土木工程专业论文范文

土木工程专业论文范文内容摘要：

出现断桩，此时桩的有效长度还是未能达到设计要求。 针对此种情况，参考地质勘察资料（施工区域有较后的中砂层），所以建议设计单位修改设计方案，把以前的摩擦型桩改为端承和摩擦的复合型短桩，经修改后的桩，大大的增加了桩的 有效入土深度，也加快 了 施工进度。 第三章 预应力管桩施工前准备工作 10 PHC 管桩制作图 31 PHC 管桩制作图 32 第 四 章 静压预应力管桩施工 11 第四章 静压预应力管桩施工 预应力管桩沉桩机理 沉桩施工时，桩尖“刺入”土体中时原状土的初应力状态受到破坏，造成桩尖下土体的压缩、变形，土体对桩尖产生相应阻力，随着桩贯入压力的增大，当桩尖处土体所受应力超过其抗剪强度时，土体发生急剧变形而达到极限破坏，土体产生塑性流动（粘性土）或 挤密侧移和下拖（砂土），在地表处，粘性土体会向上隆起，砂性土则会被拖带下沉，在地面深处由于上覆土层的压力，土体主要向桩周水平方向挤开，使贴近桩周处土体结构完全破坏，由于较大的辐射向压力的作用也使邻近桩周处土体受到较大扰动影响，此时，桩身必然会受到土体的强大法向抗力所引起的桩周摩阻力和桩尖阻力的抵抗，当桩顶的静压力大于沉桩时的这些抵抗阻力，桩将继续“刺入”下沉，反之，则停止下沉。 压桩时，地基土体受到强烈扰动，桩周土体的实际抗剪强度与地基土体的静态抗剪强度有很大差异。 随着桩的沉入，桩与桩周土体之间将出现相对剪 切位移，由于土体的抗剪强度和桩土之间的粘着力作用，土体对桩周表面产生摩擦阻力，当桩周土质较硬时，剪切面发生在桩与土的接触面上；当桩周土体较软时，剪切面一般发生在邻近于桩表面处的土体内，粘性土中随着桩的沉入，桩周土体的抗剪强度逐渐下降，直至降低到重塑强度；砂性土中，除松砂外，抗剪强度变化不大，各土层作用于桩上的桩侧摩阻力并不是一个常值，而是一个随着桩的继续下沉而显著减少的变值，桩下部摩阻力对沉桩阻力起显著作用，其值可占沉桩阻力的 50～ 80％，它与桩周处土体强度成正比，与桩的入土深度成反比。 粘性土中，桩尖处土 体在扰动重塑、超静孔降水压力作用下，土体的抗压强度明显下降；砂性土中，密砂受松驰效应影响土体抗压强度减少，松砂受挤密效应影响土体抗压强度增大，在成层土地基中，硬土中的桩端阻力还将受到分界处粘土层的影响，上覆盖层为软土时，在临界深度以内桩端阻力将随压入硬土内深度增加而增大，下卧层为软土时，在临界厚度以内桩端阻力将随压入硬土的增加而减少。 一般将桩摩阻力从上到下分成三个区：上部柱穴区，中部滑移区，下部挤压区。 施工中因接桩或其它因素影响而暂停压桩，其间歇时间的长短虽对继续下沉的桩尖阻力无第 四 章 静压预应力管桩施工 12 明显影响，但对桩侧摩擦阻力 的增加影响较大，桩侧摩擦阻力的增大值与间歇时间长短成正比，并与地基土层特性有关，因此在静压法沉桩中，应合理设计接桩的结构和位置，避免将桩尖停留在硬土层中进行接桩施工。 预应力管桩静压施工 静压桩施工特点 ： 由文献 [2]、 [3]可得： 静压预应力管桩施工特点： （ 1） 低 噪音 、低污染、 施工时对施工现场外周边环境 及建（构）筑物 影响 小。 （ 2）施工进度快，无论是起吊桩还是压桩都非常快捷。 （ 3） 桩身质量破坏性小、 对施工工序、工程质量容易控制。 静压 管桩施工方法 施工放样： （ 1） 放 样的技术人员，要认真学习和弄懂要施工的所有图纸。 （ 2） 对桩位的放样，应根据甲方及测量部门所提供的单体座标、控制点、利用 J2经纬仪，配合符合国家标准计量所认可的 50 米钢尺进行放样。 放样时应根据设计图纸的要求做出各轴线的标志，且做好四个角落，八个方位及通长轴的控制点。 控制点的埋设应牢固可靠，不易损坏。 放样人中的经纬仪操作者应配备两人，一个测放，一个复核，相互交叉，配合施工操作。 放完样后，通知甲方及测量部门或监理部门进行校核。 （ 3） 桩圆心位置放样偏差不得大于 20mm。 压桩顺序确定： 压桩顺序应符合下列原则： （ 1） 空旷场地压桩应由中心向四周安排压桩顺序； （ 2） 某一侧有需要保护的建筑（构）筑物或地下管线时，则应由该侧向远离的方向安排压桩顺序； （ 3） 有不同深度的基桩时，应按先深后浅的原则安排压桩顺序； （ 4） 有不同规格型号的基桩时，应按先大后小，先长后短的原则安排压桩顺序； （ 5） 压桩机运行线路经济合理，运桩、喂桩方便。 压 桩 （ 1） 在吊桩的同时，桩机要移动到施工的桩位上且对好桩位。 第 四 章 静压预应力管桩施工 13 （ 2） 吊起的桩在插入桩机的夹持箱内时，桩机上的操作人员应配合 ，把桩对准夹持箱的夹口，然后指挥吊车慢慢把桩放下，放下位置大约在桩尖距离地面 10cm 处停下，夹持器把桩夹紧，吊车的吊钩放松离开钢丝绳。 （ 3） 移动桩机，使桩尖对准桩位后，进行压桩。 （ 4） 在夹持器夹桩时，压力要控制好，以免压力过大而把桩夹裂。 （ 5） 压入第一节桩是保证整根桩质量的关键，应认真做好定位和校直工作。 压入土 时 ，先应根据机上水平仪调平机台同时须在桩机的正面和侧面分别架设线锤 ，监控下桩垂直度偏差不得大于 %桩长。 （ 6） 若桩身垂直度偏大，须拔出已压入部分，并根据经纬仪指示调整机台水平度使桩 身垂直，同时记录此时机台水平仪的偏差量作为下次调节器调平的修正值，再行压入。 并认真注意压桩时的桩身和压力表的变化情况，如有异常偏移或倾斜应立即分析原因，并采取校正措施。 在确认压入方向无异常时，方可连续施工。 （ 7） 应合理调配管节长度，尽量避免接桩时桩尖处于或接近硬持力层。 （ 8） 接桩一般在距地面 左右时进行， 接桩时上节桩与下节桩应对直，下节桩不得已呈倾斜状态时，上节桩仍应以轴线垂直为准，下、下两块端桩轴向错位量应小于10mm，坡口根部间隙小于４ mm，若根部间隙过大，应用铁片填实再行施焊。 （ 9） 现场电 焊可采用手工电弧焊，手工焊焊条采用Ｔ 422 或Ｔ 426。 （ 10） 焊接工艺应符合如下规定： ① 上、下端板应除污、除锈。 坡口处呈金属光泽方可施焊； ② 选用焊条直径应能满足焊透坡口根部的要求，一般规定根部打底须用直径 34mm的焊条，其余部分可用 45mm 的焊条； ③ 焊接时分层对称均匀连续施焊，焊接道数不少于 2道，每道焊接接头必须超前引弧以免产生缺陷，根部必须须焊透。 焊接部分不得有凹痕、咬边、焊瘤、夹渣、裂缝等有害缺陷。 表面加强焊缝堆高应饱满。 焊接后应进行外观检查，发现有缺陷应返工修整，同一道焊缝返修次数不得超过 2次。 ④ 接桩宜设导向箍就位上节桩，上下应顺直，错位偏差不宜大于 10mm。 焊接层数不得少于二层，内层焊渣必须清理干净后方能施焊外一层。 焊接时先在坡口圆周上对称点焊 4 点，然后对称焊接，两人同时对角对称进行，焊缝应连续饱满，桩端处间隙采用厚薄适当、最好加工成楔形的铁片填实焊牢。 尽可能缩小接桩时间，焊后自然冷却 8分钟。 焊接接桩应按隐蔽工程进行验收。 第 四 章 静压预应力管桩施工 14 ⑤ 大风和雨天，应有可靠的防风、防雨措施，否则不得进行焊接施工。 （ 11） 为避免对桩身造成不必要的损坏，压桩过程中应严格控制夹桩力，其对桩身产生的最大面压力不大于压桩力。 并应采取逐次加压，均匀施力的步骤，先初步夹紧，然后分次加压至所需压力止。 严禁骤然升压。 （ 12） 压桩过程中若出现压桩力突变、桩身位移、倾斜，桩周涌水地表严重隆起或桩身破损，应立即停压，并上报相关部门，待查明原因进行必要的处理，方可继续进行施工。 （ 13） 压桩应持荷稳压 5 分钟，桩不下沉方可停止施压。 （ 14） 为防止停压后桩身反弹，引起的承载力降低，在停压后应进行复压，复压需进行二次，每次持荷稳定时间不少于 10秒。 （ 15） 需要送桩时，送桩轴线必须与桩轴线一致。 送桩作业必须使用圆钢管送桩器，不得以管桩本身作送 桩用，避免对管桩造成损坏。 （ 16） 压桩过程中遇障碍或因地基原因，致使桩位偏移倾斜时，应会同有关方面确认，不允许强行纠偏。 （ 17） 整根桩应力求连续施工，间歇时间应尽量减少。 （ 18） PHC 管桩的截桩应使用截桩器。 严禁用大锤横向敲击，以免损坏桩身。 （ 19） 静压桩机所有压力仪器仪表应按规定送检，以保证夹桩及压桩力控制准确。 （ 20） 压桩过程中，驾驶室内的操作人，要注意压力表的压力值，出现有激烈抖动，应立刻停止压桩，以免遇到石头把桩尖损坏。 （ 21） 压桩过程中，桩位要随打 随 记录，预防错打、漏打，同时应对周围建 筑物，地下管线等进行规测、监护，并及时做好记录。 静压桩施工、 接桩详见图 4图 4图 43。 压桩施工要点 (1) 压桩应连续进行，因故停歇时间不宜过长，否则压桩力将大幅度增长而导致桩压不下去或桩机被抬起。 (2) 压桩时要观察其贯入度变化情况，当贯入度骤减，压力超过终压值时，应马上停止压桩，结合地质勘察报告分析原因，如桩身出现严重破损裂缝（大于 2O0 ㎜ ）要及时与设计院联系，采取加强措施。 (3) 压桩的终压控制很重要，一般对纯摩擦桩，终压时以设计桩长为控制条件；对第 四 章 静压预应力管桩施工 15 长度大于 21m 的端承 摩擦型静压桩，应以设计桩长控制为主，终压力值作对照；对一些设计承载力较高的桩基，终压力值宜尽量接近压桩机满载值；对长 14～ 21m 静压桩，应以终压力达满载值为终压控制条件；对桩周土质较差且设计承载力较高的，宜复压 1～ 2次为佳，对长度小于 14m 的桩，宜连续多次复压，特别对长度小于 8m 的短桩，连续复压的次数应适当增加。 (4) 静压力桩单桩竖向承载力，可通过桩的终止压力值大致判断，如判断的终止压力值不能满足设计要求，应立即采取送桩加深处理或补桩，以保证桩基的施工质量。 (5) 由 于地基土壤较差，或分布有不同程度的 膨胀土、高岭土等，在压桩时往往会造成桩身上浮，因此，当一排桩压完后，应多次进行复测桩位标高，桩身上浮应≤ 50㎜ ，当桩身上浮＞ 50㎜ 时，应待桩全部压完后，按桩端承载力值加大 1倍荷载复压，达到符合原标高要求。 800t 抱压式静力压桩机正在施工 静压桩施工图 41 第 四 章 静压预应力管桩施工 16 静压桩接桩图 42 钟氏接头 静压桩接桩图 43第 五 章 出现问题与事故处理 17 第五章 出现问题与事故处理 由文 献 [1]、 [2]、 [3]可得： 桩身断裂 桩在沉入过程中，桩身突然倾斜错位，当桩尖处土质条件没有特殊变化，而贯入度逐渐增加或突然增大，桩身出现回弹现象，即可能桩身断裂。 主要原因： 1）桩身在施工中出现较大弯曲，在集中荷载作用下，桩已超过其自身抗弯强度， 2）施工时压应力大于桩身混凝土抗压强度时，混凝土发生破碎； 3）制作桩的水泥标号不符合要求，砂、石中含泥量大，石子中有大量碎屑，使桩身局部强度不够，施工时在该处断裂； 4）桩在堆放、起吊、运输过程中产生裂纹或断裂 未被发现； 5)接桩焊缝不饱满，焊后自然冷却时 间不够，接桩时两节桩不在同一轴线上，产生了曲折； 6）地质土层软硬变化或有坚硬障碍物时，把桩尖挤向一侧 ； 7）施工场地不平、烂泥、积水多，造成压桩时机身不平稳。 预防措施： 一是 施工前 先对桩身 质量 进行全面检查 ， 测量管桩的外径、壁厚、桩身弯曲度等有关尺寸，并详细记录，发现桩身弯曲超过规定或桩尖不在桩纵轴线上的不宜使用；二是 应清除地下障碍物，每节桩的细长比不宜过大，一般不超过 30； 三是 在初沉桩过程中，如发现桩身不垂直应及时纠正，桩打入一定深度发生严重倾斜时，不宜采用移动桩架来纠正； 四是 接桩时，要保证上下两节桩在同一轴 线上； 五是 桩在堆放、起吊、运输过程中，应严格按照有关规定或操作规程执行； 六是 普通预制桩经蒸压达到要求强度后，宜在自然条件下再养护一个半月，以提高桩的后期强度 ；七是应保证施工场地平整坚实，有排水措施，让机台行走或施压过程机身平稳不晃动。 治理方法：当施工中出现断裂桩，应会同设计人员共同研究处理办法，根据工程地质条件、上部荷载及所处的结构部位，来采取相应补桩的方法 或根据桩身断裂程度 在裂缝位置补强，补强方法有：（一）内加固法：一般对断桩位置深度大于 5米的，采用螺旋钻清除管桩内杂物，并清理深度超过断裂处 1米以下，经 过内孔壁清洗干净后，将配螺旋箍式钢筋笼（钢筋笼纵筋及螺旋箍筋根据设计配筋）放置在管桩孔内，内灌加膨胀剂的高标号细石混凝土。 （二）外加固法：一般对断桩位置深度小于 5米 的 ，用人工挖孔，钢筋混凝土圆模作护壁，找到断桩处，挖至断桩以下 1米，将配螺旋箍式钢筋笼（钢筋第 五 章 出现问题与事故处理 18 笼纵筋及螺旋箍筋根据设计配筋） 放置在管桩外侧，并用掺膨胀剂的高标号细石混凝土灌注，将管桩外包。 沉桩达不到设计要求 桩设计时是以最终贯入度和最终标高作为施工的最终控制。 一般情况下，以一种控制标准为主，另一种控制标准为参考，有时沉桩达不到设计的最终 控制要求，主要原因：一是 勘探点不够或勘探资料粗略，勘探工作以点带面，致使设计考虑持力层或选择桩尖标高有误，有时因为设计要求过严，超过施工机械能力或桩身砼强度； 二是 桩机及配重太小或太大，使桩沉不到或沉过设计要求的控制标高； 三是 桩身打断致使桩不能继续打入 ；四是 中断沉桩时间过长，由于设备故障或其他特殊原因，致使沉桩过程突然中断，或接桩时，桩尖停留在硬土层内，若延续时间过长，沉桩阻力增加，使桩无法沉到设计深度；五是在群桩施工。