建筑工程混凝土预制桩施工技术探究

一、桩的制作、运输和堆放要求
　 　1、桩的制作
　　较短的桩（长度10m以下）多在预制厂制作，较长的桩可在施工现场就地预制。

　　施工现场预制桩多采用叠层浇筑，一般不宜超过4层。预制场地应平整坚实，制桩底模应素土夯实或垫石渣炉灰等，上抹水泥砂浆一遍；上下层桩之间、邻桩之间及桩与底模板之间应做好隔离层，以防接触面粘结及拆模时损坏棱角。上层桩及邻桩的混凝土浇筑，应在下层及邻桩混凝土达到设计强度等级的30％以上进行。


　　钢筋混凝土预制桩的钢筋骨架宜采用焊接连接，主筋接头配置在同一截面内（指30倍钢筋直径区域之内，但不小于500mm）的数量不得超过50％；同一钢筋两个相邻接头间应大于30倍钢筋直径，且不小于500mm；桩尖应正对轴线，桩尖模板应采用钢模板，也可用钢板焊在钢筋骨架上。桩顶主筋上部以伸至最上一层钢筋网片之下为宜，应连接成“H”形，以有效地接受和传递冲击力，桩身混凝土保护层不可过厚，以25mm为宜，否则打桩时易脱落。


　　 2、桩的运输
　　桩的运输应根据打桩进度和打桩顺序确定，宜采用随打随运方法，这样可以减少二次搬运工作。运桩之前，应检查桩的混凝土质量、尺寸、桩靴的牢固性以及打桩中使用的标志是否齐全等。当桩的运输距离较短时，可在桩的下面垫滚筒，用卷扬机拖动桩身前进；当运距较远时，可采用轻便轨道小平台车运输；对于工厂生产的短桩，可采用汽车运输。桩在堆放运输中，垫木位置应与吊点位置相同，保持在同一平面上，并上下对齐，最下层垫木应适当加宽。


　　 3、桩的堆放
　　桩的堆放应遵守下列规定：堆放场地应平整坚实，垫木之间距离应根据吊点确定，并应在一同一竖直线上。堆放管桩应在垫木上加三角木防止管桩滚动，最下层的势木府加强。堆放层数一般不宜超过4层，不同规格的桩应该分别堆放。


　　 二、锤击沉桩（打入桩）施工技术
　　 1、桩架
　　桩架的作用是将桩提升就位，并在打校过程中引导校的方向，以保证桩锤能沿着所要求的方向冲击。桩架的组成主要包括底盘、竖架、导向杆、滑轮组和动力装置。桩架按行走方式可分为履带式、走轨式、滚筒式和轮胎式等。选择桩架时，应考虑桩锤的类型、桩的高度和施工条件等因素。动力装置：打桩工程中的动力装置是根据桩锤的类型而定的。动力装置包括驱动桩锤及卷扬机用的动力设备（蒸汽锅炉、空气压缩机等）、管道、滑轮组和卷扬机等。


　　 2、打桩
　　2.1、打桩顺序
　　打桩顺序是否合理，直接影响打桩进度和施工的校基质量。确定打桩顺序时要综合考虑地形、土质、桩群的密集程度以及桩的类型等因素。根据桩的密集程度（桩距大小）打桩顺序一般分为：自中央向两侧打、自中央向四周打和逐排打。自中央向两侧打和自中央向四周打的打桩顺序，适用于桩较密集（桩距小于4倍桩的直径）时的打桩施工，打桩时土壤对称地向外侧或向四周挤压，易于保证打桩工程质量。


　　由一侧向单一方向进行的逐排打法，桩架单向移动，打桩效率高，但这种打法使土壤向一个方向挤压，地基土挤压不均匀，易导致后打的桩打入深度逐渐减小，最终将引起建筑物不均匀沉降。因此，这种打桩顺序适用于桩距大于4倍桩径时的打桩施工。


　　 2.2、打桩工艺
　　打桩过程包括桩机的移动和就位、定桩、打桩、接桩、送桩和截桩等。


　　桩机就位时，桩架应平移，导杆中心线应与打桩方向一致，并检查桩位是否正确。然后将桩提升就位并缓缓放下插入土中，随即扣好桩帽（如桩顶不平时，用硬木垫平后再扣桩帽）和桩箍，校正好桩的垂直度，即可将桩锤缓缓落到桩顶上面轻击数锤，使桩沉入土中一定深度而达到稳定位置，再次校正桩位及垂直度，然后开始打桩。打桩时，应先用短落距轻打，待桩入土1—2m后，再以全落距施打。用落锤或单动汽锤时，最大落距不宜大于1m。用柴油锤不超过1．5m。桩入土的速度应均匀，锤击间隔时间不要过长，要连续打入。如中途停打，土将开始向桩周挤密，桩周孔隙水消失，再打时摩阻力增大而使桩难以打入。打桩时，应防止锤击偏心，以免桩产生偏位、倾斜、或打坏桩头，折断桩身。


　　打桩时，桩正常沉入，应是桩锤回跳小，贯入度（每击时桩的人士深度）变化均匀。若桩锤跳头，则说明锤太轻。如贯入度突然减小而回跳增大，则说明桩下有障碍物。若贯入度突然增大，则说明桩尖、桩身有可能遭到损坏，或接校不牢，接头破裂，或下遇软土层、墓穴等。打桩过程中，如贯入度剧变，桩身突然发生倾斜、移位或有严重回弹，桩顶或桩身出现严重裂缝或破碎等情况，应暂停打桩，并及时研究处理。打桩完毕后，应将桩头或无法打入的桩身截去，以使桩顶符合设计标高。


　　 2.3、打桩的质量控制方法
　　打桩的质量控制包括两方面的内容，一是控制贯入度或沉桩的标高，二是控制好打桩的偏差以及桩身、桩顶不被打坏。打桩是隐蔽工程施工，因此施工时应作好观测和打桩记录，要观测和记录桩的入土速度，锤的落距，每分钟的锤击次数，以此作为工程验收时鉴定桩质量的依据之一。


　 　3、接桩的方法
　　由于拉架高度限制和打、压桩工艺的特点，当单根桩较长时，就要把桩分成几节预制，在打桩过程中，逐节接长，将桩打入。为了避免继续打桩时使桩偏心受压，接桩时，上下节桩的中心偏差不得大于10mm。接桩的节点应保证传力可靠，构造简单和施工方便。常用的接桩方法有法兰螺栓连接、焊接和硫磺胶泥锚接。


　　焊接法是在制桩时在桩的端部预埋入角钢和钢板。接桩时，上下节桩对正无误后，用拼接角钢点焊固定；再次检查位置正确后，则进行焊接。施焊时，应两人同时对角对称地进行，以防止节点温度变形不匀而引起桩身的歪斜。焊缝要连续饱满。


　　焊接法接桩消耗钢材较多，而且操作较繁琐，影响工效。近年来研究使用“硫磺胶泥浆锚”（简称浆锚法）接桩显示了较多优点，此法构造简单，操作方便，提高了工效。


　　浆锚法接桩常用于采用静力压校法沉入实心桩的接桩，也可用于桩截面大于350mm×350mm时的打桩。


　　其方法是：制桩时，在上节桩的下端面预埋用螺纹钢筋制成的锚筋，在下节桩的上端面预留有螺纹的钱孔。沉桩施工中，当下节校沉入土中后，吊起上节桩并准确对正，使锚筋插入锚孔内，然后保持上下两校的接触端面间距约200mm，此时安好临时夹箍，将熔化的硫磺胶泥注满锚孔，并使其溢满桩端面约10—20mm；缓慢放下上节桩，使上下桩胶接，待硫磺胶泥冷凝后，卸下夹箍，即可继续沉桩。


　　硫磺胶泥是一种热塑冷硬性胶结材料，它是由胶结料、细骨料、填充料和增韧剂熔融搅拌混合而成的。其重量配合比（％）如下：


　　硫磺：水泥：粉砂：聚硫780胶＝44：11：44：1或硫磺：石英砂：石墨粉：聚硫甲胶＝60：34．3：5：0．7。


　　硫磺是纯度97％以上的粉状或块状工业硫磺；水泥是胶泥中的填充料，其标号对胶泥的性能无影响；砂在胶泥中起骨架作用，能提高胶结强度，减少热变形，但掺入过多将增加脆性；一般选用含泥量少的建筑砂过筛（筛径30目）取用筛下的粉细砂；聚硫780胶或聚硫甲胶是增韧剂，可以改善胶泥的韧性和热变形，并显著提高其强度。硫磺胶泥浇注后的冷却时间与胶泥的浇注温度和气温有关。硫磺胶泥应在2min内连续灌注完毕。

　　 三、结语
　　综上所述，作为建筑基础工程的重要组成部分，钢筋混凝土预制桩的施工质量直接影响到整个工程的质量，因此，为保证整个工程的质量，必须从各方面把握技术要点，保证工程质量。

　　参考文献：
　　[1] 郭立民，方承训. 建筑施工[M]. 中国建筑工业出版社，2006（10）.
　　[2] 肖金媛，魏霍霖. 建筑施工技术[M]. 北京理工大学出版社，2010.