钢管桩的沉桩施工技术及质量控制分析

下面是鲁班乐标给大家带来关于钢管桩的沉桩施工技术及质量控制分析，以供参考。

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2500mil，最小为316mm。在壁厚方面，最大为25mill，最小为6．5mm。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6m，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3In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一80em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20m左右的位置较易于穿透；b厚度在5mm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。