預應力混凝土管樁快速接頭施工工法

預應力混凝土管樁快速接頭施工工法

《預應力混凝土管樁快速接頭施工工法》是廣州市建築集團有限公司、廣州市紅棉乾掛石工程有限公司完成的建築類施工工法;作者分別是李慧瑩、黃浩、李均堯、鐘肇鴻、鄧迎芳;適用範圍是承受豎向壓力或抗拔的預應力混凝土管樁(錘擊和靜壓施工)接頭連線,冬、雨期和地下水、地基土對樁身混凝土、鋼筋有中等腐蝕環境下施工的管樁基礎應優先採用機械接頭連線。

《預應力混凝土管樁快速接頭施工工法》主要的工法特點是:機械接頭施工採用機械連線,易操作,對工人的技術水平要求不高;機械接頭不受天氣條件的影響和限制;接樁時間短,速度快;防腐能力強、耐久性好。

2009年10月19日,《預應力混凝土管樁快速接頭施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2007-2008年度國家一級工法。

基本介紹

  • 中文名:預應力混凝土管樁快速接頭施工工法
  • 工法編號:GJYJGF009-2008
  • 完成單位:廣州市建築集團有限公司、廣州市紅棉乾掛石工程有限公司
  • 主要完成人:李慧瑩、黃浩、李均堯、鐘肇鴻、鄧迎芳
  • 審批單位:中華人民共和國住房和城鄉建設部
  • 主要榮譽:國家一級工法(2007-2008年度)
形成原因,工法特點,操作原理,適用範圍,工藝原理,施工工藝,材料設備,質量控制,安全措施,環保措施,效益分析,套用實例,榮譽表彰,

形成原因

預應力混凝土管樁焊接接樁普遍存在以下缺陷:工序耗時多,效率低;接樁容易產生焊接不牢固、局部焊縫不飽滿、高溫焊縫遇水產生脆裂等質量通病,質量受人為因素影響,對焊工技能要求高;施工受到天氣和環境的影響,不宜在冬、雨期和地下水、地基土對樁身混凝土、鋼筋有中等腐蝕的環境下施工。在工程實踐中遇到冬、雨期施工,或淤泥層厚等不良地質,採用傳統的焊接方法產生了不同程度的困難,為此發明了《預應力混凝土管樁快速接頭施工工法》。

工法特點

《預應力混凝土管樁快速接頭施工工法》的工法特點是:
一、機械接頭施工可排除人為因素的干擾。採用機械連線,易操作,對工人的技術水平要求不高,一般工人實踐後即可操作,質量易保證。
二、機械接頭不受天氣條件的影響和限制,在冬、雨期也可施工,且質量可靠穩定。
三、接樁時間短,速度快。機械接頭不用施焊無需停歇,縮短了連線時間,加快了施工進度,縮短了工期。
四、防腐能力強、耐久性好。該接頭所有零件都經過鍍鋅、施工時使用瀝青塗料,鍍鋅層厚度較大,能在惡劣環境中長期使用,其防腐能力大於焊接接頭表面塗防腐漆。

操作原理

適用範圍

《預應力混凝土管樁快速接頭施工工法》適用於承受豎向壓力或抗拔的預應力混凝土管樁(錘擊和靜壓施工)接頭連線,冬、雨期和地下水、地基土對樁身混凝土、鋼筋有中等腐蝕環境下施工的管樁基礎應優先採用機械接頭連線。

工藝原理

《預應力混凝土管樁快速接頭施工工法》的工藝原理敘述如下:
採用“機械齒塊嚙合”的原理,用帶鋸齒形的連線銷插人預埋在樁端端頭鋼板的連線槽中,連線銷與藏於連線槽內帶有反向鋸齒型的鋼銷板通過彈簧的伸縮緊固,將兩者相互嚙合,從而將兩節樁連成整體,它不僅能可靠的傳遞壓力,還可以承受彎矩、剪力和拉力。

施工工藝

  • 工藝流程
《預應力混凝土管樁快速接頭施工工法》的工藝流程見圖1。
預應力混凝土管樁快速接頭施工工法
圖1 管樁機械快速接頭施工工藝流程
  • 操作要點
《預應力混凝土管樁快速接頭施工工法》的操作要點如下:
一、機械快速接頭部件加工工藝流程
1.機械接頭的構造
機械接頭是在管樁樁端每個接頭的預埋鋼板上,均分焊接數個接樁用的連線槽,內藏鋼銷板和壓力彈簧,機械接頭的構造見圖2。
預應力混凝土管樁快速接頭施工工法
圖2 機械接頭構造圖
2.機械快速接頭部件生產的工藝流程
(1)根據選用的預應力管樁類型和樁徑進行機械快速接頭部件設計和加工,機械快速接頭的設計原則是接頭受力不小於樁身受力,具體要滿足下面幾個條件:機械件的連線要達到預應力混凝土管樁的受力要求;連線銷滿足抗拉要求;連線滿足抗剪要求;接頭受力滿足管樁的抗彎要求。
(2)快速接頭的樁端預埋鋼板為一特殊埋件,按構造有經濟型和普通型兩種見圖3。採用經濟型機械接頭的預應力管樁,其接頭處的特殊埋件分為F形(連線槽是齒結合式)和L形(連線盒是螺絲式)兩種,採用普通型機械接頭的預應力管樁,其接頭處的特殊埋件只用F形。F形特殊埋件設有連線槽和連線槽內帶有鋼銷板及壓力彈簧等部件,兒形特殊埋件則設有特別設定的螺栓連線盒,連線銷為一端帶方形齒牙,另一端帶圓形絲牙的連線件。2007年前使用最普遍的是經濟型接頭。
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圖3 經濟型和普通型接頭構造圖
(3)機械快速接頭部件生產的工藝流程見圖4。
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圖4 機械快速接頭部件生產的工藝流程
(4)機械快速接頭加工的尺寸和規格應符合表1的規定,並應符合DBJ/T15一22一98的規定,接頭零部件實物見圖5。
表1 機械快速接頭加工尺寸表
管樁外徑(毫米)
端頭板厚(毫米)
樁套箍(毫米)
連線銷、孔數
板厚
套箍高
套箍外徑
300
16
≥1.5
≥130
299
6
400
16
≥1.5
≥130
399
7~8
500
18
≥1.5
≥130
499
9~12
600
18
≥1.5
≥130
599
9~13
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圖5 機械快速接頭零部件實物圖
(5)出廠質量檢驗
出廠質量檢驗按照質量控制目錄第一點下第2小點和第3小點標準進行檢驗,抽檢數量按每批次隨即抽取3件,每批次數量應不少於5000件。硬度採用HRC硬度計進行檢測,鍍鋅層厚度和電鍍鋅層厚度的檢驗按照GB/T2694一2003和GB/T9799一1997的規定進行,尺寸檢驗採用鋼捲尺、鋼直尺、遊標卡尺等測量。
(6)力學性能試驗
接頭力學性能試驗主要是對接頭進行抗彎性能試驗,抗彎試驗見圖6及圖7所示。
預應力混凝土管樁快速接頭施工工法
圖6 快速接頭管樁的抗彎試驗示意圖
預應力混凝土管樁快速接頭施工工法
圖7 快速接頭管樁的現場抗彎試驗
根據《先張法預應力混凝土管樁》GB13476一1999的規定:管樁接頭處極限彎矩不得低於管樁的極限彎矩,管樁的抗彎性能指標見表5。
二、預應力混凝土管樁加工製作
1.根據設計要求選擇管樁,並根據管樁的類型選擇快速接頭的樁端預埋件類型,2007年前使用較普遍的是採用經濟型快速接頭,然後進行管樁加工製作。
2.採用經濟型機械快速接頭要編制配樁和加工計畫,並注意樁端預埋鋼板特殊埋件的型號,先行埋入樁接頭處的樁端預埋鋼板特殊埋件套用F形,後接樁接頭處的樁端預埋特殊埋件套用L形,非接頭處仍採用原樁端預埋鋼板。採用普通型快速接頭的樁端特殊埋件選用F形的特殊埋件即可,非接頭處仍採用原樁端預埋鋼板。一般採用的是經濟型機械快速接頭,配樁示意圖見圖8。
預應力混凝土管樁快速接頭施工工法
圖8 配樁示意圖
3.預應力混凝土管樁的尺寸驗收
預應力混凝土管樁加工製作完成後需進行質量檢驗和驗收,驗收標準見表2。
表2 預應力混凝土管樁的尺寸驗收表(毫米)
項目
允許偏差值
質檢工具及度量方法
長度
+0.7%L
-0.5%L
採用鋼捲尺
端部傾斜
≤0.5%D
將直角靠尺的一邊緊靠樁身,令一邊緊靠端板,測其最大間距
外徑D
≤400
+5
-4
用卡尺或鋼尺在同一斷面測定相互的兩直徑,取其平均值
≤600
+7
-4
壁厚t
正偏差不限
-5
用鋼直尺在同一斷面相互垂直的兩直徑上測定四處壁厚,取其平均值
保護層厚度
+10
-5
用鋼尺,在管樁斷面處測量
樁身彎曲度
L/1000
將拉線緊靠樁的兩端部,用鋼直尺測其彎曲處最大距離
端頭板
平整度
2
用鋼直尺一邊緊靠端頭板測其間隙處距離
外徑
0
-1
用鋼捲尺或鋼直尺、卡尺
內徑
±2
厚度
+0.3
-0.8
三、選擇管樁的施工方法
根據現場土質和周邊環境的實際情況選擇管樁的施工方法,主要有靜壓法和錘擊法,因靜壓法施工具有無噪聲、樁損耗低等優點,使用最為普遍。
四、施工準備
施工準備主要包括技術準備和材料、人力、樁機設備準備等。
1.技術準備
(1)根據要求,施工用水、用電由施工方根據業主提供的水源現場安裝接通。
(2)辦理好開工前施工許可證和施工方案審批等相關手續,制定技術措施和質量責任制,形成完善的質量保證體系。
(3)熟悉地質報告,詳細調查場地及鄰近區域內的地下及地上管線、地下障礙物,對可能影響施工的建(構)築物進行徹底清理並制定、實施可靠的安全防護措施。
(4)深人理解施工圖紙及有關資料,組織有關單位會審圖紙,明確掌握技術和施工要求。
(5)編制詳細的施工方案和施工進度計畫。
2.材料進場準備
預應力混凝土管樁和機械快速接頭進場時需要出廠合格證、材料試驗報告等質量證明檔案,材料抽檢送質量檢測站進行質量檢驗。
材料運送到現場後應擺放整齊,管樁的堆放應保證場地的平穩,按規格、類型分別堆放,堆放時應設墊枕,機械快速接頭應存放在乾燥、通風的庫房,離地面高度不少於150毫米,不允許露天存放。
3.樁機設備和人力進場準備
根據現場情況和施工要求,合理組織樁機設備、人力進場。
五、樁位定線放樣
首先根據設計圖紙進行室內計算,對甲方交付的高程點和控制點進行校核,並設定基準控制點,用木樁或混凝土礅對控制點進行保護,然後根據業主提供的控制點和樁位平面布置圖放出樁位軸線,並對樁位第一次進行放樣定位,清除樁位的障礙物後,對樁位進行第二次核定並自檢,自檢完成後移交業主和監理進行復驗、驗收。驗收合格後須對放出的樁位做好標誌並進行保護,用40厘米長Φ10鋼筋在樁位位置打入土中,鋼筋中上部用兩道紅繩綁紮牢固,留出約30厘米長紅繩在地面,或者在周圍撒上白灰,施工時根據紅繩和石灰即可找到精確的樁位,以防止錯、漏施工,見圖9~圖11。
六、樁機就位
樁機就位前應對樁機施工範圍內的場地鋪上一層磚渣並壓實,對高低不平地段可用推土機推平,場地內妨礙樁位部分的地下障礙物要清除乾淨,防止造成偏樁和沉樁困難。樁機就位時應對準樁位,保持樁機垂直穩定,確保在施工中不傾斜、移動。
七、第一節樁吊人樁機內
吊樁時吊點應符合設計要求,如設計無規定時,當待接樁樁長在16米內,可用一個吊點起吊,吊點位置應設在距樁端0.293L樁長處,且預應力混凝土管樁應達到設計強度100%方可起吊。起吊第一節樁時先拴好吊裝用的鋼絲繩及索具,然後啟動油缸,調整樁機位置,使樁尖垂直對準樁位中心。
八、第一節樁壓(打)施工
第一節樁壓(打)施工時,樁機要求調到水平,沉樁時採用經緯儀在兩個垂直方向校測,保證第一節樁的垂直度偏差不大於外徑D的0.5%。
九、清理人土樁和待接樁接頭鋼板表面雜物
將待接樁和入土樁預埋鋼板表面的雜物用鋼絲刷清除乾淨。
十、安裝連線銷
在待接樁上安裝連線銷,對於使用經濟型機械接頭的管樁,將連線銷對準待接樁連線銷孔,在待接樁上用扳手旋入各根連線銷(絲牙部分),使用普通型機械接頭的管樁,將連線銷對準待接樁連線銷孔,在待接樁上用小錘輕輕打入各根連線銷。連線銷安裝前,在連線銷上面塗瀝青漆,安裝完成時應使連線銷有一半的長度外露,外露部分高度應一致。連線銷安裝完成後應檢查連線銷的安裝方向,校正連線銷的安裝高度,最後在外露連線銷上塗瀝青塗料,見圖12~圖13。
預應力混凝土管樁快速接頭施工工法
圖12 連線銷實物圖
預應力混凝土管樁快速接頭施工工法
圖13 待接樁連線銷安裝示意圖
十一、起吊待接樁(圖14)
起吊待接樁時應先拴好吊裝用的鋼絲繩及索具,啟動油缸,將待接樁吊入樁機內,然後調整樁身位置,使樁身中心初步對準入土樁的中心。
預應力混凝土管樁快速接頭施工工法
圖14 待接樁現場吊裝圖
十二、清理連線槽表面及內部雜物(圖15)
當先行施工的樁人土外露0.5~1.0米時,用鋼絲刷將人土樁各個連線槽(盒)的聚苯乙烯泡塑等雜物清理乾淨,並在人土樁的連線槽(盒)內倒人瀝青漆。
預應力混凝土管樁快速接頭施工工法
圖15 將瀝青漆倒入連線盒示意圖
十三、對準連線銷和連線槽(圖16)
由三個人配合進行對準,兩個人用鐵棍卡住待接樁,不讓待接樁發生較大幅度的晃動,另一個人用手輕輕轉動待接樁,使連線銷與人土樁連線槽大致對準後,由兩個人拿鐵棍將待接樁位置固定,等待機械插入連線銷。
預應力混凝土管樁快速接頭施工工法
圖16 連線銷和下部入土樁連線槽對準施工圖
十四、機械插入連線銷
啟動樁機緩緩地將樁端各個連線銷對準下部入土樁的連線槽後插人上部樁,使兩節樁通過連線銷的機械咬合而緊密連線起來。連線銷安裝到上節樁時塗瀝青漆,然後對準已注入瀝青塗料的連線槽,完成接駁。
連線銷插入連線槽後需進行接頭檢查,主要檢查上下節樁的中心偏移量、接頭的縫隙、節點的彎曲矢高、樁身垂直度,具體的檢查方法和允許的偏差見質量控制目錄第一點下第4小點(工程質量控制標準),如果超過允許偏差,需進行校正後再進行下步工序。
十五、接頭處特殊處理
若管樁用作抗拔樁或地質條件為對樁身有弱和中等腐蝕性介質時,用機械嚙合接頭接樁時,連線銷和連線盒內應塗上瀝青漆,還需採用電焊封閉上下節樁的接縫。
採用《預應力混凝土管樁快速接頭施工工法》施工時,根據工程量和進度計畫安排勞動力,以平衡流水和關鍵工序為主導組織施工,專業工種需有特種作業操作證及上崗證。以靜壓施工採用機械快速接頭接樁方法為例,採用一台壓樁機需要的人員見表3。
表3 勞動力組織情況表
序號
崗位名稱
人數
序號
崗位名稱
人數
1
指揮
1
4
連線銷安裝工
2
2
機長(操作工)
1
5
電工
1
3
壓樁工
4
6
合計
9

材料設備

一、材料
《預應力混凝土管樁快速接頭施工工法》所用的材料明細如下:
1.預應力混凝土管樁
根據設計圖紙選用,常用截面尺寸直徑30~60厘米,長度6~15米,管樁用作摩擦樁或端承樁用途的不同,一般可選用A、AB、B型樁。
2.快速接頭
機械快速接頭主要由端頭板、樁套箍、連線銷、鋼銷板、接頭盒、彈簧組成。
(1)機械快速接頭各部件材質要求見表4。
表4 機械快速接頭各部件材質要求表
序號
材料名稱
材質要求
特殊處理
1
端頭板
碳素結構鋼Q235
2
樁套箍
碳素結構鋼Q235
熱處理及鍍鋅處理
3
連線銷
優質碳素結構鋼45
熱處理及鍍鋅處理
4
鋼銷板
優質碳素結構鋼45
熱處理及鍍鋅處理
5
接頭盒
優質碳素結構鋼08
熱處理及鍍鋅處理
6
彈簧
優質彈簧鋼65Mn或82B
熱處理及鍍鋅處理
(2)機械接頭的規格與預應力管樁外徑相對應的主要技術性能見表5。
表5 機械接頭的規格與預應力管樁外徑相對應的主要技術性能
管樁外徑(毫米)
型號(級)
GB抗裂彎矩(千牛·米)
GB極限彎矩(千牛·米)
連線銷(條)
連線銷單個軸向抗撥力(千牛)
F形齒接合式端頭板
L形螺栓式端頭板
Φ300
A
23
34
6
≥138
1
1
AB
28
45
6
≥138
1
1
Φ400
A
52
77
7
≥230
1
1
AB
63
104
7
≥280
1
1
Φ500
A
99
148
9
≥350
1
1
Φ600
A
164
246
9
≥430
1
1
3.瀝青塗料
瀝青塗料對耐酸、耐鹼、耐鹽、耐水的性能均為優良,耐候的性能良好。通過在快速接頭的預埋連線槽、端頭板和連線銷上塗抹瀝青塗料,保證了快速接頭在強腐蝕環境中也有很高的抗腐蝕性。
二、機具設備
《預應力混凝土管樁快速接頭施工工法》採用的主要機具及設備見表6。
表6 機具設備表
序號
設備名稱
設備型號
單位
數量
用途
1
液壓樁機或錘擊樁機
1
靜力壓樁或錘擊樁
2
吊車
1
吊樁
3
運輸載重汽車
2
運送預應力混凝土管樁和機械接頭
4
鋼絲繩吊索
1
起吊管樁
5
鋼絲刷
2
清除雜物
6
手錘或扳手
2
安裝連線銷
7
水準儀
DSZ30
1
測量開挖後的地面標高,指導送樁深度
8
經緯儀
DE2A電子經緯儀
1
配合水準儀測量和控制靜壓樁(錘擊樁)全過程中樁身的垂直度
9
鋼捲尺
1
測量上下接樁中心偏差
10
錘球
2
與鋼捲尺配合測量垂直度偏差
11
遊標卡尺
1
測量上下接樁接頭處的間隙

質量控制

《預應力混凝土管樁快速接頭施工工法》的質量控制要求如下:
一、質量控制標準
1.材料控制標準
(1)端頭板、樁套箍材料應符合GB/T700一2006的有關規定,材料的機械性能不得低於Q235的要求。
(2)連線銷、鋼銷板材料應符合GB/T699一1999的有關規定,材料的機械性能不得低於優質碳素結構鋼45的要求。
(3)接頭盒的材料應符合GB/699一1999的有關規定,材料的機械性能不得低於優質碳素結構鋼08的要求。
(4)彈簧的材料應符合GB/T699一1999的有關規定,材料的機械性能不得低於優質彈簧鋼65M或82B的要求。
(5)預應力混凝土管樁的材料應符合國家產品標準《先張法預應力混凝土管樁》GB13476一1999的規定。
2.材料熱處理及表面處理控制標準
(1)連線銷、鋼銷板經熱處理,其硬度應為35~40HRC。
(2)彈簧的熱處理硬度為45~50HRC,其他應符合GB/T2089一1994的規定和設計圖紙的要求。
(3)連線銷、鋼銷板、彈簧表面鍍鋅,其鍍鋅局部最小厚度為20~35微米,平均最小厚度為25~45微米,其他應符合GB/T2694一2003的有關規定。接頭盒、定位片表面經電鍍處理,應符合GB/T9799一1997的有關規定,鍍鋅層厚度為5~8微米。
3.機械快速接頭尺寸控制標準
(1)端頭板尺寸允許誤差應符合GB13476一1999的規定(見表2)。
(2)接頭零件加工精度應符合設計圖紙,未注公差尺寸應不低於IT18的精度。
(3)連線銷、鋼銷板的齒面磕碰傷痕深度≤0.5毫米,傷痕面積≤15平方毫米,同一面上不得多於三處。
(4)機械快速接頭應符合國家標準圖集《預應力混凝土管樁》03SG409的有關規定,並且應符合企業產品標準Q/(GZ)HM1一2001。
4.工程質量控制標準
(1)預應力混凝土管樁沉樁時,必須嚴格控制帶樁尖的第一節樁入土時的垂直度,保證其垂直度偏差≤0.5%,用錘球和鋼捲尺進行檢驗。
(2)F形接頭樁端預埋鋼板必須與樁身垂直,端部傾斜允許偏差為0.5%樁徑,用錘球和鋼捲尺進行檢驗。
(3)機械快速接頭連線的兩管樁端頭板疊合處,300管樁允許間隙≤1.5毫米,Φ400管樁允許間隙≤2毫米,Φ500、Φ600管樁允許間隙≤2.5毫米,用遊標卡尺進行檢驗。
(4)上下樁節中心線偏差≤2毫米,節點彎曲矢高≤0.1%樁長,且≤20毫米,用錘球和鋼捲尺進行檢驗。
(5)沉樁完成後樁身的垂直度≤1%,填寫沉樁施工記錄。
二、質量保證措施
1.在沉樁過程中,應經常觀測樁身的垂直度,控制垂直度≤1%,當超出此偏差時,應及時找出原因並設法糾正,當樁尖進入較硬土層後,嚴禁用移動機架的方法強行扳正。
2.每一根樁應一次性連續壓(打)到底,接樁、送樁應連續進行,儘量減少中間間歇時間。
3.接樁時入土部分管樁的樁頭宜高出地面0.5~1.0米。
4.接樁後,如發現接頭處有未貼合的空隙應插入鍍鋅鐵片鍥緊。
5.凡柱距≤2.5D,為防止距離較近產生的擠土效應,應採取跳壓(或打)方式施工。
6.若管樁用作抗拔樁或地質條件對樁身有弱和中等腐蝕性介質時,連線銷和連線盒內應塗上瀝青漆,並採用電焊封閉上下節樁的接縫。
7.在複雜的工程地質條件下採用錘擊法施工時,應採取樁頭加設樁帽,嚴格控制管樁的貫人度,避免樁頭處發生爛樁,並在沉樁的過程中時刻監測樁身的垂直度,保證垂直度在規範要求的範圍內,避免產生較大的偏心彎矩使接頭處發生斷裂。

安全措施

採用《預應力混凝土管樁快速接頭施工工法》施工時,除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外,尚應遵守注意下列事項:
一、嚴格遵守《建築機械使用安全技術規程》JGJ33一2001,遵守機械設備“三定”制度,即定機、定人、定崗位的制度。
二、認真貫徹“安全第一,預防為主,綜合治理”的方針,執行安全生產責任制。施工現場應按照符合防雷、防觸電等安全規定和安全施工要求進行設定,並設定各種安全標識。
三、定期或不定期由專職人員對樁機設備進行檢查或抽查,主要檢查安全保護裝置及安全指標裝置,杜絕事故隱患。
四、電氣設備的金屬外殼應採用接地或接零保護,電線電纜不準拖地敷設,施工現場臨時用電必須符合《施工現場臨時用電安全技術規範》JGJ46一2005規定。
五、作業時應設圍欄和標誌,作業人員不得靠近樁機底座的升降部位,非作業人員要離開樁機10米以外。
六、接樁作業時,主機嚴禁其他動作(特別是松夾持器),避免傷人或接點傾斜變形。
七、吊樁就位時,起吊要慢,並拉住溜繩,防止樁頭衝擊樁架,撞壞樁身。吊立後要加強檢查,發現不安全情況,及時處理。
八、將上下節樁的連線銷與連線槽對準後,人員應離開接樁處,待人員離開一定距離才能機械插人連線銷,避免機械傷到手等身體部位。
九、現場操作人員要戴安全帽,按規定穿戴勞動保護用品,不得穿硬底鞋和拖鞋。
十、建立完善的安全保證體系,確保作業標準化、規範化。

環保措施

《預應力混凝土管樁快速接頭施工工法》的環保措施如下:
一、保持施工場地材料堆放整齊有序,做到文明施工。
二、進場前對工人進行環境保護教育,制定嚴格的獎懲機制。
三、在工程施工過程中嚴格遵守國家和地方政府下發的有關環境保護的法律和法規,加強對設備、廢水、棄渣的控制和治理,遵守防火及廢棄物處理的規章制度,隨時接受相關單位的監督檢查。
四、詳細調查場地及鄰近區域內的地下及地上管線,對施工中可能影響到的各種公共設施制定可靠的防止損壞和移位措施,並加強施工過程中的監測、應對和驗證。
五、對施工場地道路進行硬化,晴天對施工通行道路進行灑水,防止塵土飛揚,污染周圍環境。

效益分析

《預應力混凝土管樁快速接頭施工工法》的效益分析如下:
以廣東省廣州地區,用柴油錘樁機施打Φ400毫米管樁為例,列下表分析(表7):
表7 效益分析表
項目
快速接頭
焊接接頭
機械台班費
樁機台班數2000元/天。假設樁長20米,每天打(14~16條,取14條計算)
"快速接頭"樁的產量20米×14條/台班=280米/台班
打樁台班費用:2000元÷280米=7.14元/米
樁機台班數2000元/天。假設樁長20米,每天打(8條,取8條計算)
"焊接接頭"樁的產量20米×8條/台班=160米/台班
打樁台班費用:2000元÷160米=12.5元/米
人工費
200元/人×6人=1200元/台班
1200元/280米=4.29元/米
200元/人×6人+300元/人×2人(焊工)=1800元/台班
1800元/160米=11.25元/米
管樁接頭費用(焊接接頭費用)
Φ400樁每套接頭費用170元,170元×1個接頭÷20米=8.5元/米
焊條、電費和焊機台班費(2台)=30+2×130=290元/天。假設樁長20米,每天打(8條,取8條計算)
"焊接接頭"樁的產量20米×8條/台班=160米/台班
樁台班費用:290元÷160米=1.81元/米
合計
共(7.14+4.29+8.5)元/米=19.93元/米
共(12.5+11.25+1.81)元/米=25.56元/米
綜合效益:快速接頭比焊接接頭節省了25.56-19.93=5.63元/米。
綜合對照分析,通過使用快速接頭技術,不用焊接接樁,可省掉焊接材料費和部分人工費用。而且提高了施工速度,縮短了工期,在同一施工面積內減少樁機數量的投入,可節約一筆樁機進場費用。
採用預應力混凝土管樁機械快速接頭施工時,無論採用錘擊沉樁還是靜壓沉樁,均無污染,可免除焊接接頭有毒氣體、強光對操作工人的身體危害和減少有害氣體對環境的污染,是綠色工程,當場地環境採用靜壓沉樁法時則無論白天還是夜間施工,周圍環境的各種生產和活動能正常進行,具有環境效益。採用《預應力混凝土管樁快速接頭施工工法》,管樁的施工質量能得到保證,施工時更安全可靠,該工法推進了管樁施工的技術進步,具有社會效益。
註:施工費用以2007-2008年施工材料價格計算

套用實例

《預應力混凝土管樁快速接頭施工工法》的套用實例如下:
該工程採用錘擊樁,樁徑D=400毫米的預應力管樁,樁身混凝土強度等級C80,樁尖要求進入強風化岩不小於500毫米,樁長為8~13米,單樁承載力特徵值為2200千牛。該工程共478根,樁基礎施工從2003年11月18日至2003年12月21日,工期比焊接法縮短了8天,經基樁檢測,管樁全部合格。
預應力混凝土管樁快速接頭施工工法
圖17 廣州市城市假日園 A座錘擊管樁現場施工圖
城市假日園D座是二期工程,由廣州市健康房地產開發有限公司,分別有D、E座,工程總建築面積67014平方米,11~18層不等,6座主體結構均為RC框架結構。
D座樁基礎採用高強預應力混凝土管樁,總樁數435根,樁身混凝土強度為C80,直徑均為500毫米,最深樁長21米,最淺樁長15米,平均樁長約18米。採用靜壓法施工,接樁採用機械快速接頭工法,接頭的形式採用經濟型接頭,先行埋入的樁接頭處的樁端預埋鋼板特殊埋件套用F形,後接樁接頭處的樁端預埋特殊埋件套用兒形,非接頭處仍採用原樁端預埋鋼板。
基礎施工從2005年2月5日至2005年3月21日,共施工45天,採用焊接接樁需要工期為50天,共縮短工期5天,取得了較好的經濟效益,經過廣州建設工程質量安全檢測中心提供的檢測結果,樁基一次驗收合格率達到100%。
該工程使用靜壓樁基施工,地坪樁採用預應力高強混凝土管樁(PHC-AB),分為直徑60O毫米、500毫米兩種,樁尖採用開口型鋼樁尖(即b型樁尖)。持力層為全風化花崗片麻岩層,樁尖進入此層不小於5米。直徑600毫米管樁單樁豎向承載力特徵值Ra≥1900千牛,總計659根;直徑500毫米管樁單樁豎向承載力特徵值Ra≥1450千牛,總計5311根。樁基礎施工從2008年9月26日至2009年1月20日,由於淤泥層厚,管樁接樁很適合用機械快速接頭。接樁採用經濟型接頭,每兩節樁連線耗時1~2分鐘,節省了工期,降低了成本。管樁施工完成進行基樁檢測,各樁樁身完整,管樁施工合格率達到100%。

榮譽表彰

2007年,《預應力混凝土管樁快速接頭施工工法》被評為廣東省省級工法。
2009年10月19日,中華人民共和國住房和城鄉建設部以“建質[2009]162號”檔案發布《關於公布2007-2008年度國家級工法的通知》,《預應力混凝土管樁快速接頭施工工法》被評定為2007-2008年度國家一級工法。

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