)堆放层数不宜超过6层,直径400mm以上钢管桩(节)堆放层数不宜超过4层。

(2)钢管桩(节)堆放场地应平整,地基要满足荷重要求,不应产生影响桩身平直和局部凹陷地基下沉,最底层钢管桩(节)外侧应塞上木楔,防止产生桩(节)滚动,现场应排水良好。

(3)在搬运和堆存过程中,应采取保护措施,避免产生碰撞、摩擦滑移造成防腐层破损、管端变形和其他破坏。

(4)长细比较大的钢管桩要考虑水平吊运时的强度和刚度,可结合打桩要求设置吊耳。

(5)直径较大桩(节)两端要增设临时支撑,防止管端变形。

(6)水上运输宜采用驳船运输,亦可采用密封浮运或其他方式运输。采用驳船运输时应设置专用支架或用缆索紧固,避免船舶摇摆或风浪力作用使桩(节)滚动、滑移。采用密封浮运时应满足水密要求并考虑水流影响,密封装置应便于安装和拆卸。

2.2.3.2 钢管桩施工工艺与方法

1.沉桩工艺要求

(1)沉桩之前应在桩的侧面画上标尺,以便了解沉桩过程中的贯入量、作沉桩记录。

(2)沉桩过程中,用两台经纬仪在互成90°的两个方向对桩的垂直度进行观测,1台水准仪观测桩的贯入量和高程。

(3)吊桩进龙口时,桩尖不得着地,桩顶进入桩帽后,锤缓慢放下,但不得将全部质量压在桩上,只有在桩尖入土位置正确,桩身垂直以后,才能逐渐将锤压到桩顶。

(4)沉桩时应采用桩与锤相适应的桩帽和弹性桩垫,并及时更换因击打而失去弹性或变形的桩垫材料。桩锤、桩帽和桩身应控制在同一轴线上。桩的垂直度应符合标准规定。

(5)开始锤击时能量要小,观察桩的下沉情况,确认贯入度正常后,再将能量提高到正常值。

(6)每一根桩施工作业,应尽可能连续沉桩到设计高程。需要接桩时,下节桩桩尖尽可能停在软土层(制作长度设计时应按此原则考虑),接完桩后将上节桩沉到设计高程,避免在硬土层中停留时间过长而增加桩的摩阻力。

(7)陆上斜桩角度不宜大于12°,沉桩时要根据沉桩机性能合理安排流程,尽量减少变更沉桩机倾斜度和平面扭角的作业次数,避免相互干扰。

(8)当沉桩机在有斜坡的地基上作业时,应沿斜坡方向逐排由上往下打桩,并采取有效的防滑措施。

(9)对敞口钢管桩,当锤击沉桩有困难时,可在管内取土助沉。

(10)锤击H型钢桩时,锤重不宜大于4.5t级(柴油锤),且在锤击过程中桩架前应有横向约束装置。

(11)当持力层较硬时,H型钢桩不宜送桩。

(12)当地表层遇有大块石、混凝土块等回填物时,应在插入H型钢桩前进行触探,并应清除桩位上的障碍物。

2.沉桩方法

钢管桩沉桩常用的方法主要为锤击沉桩和静压沉桩,施工工艺与PHC管桩的基本相同,详见2.2.2节相关内容。