7.6 钢桩(钢管桩、H型桩及其他异型钢桩)施工
Ⅰ钢桩的制作
7.6.1 制作钢桩的材料应符合设计要求,并应有出厂合格证和试验报告。
7.6.2 现场制作钢桩应有平整的场地及挡风防雨措施。
7.6.3 钢桩制作的允许偏差应符合表7.6.3的规定,钢桩的分段长度应满足本规范第7.1.5条的规定,且不宜大于15m。
表7.6.3 钢桩制作的允许偏差
7.6.4 用于地下水有侵蚀性的地区或腐蚀性土层的钢桩,应按设计要求作防腐处理。
Ⅱ钢桩的焊接
7.6.5 钢桩的焊接应符合下列规定:
1. 必须清除桩端部的浮锈、油污等脏物,保持干燥;下节桩顶经锤击后变形的部分应割除;
2. 上下节桩焊接时应校正垂直度,对口的间隙宜为2~3mm;
3. 焊丝(自动焊)或焊条应烘干;
4. 焊接应对称进行;
5. 应采用多层焊,钢管桩各层焊缝的接头应错开,焊渣应清除;
6. 当气温低于0℃或雨雪天及无可靠措施确保焊接质量时,不得焊接;
7. 每个接头焊接完毕,应冷却1min后方可锤击;
8. 焊接质量应符合国家现行标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205和《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ 81的规定,每个接头除应按表7.6.5规定进行外观检查外,还应按接头总数的5%进行超声或2%进行X射线拍片检查,对于同一工程,探伤抽样检验不得少于3个接头。
表7.6.5 接桩焊缝外观允许偏差
7.6.6 H型钢桩或其他异型薄壁钢桩,接头处应加连接板,可按等强度设置。
Ⅲ钢桩的运输和堆放
7.6.7 钢桩的运输与堆放应符合下列规定:
1. 堆放场地应平整、坚实、排水通畅;
2. 桩的两端应有适当保护措施,钢管桩应设保护圈;
3. 搬运时应防止桩体撞击而造成桩端、桩体损坏或弯曲;
4. 钢桩应按规格、材质分别堆放,堆放层数:φ900mm的钢桩,不宜大于3层;φ600mm的钢桩,不宜大于4层;φ400mm的钢桩,不宜大于5层,H型钢桩不宜大于6层。支点设置应合理,钢桩的两侧应采用木楔塞住。
Ⅵ钢桩的沉桩
7.6.8 当钢桩采用锤击沉桩时,可按本规范第7.4节有关条文实施;当采用静压沉桩时,可按本规范第7.5节有关条文实施。
7.6.9 对敞口钢管桩,当锤击沉桩有困难时,可在管内取土助沉。
7.6.10 锤击H型钢桩时,锤重不宜大于4.5t级(柴油锤),且在锤击过程中桩架前应有横向约束装置。
7.6.11 当持力层较硬时,H型钢桩不宜送桩。
7.6.12 当地表层遇有大块石、混凝土块等回填物时,应在插入H型钢桩前进行触探,并应清除桩位上的障碍物。
7.6.5 焊接是钢桩施工中的关键工序,必须严格控制质量。如焊丝不烘干,会引起烧焊时含氢量高,使焊缝容易产生气孔而降低其强度和韧性,因而焊丝必须在200~300℃温度下烘干2h。
据有关资料,未烘干的焊丝其含氢量为12ml/100gm,经过300℃温度烘干2h后,减少到9.5mL/100gm。
现场焊接受气候的影响较大,雨天烧焊时,由于水分蒸发会有大量氢气混入焊缝内形成气孔。大于10m/s的风速会使自保护气体和电弧火焰不稳定。雨天或刮风条件下施工,必须采取防风避雨措施,否则质量不能保证。
焊缝温度未冷却到一定温度就锤击,易导致焊缝出现裂缝。
浇水骤冷更易使之发生脆裂。因此,必须对冷却时间予以限定且要自然冷却。有资料介绍,1min停歇,母材温度即降至300℃,此时焊缝强度可以经受锤击压力。
外观检查和无破损检验是确保焊接质量的重要环节。超声或拍片的数量应视工程的重要程度和焊接人员的技术水平而定,这里提供的数量,仅是一般工程的要求。还应注意,检验应实行随机抽样。
7.6.6 H型钢桩或其他薄壁钢桩不同于钢管桩,其断面与刚度本来很小,为保证原有的刚度和强度不致因焊接而削弱,一般应加连接板。
7.6.7 钢管桩出厂时,两端应有防护圈,以防坡口受损;对H型桩,因其刚度不大,若支点不合理,堆放层数过多,均会造成桩体弯曲,影响施工。
7.6.9 钢管桩内取土,需配以专用抓斗,若要穿透砂层或硬土层,可在桩下端焊一圈钢箍以增强穿透力,厚度为8~12mm,但需先试沉桩,方可确定采用。
7.6.10 H型钢桩,其刚度不如钢管桩,且两个方向的刚度不一,很容易在刚度小的方向发生失稳,因而要对锤重予以限制。如在刚度小的方向设约束装置有利于顺利沉桩。
7.6.11 H型钢桩送桩时,锤的能量损失约1/3~4/5,故桩端持力层较好时,一般不送桩。
7.6.12 大块石或混凝土块容易嵌入H钢桩的槽口内,随桩一起沉入下层土内,如遇硬土层则使沉桩困难,甚至继续锤击导致桩体失稳,故应事先清除桩位上的障碍物。