管桩连接新技术——机械接头施工简介

时间日期：2002-10-31 已被阅读次：[6465]

佛山市第一建筑(集团)公司　霍秀琼　黄锦源

我司施工的某宾馆桩基础采用静压预应力管桩，管桩应用了一项新技术——机械接头，该技术是去年省推广的新技术，在我市第一次进行施工。主要原理是应用“机械齿块啮合”，用带锯齿形的连接销插入预埋在桩端端头钢板的连接槽中，连接销与藏于连接槽内的带有反向齿形的钢销板，通过弹簧的伸缩紧固作用将两者相互啮合，从而将两节桩连成整体。这种技术应用在桩工程中，不但保证了桩工程质量，而且加快了工程进度。但是，在施工中存在一些尚待解决问题。现将该项技术应用介绍。
　　一、焊接法与机械接头的比较
　　基础预应力管桩施工以来，接头均为焊接法，焊接法的优点是价钱便宜，但存在以下一般缺点：①施焊时间长，焊接后还要等待一段时间冷却才能施压(打)桩，否则会造成淬火，焊接处出现裂纹，影响桩质量。②焊接处抗弯与抗拉强度低于原桩身强度，对厚砂层地层，因砂层的固结作用使桩难以达到预定的持力层或应有的深度。③对焊工的技术要求高，一般的焊工难以保证施焊质量而使整根桩的质量难以保证。④由于要施焊，施工进度受天气影响，雨天不宜施工，工期计划难以保证，对工期较紧的工地影响较大。
　　机械接头法的优点：1、接头施工技术要求不太高，容易操作，一般工人经有关人员指导后施工，连接质量100％能达到合格。2、接头作业时间短，一般在5分钟内完成，能提高打桩机械的使用率，加快施工进度，缩短施工周期，而且不受雨天影响，使工期计划有保证。3、可顺利贯穿一般土层和砂层，避免砂层的固结造成的影响。4、防腐能力强，耐久性好，由于所有金属零件是经热镀锌处理，镀锌层较厚，在土层中起了抗腐蚀能力。5、实验室抗弯试验发现，一般破坏处在桩身而不在接头处，表明接头的强度超过桩身的强度。
　　二、施工流程
　　先施压(或打)一桩(在连接时处于下部位置，以下简称“下桩段”)至桩端外露出地面高度0.5m～0.8m(注意控制其垂直度)→将下桩段端头上的连接盒内的杂物清理干净，→将要与下桩段连接的桩段(在连接时处于上部位置，以下简称“上桩段”)的端头连接槽内的杂物清理干净→用扳手将各根连接销(圆形、有螺纹端)旋入上桩段端头的螺孔内→吊起并调整上桩段的中心轴线与下桩段重合并垂直→将上桩段的连接销对准下桩段的连接盒后插入→使两桩段端头表面贴紧→完成。
　　三、操作要点
　　1、先施压(打)的下桩段首先要控制好垂直度，在施压(或打)入第一段桩时，应保证其垂直度偏差不得大于0.5％。在沉桩过程中，应专人观测桩身垂直度，双向吊锤观测，垂直度偏差应控制在0.8％内，严禁用移动机架的方法强行扳正。
　　2、吊起上桩段时，要调整好其中心轴线与下桩段中心轴线尽量重合，并调整垂直度，垂直度偏差不得大于0.5％。
　　3、将连接销旋入上桩段端头板连接槽时，要使连接销一半外露，且高度一致。
　　4、让上部桩段的各个连接销对准下部桩段连接盒后再插入，要尽量使上、下桩段的端头贴紧吻合，若发现未贴合，应插入镀锌铁垫片锲紧。
　　四、存在问题
　　由于第一次施工，在施工中发现：
　　1、部分桩连接时端头吻合不好。当接合处不够吻合而又恰好在砂层时，地层的高压水带细、粉砂从缝隙不停往上冒。
　　桩内涌水会影响地下室施工、桩内入水会造成风化岩软化，影响桩端承力。
　　2、低应变测试误判
　　由于接头吻合不好，会影响低应变测试结果。反射波法原理是：通过在桩顶施加激振信号产生应力波，分析反射波的传播时间、幅值和波形特征，就能判断桩的完整性。由于连接处遇到不连续界面(接合不理想)产生误判，直接影响检测的正确性。
　　3、这种连接方法成本较高，一般经济型的接头每米(以D=500mm计)增加成本约10～12元，以桩长为20m计，每根桩约增加220元。希望以后能降低成本，以利于推广应用。
　　就现在而言，端头的吻合是否良好十分重要，为使端头贴紧吻合，本人有以下设想：
　　1、为使端头连接处贴紧吻合，将接合端板磨平。
　　2、上、下桩段桩端连接处采用结构胶或箔橡胶垫接合。
　　3、上、下桩段的垂直度应严格控制好

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