预制混凝土桩基础施工准备

  桩是指深入土层的柱型构件，称基桩。由基桩与连接桩顶的承台组成桩基础，简称桩基。桩基础的主要作用是将上部结构的荷载传递到深部较坚硬、压缩性小的土层或岩层。由于桩基具有承载力高、稳定性好、沉降及差异变形小、沉降稳定快、抗震性能强以及能适应各种复杂地质条件等特点而得到广泛应用。

  1 桩基分类

  1.1 按承载性状分类

  根据桩在极限承载状态下，总侧阻力和总端阻力所占份额分为两个大类和四类。

  1.1.1摩擦型桩

  （1）摩擦桩：在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载由桩侧阻力承受，桩端阻力小到可忽略不计；

  （2）端承摩擦桩：在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载主要由桩侧阻力承受。

  1.1.2端承型桩

  （1）端承桩：在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载由桩端阻力承受，桩侧阻力小到可忽略不计。

  （2）摩擦端承桩：在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受。

  1.2 按成桩方法分类

  1.2.1挤土桩

  沉管灌注桩、沉管夯（挤）扩灌注桩、打入（静压）预制桩、闭口预应力混凝土空心桩和闭口钢管桩。

  成桩过程的挤土效应在饱和黏性土中是负面的，会引发灌注桩断桩、缩颈等质量事故，对于挤土预制混凝土桩和钢桩会导致桩体上浮，降低承载力，增大沉降；挤土效应还会造成周边房屋、市政设施受损；在松散土和非饱和填土中则是正面的，会起到加密、提高承载力的作用。

  1.3 部分挤土桩

  包括冲孔灌注桩、钻孔挤扩灌注桩、搅拌劲芯桩、预钻孔打入（静压）预制桩、打入（静压）式敞口钢管桩、敞口预应力混凝土空心桩和H型钢桩。

  1.4 非挤土桩

  分为干作业法钻（挖）孔灌注桩、泥浆护壁法钻（挖）孔灌注桩、套管护壁法钻（挖）孔灌注桩。对于非挤土桩，由于其既不存在挤土负面效应，又具有穿越各种硬夹层、嵌岩和进入各类硬持力层的能力，桩的几何尺寸和单桩的承载力可调空间大。因此钻、挖孔灌注桩使用范围大，尤以高重建筑物更为合适。

  2 场地准备

  2.1 障碍物处理

  沉桩前，应向城市管理、供水、供电、煤气、电信、房管等有关单位提要求，认真处理高空、地上、地下的障碍物。然后对现场周围的建筑物、地下管线等作全面检查，如有危房或危险构筑物，必须予以加固或采取隔振措施或拆除。

  2.2 场地平整

  打桩场地必须平整、坚实，必要时应铺设道路，经压路机压实，场地四周应挖排水沟排水。制桩材料的进场路线与成桩运往打桩地点的路线不应互相受干扰。

  2.3 抄平放线

  在打桩现场设置水准点，其位置应不受打桩影响，数量不少于两个，用于抄平场地和检查桩的入土深度。要根据建筑物的轴线控制桩定出桩基础的每个桩位。

  3 桩的制作、运输和堆放

  3.1 桩的制作

  预制混凝土实心方桩是最常用的桩型之一。断面尺寸一般为200mm× 200mm～600mm×600mm。单节桩的最大长度，依打桩架的高度而定，一般在27m以内。如需打设30m以上的桩，则将桩预制成几段，在打桩过程中逐段接长。但应避免桩尖接近硬持力层或桩尖处于硬持力层中接桩。较短桩多在预制厂生产，较长桩一般在现场附近或打桩现场就地预制。

  制桩模板宜采用钢模版，模板具有足够刚度，并应平整，尺寸准确。制作方桩的方法有并列法、间隔法和重叠法等。现场制作由于场地限制，采用叠浇法比较多。重叠层数根据地面允许荷载和施工条件确定，但不宜超过四层。桩与桩之间应做好隔离层（如油毡、牛皮纸、塑料纸、纸筋灰等）。上层桩或邻桩的浇筑，应在下层桩或邻桩混凝土达到设计强度的30％以后方可进行。由于重叠法施工需待上层桩混凝土到龄期后，整堆桩才能起吊使用，故也可将桩制成阶梯状。

  预制桩钢筋骨架的主筋连接宜采用对焊或电弧焊。当钢筋直径不小于20mm时，宜采用机械接头连接。预制桩在锤击沉桩过程中要出现拉应力，对于受水平、上拔荷载桩桩身拉应力是不可避免的，按现行《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204的规定，同一截面的主筋接头数量不得超过主筋数量的50％，相邻主筋接头截面的距离应大于35dg，且不小于500mm。钢筋骨架的制作还必须符合现行行业标准《钢筋焊接及验收规程》JGJl8和《钢筋机械连接通用技术规程》JGJl07的规定。

  预制桩混凝土粗骨料应使用碎石或开口卵石，粒径宜为5～40mm。混凝土强度等级常用C30～C40，宜用机械搅拌，机械振捣，由桩顶向桩尖连续浇筑捣实，一次完成。制作后应洒水养护不少于7d。

  3.2 桩的起吊、运输和堆放

  钢筋混凝土预制桩应在混凝土达到设计强度的70％方可起吊，达到设计强度的100％才能运输和打桩。如提前吊运，必须采取措施并经过验算合格后才能进行。起吊时，必须合理选择吊点，防止在起吊过程中过弯而损坏。如无吊环，设计又未做规定时，绑扎点的数量及位置按桩长而定，应符合起吊弯矩最小的原则，可按位置捆绑。

  运输时桩身的混凝土强度应达到设计强度的100％。可以用平板车进行运输，运输中应保持平稳。桩的堆放场地应平整、坚实，不得产生不均匀沉陷。垫木位置应与吊点位置相同并保持在同一平面上。各层垫木应上下对齐。桩的堆放应按打桩的要求分规格依次进行，堆放层数不宜超过4层。运到打桩位位置堆放，应布置在打桩架附设的起重钩工作半径范围内，并考虑到起吊方向，避免转向。

  当建筑物在靠近地面的软弱土层较厚的场地上时,天然地基承载能力不能满足要求,如果利用桩基础来代替天然地基,不仅可使建筑物提高抗震能力,而且还可以取得良好的技术经济效益。由于桩基在建筑施工中的广泛应用，所以做好预制混凝土桩基础施工准备是施工质量的重要保证。

  参考文献：

  [1]宁仁岐.建筑施工技术.北京：高等教育出版社,2002.

  [2]张厚先.建筑施工技术.北京：机械工业出版社,2004.