高强静压预应力管桩

高强静压预应力管桩（精选11篇）

高强静压预应力管桩 篇1

摘要：对预应力混凝土管桩及其优点进行了介绍,根据管桩施工的过程,结合施工经验,详细地阐述了静压高强预应力管桩施工过程中的质量控制要点,重点探讨了静压高强预应力管桩的压桩过程,以提高该高强预应力管桩的施工质量。

关键词：静压,管桩,质量控制,施工

预应力混凝土管桩是采用高强混凝土和预应力技术制作,经离心成型和蒸汽养护而成的一种预制混凝土构件。由于其具有质量保证、抗震性能好、施工无噪音、无污染、单桩承载力高、施工工艺简单、操作方便等优点而被广泛采用。通过静压至标高后,压力表反应的正常数值能够非常直观地分析判断桩身承载力的大小,因此对于预制混凝土管桩的质量控制具有重要意义。

静压法沉桩是通过静力压桩机的压桩机构,以压桩机自重和桩机上的配重作压力将预制桩分节压入地基土层中成桩。该施工方法适用于软土、填土及一般粘性土层中,特别适用于居民稠密及危房附近环境保护要求严格的地区,但不宜用于地下有较多孤石、障碍物或有4 m以上硬隔离层的情况。

1 预制管桩进场验收

首先检查管桩出厂合格证明:包括原材料的合格证,钢筋检测报告,预应力钢筋张拉记录,混凝土强度报告,桩体力学性检测,蒸汽养护记录等。其次是进行外观检查:重点检查管桩表面平整、密实、无蜂窝、露筋裂缝,桩顶无孔隙,预应力钢筋无断筋、脱头、合缝及包箍处不得漏浆。

2 吊运与堆放

检查吊运时应轻吊轻放,严防碰撞,必须正确选择起吊点。现场堆放时,场地应平整、坚实。管桩按支点位置放在枕木上,层与层之间应隔开,且堆放高度不超过4层。

3 静压桩机选择

根据设计荷载和地质报告土质,配足额定重量。桩机的压力表应按要求检定,以确保夹桩及压力控制准确。按设计要求如需送桩,应按送桩深度及桩机机型,合理选择送桩杆的长度,并应考虑施工中可能的超深送桩。

4 试压工程桩

工程正式压桩前,施工单位要会同各方,包括监理单位、设计单位、建设单位、质监单位等共同确定压桩荷载。压桩荷载的选定方法一般是根据设计、施工经验,取设计承载力的2倍～3倍。

5 压工程桩

5.1 压桩

1)桩机就位,移动桩机至所要压的桩位点,用经纬仪对准桩位点进行复核,对点准确后,调平桩机使其稳固垂直。

2)吊装就位,起吊管桩,使外径对准控制灰线,放下停稳后,用经纬仪检查桩身垂直度。为保证桩身垂直,需从相互垂直的两个方向进行校核,两台经纬仪同时使用,以加快施工进度。整桩垂直度偏差不得大于L/200。

3)静压预制桩每节桩长一般在13 m以内,超过此数值的桩长,一般采用2节～3节桩接长。在压桩过程中要认真记录桩入土深度和压力表读数关系,以判断桩的质量及承载力。当压力表读数突然上升或下降时,要停机对照地质资料进行分析,判断是否遇到障碍物或产生断桩现象等。当遇有障碍物无法压桩或产生断桩现象时,应征求设计方意见。

5.2 接桩

1)压桩应连续进行,如需接桩,可压至桩顶离地面0.8 m～1.0 m,采用焊接或硫磺胶泥锚接。

2)推荐采用二氧化碳气体保护焊,二氧化碳气体保护焊具有效率高、成本低、电弧稳定、飞溅小、变形小、焊缝成型美观、焊接质量好等优点。

3)接桩时上下节桩段应保持顺直,错位偏差不应大于2 mm。

4)管桩对接前,上下端板表面应用铁刷子清刷干净,坡口处应刷至露出金属光泽。

5)电焊焊条应具有出厂合格证,电焊工应持证上岗。施焊时,宜先在对接处对称点焊4点～6点,然后均匀施焊,施焊宜由两个焊工对称进行。

6)应尽可能缩小接桩时间,二氧化碳气体保护焊焊接结束后要求停歇时间应大于1 min。当采用其他焊接方式时,焊好的桩接头应自然冷却后,方可继续压桩,自然冷却时间应大于8 min。焊接接桩应按隐蔽工程进行验收。

7)焊缝应饱满连续,焊接部分不得有咬边、焊瘤、夹渣、气孔、裂缝、漏焊等外观缺陷,焊缝加强层宽度及高度均应大于2 mm。

8)采用硫磺胶泥锚接时,一般在下部桩留ϕ50锚孔,上部桩顶伸出锚筋,长15d～20d,硫磺胶泥配合比应通过试验确定,锚筋应刷清并调直;锚筋孔内应有完好螺纹,无积水、杂物和油污;接桩时接点的平面和锚筋孔内应灌满胶泥;灌注时间不得超过2 min。用硫磺胶泥接桩间歇不应过长,正常温度下为10 min～18 min。上下桩中心线对齐,节点矢高不得大于1‰。

5.3 截桩

当需要截桩时,应采用割桩机切割,钢筋用气割法割齐,严禁用大锤横向敲击或机械力强行推断。

6 桩基验收

施工完成后,应对桩进行单桩承载力及桩身完整性检验。检验的方法有很多,用的最多的是单桩竖向抗压静载试验和低应变检验。

1)桩完整性检测,采用反射波的低应变检测法是在桩顶瞬时激振的情况下,通过精密仪器以一维波动理论为基础,分析桩体中弹性传播的波形特征,判定桩体质量,属于桩身完整性的检验。

2)检测桩的承载力,一般通过桩的静载试验检测,也可采用高应变法进行检测。在预应力管桩建筑基础中,如果用高应变代替静载试验则是不可行的,因为对桩基采取静载试验,是最接近实际载荷状况的,而大应变是一种动载荷,其检测数据的误差较大,更受检测人员的经验、设备精度等影响较大。在工程中,采用高应变用来检测桩的完整性、估算其承载力是可行的,但不能取代用静载试验对工程桩进行的验收检测。

7桩头填芯的质量控制

桩与上部结构的连接主要通过桩的承台,如何保证桩与承台的连接达到要求,是保证工程质量的关键,因此桩头嵌入承台的长度不宜太短,有关管桩技术规范规定不宜小于10 cm。为有效防止基础上浮并保证基础和桩基的整体协同工作,土方开挖至设计标高露出管桩后,清理管桩孔内的垃圾及污物,在桩头的桩管内应填充一定高度的混凝土。用钢板作底模,并用一定数量的竖向钢筋焊于钢板上,钢筋按要求绑扎,并伸入承台一定长度。混凝土中微掺UEA膨胀剂(掺量10%)。待基础底板钢筋绑扎时,管桩锚筋与基础底板钢筋要焊牢,基础底板钢筋与管桩桩头也要焊牢。桩头填芯混凝土的强度等级应满足规范要求和设计要求。

参考文献

[1]郭秀丽.浅谈预应力管桩基础[J].山西建筑,2007,33(6);134-135.

[2]雷振军.静压预应力管桩常见质量问题及防治措施[J].山西建筑,2007,33(7):120-121.

高强静压预应力管桩 篇2

PHC预应力混凝土管桩静压施工方法

PHC管桩静压法施工,是通过桩机自带吊装设备或另配吊机吊装、喂桩,静压桩机将预应力高强混凝土管桩(简称PHC桩)压人土中的一种沉桩工艺,与锤击法管桩施工工艺相比,具有低噪声、低污染、对土层及周边建(构)筑物影响小、桩身质量破坏小的特性.在天津站改扩建无站台柱雨棚工程桩基施工中,采用了静压施工技术,收到了良好的社会效益与经济效益.

作 者：康力涛 Kang Litao 作者单位：北京铁建工程监理有限公司,北京,100055刊 名：现代城市轨道交通英文刊名：MODERN URBAN TRANSIT年，卷(期)：“”(2)分类号：U2关键词：PHC管桩 静压技术 质量控制

探讨高强预应力管桩基础设计 篇3

关键词：建筑工程；PHC管桩；基础设计

中图分类号：TU473.1 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2011）27－0110－02

预应力高强混凝土（PHC）管桩具有桩身混凝土强度高、噪声小，耐冲击性能好、穿透力强、地区适应性强、质量稳定可靠、耐久性好、施工工期短、单桩承载力高、监测方便、造价较低、施工现场简洁、无污染、无噪声、能保障文明施工、对环境影响小等多种优点，近年来，在广东地区的多高层建筑桩基工程中得到广泛应用。但PHC管桩也具有脆性破坏、水平承载力有限、抗拉强度低的特性。另外，PHC预应力管桩在设计过程中存在单桩承载力的确定较困难、水平承载力达不到抗剪要求等问题。本文结合汕头地区的具体情况谈谈PHC管桩设计中容易产生的问题，并提出解决办法。

1 工程概况

某工业楼宇位于汕头市澄海区上区，为一地下二层地上七层的综合楼，其中地下二层为车库，层高4.2 m，地下一层至地上二层为展览中心，层高依次为4.5 m、4.5 m、4.2 m，地上三层至地上七层为办公室，层高3.6 m。本工程按广东地区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值0.10 g，场地设计特征周期值为0.9 s，设计地震分组为第一组，建筑场地类别为IV类场地进行设计，根据《建筑抗震设防分类标准》（GB50223－2004），本工程属丙类建筑，采用全现浇框架结构，结构安全等级为二级，框架抗震等级为三级，抗震设防烈度为8度。

2 场地工程地质状况

通过钻探揭露，场地土层无滑坡、河流冲刷作用、无全新活动断裂、无液化土层，属稳定场地，适宜建造建筑物。地层由上至下分别为：

杂填土：杂色，由建筑垃圾、粘性土混杂而成，层厚0.4～1.8 m。

素填土：黄灰色，少量碎石碎砖、粘性土混杂而成，层厚0.4～1.1 m。

粉质黏土：褐黄色，可塑，中等压缩性土，含少量铁锈斑点，韧性中等，干强度中等，层厚0.6～1.1 m。

粉质黏土：灰黄色，软塑，中等压缩性土，含少量铁锈斑点，韧性中等，干强度中等，层厚0.8～1.3 m。

淤泥质粉质黏土：灰色，饱和，流塑，高压缩性土，含云母夹薄层粉砂，韧性中等，干强度中等，层厚5.0～5.3 m。

淤泥质黏土：灰色，饱和，流塑，高压缩性土，含云母偶夹薄层粉砂，韧性中等，干强度中等，层厚7.0～7.6 m。

粉质黏土：暗绿色，湿，可塑，中等压缩性土，含铁锰质氧化铁斑点，韧性中等，干强度中等，层厚1.4～2.3 m。

粉质黏土：草黄色，湿，可塑，中等压缩性土，含铁锰质氧化铁斑点，韧性中等，干强度中等，层厚2.2～3.1 m。

粘质粉土：草黄色，饱和，中密，中等压缩性土，含云母，夹薄层状粘性土，韧性低，干强度低，层厚2.8～3.9 m。

粉砂：灰色，饱和，中密，中等压缩性土，含云母，夹薄层状粘性土，主要由石英、长石、云母等组成，层厚6.0～6.2 m。

3 基础方案选型

（1）根据地质报告所建议及本工程结构特性，本工程基础形式可选用两种：高强预应力混凝土管桩（PHC）及混凝土钻孔灌注桩，经过SATWE程序对上部结构的计算，本工程柱底最大内力为5 500 kN，地下两层车库所需最大抗浮力约为1 600 kN，根据广东地基土的特点及沉桩可能性的判断，且考虑到对工程总造价及总工期的控制，本工程基础形式最终选用高强预应力混凝土管桩。两种基础形式的对比见表1。

（2）桩型的选定。根据本工程特点（又有沉压又有抗拔）并参考国标管桩图集《03SG409》，本工程选用直径为D＝400，壁厚为95，AB型，C80高强预应力混凝土管桩，桩长16 m，管桩桩身结构对应的单桩竖向承载力最大特征值Ra＝1 650 kN，桩身结构竖向承载力设计值Rp＝2 250 kN，以（72）粉砂层作为桩端持力层，桩端进入持力层0.5 m。接桩采用焊接，抗拔桩桩顶需截桩并与承台进行可靠连接，验算锚入承台的锚筋抗拔承载力，防止承台在水浮力的作用下将桩与承台拉裂。

4 试桩应注意的问题

试桩就是业主、设计、勘查、监理、施工和质监站的代表一起到施工现场随机点选一根桩（或多根桩）进行打桩施工，以确认并解决打桩过程中，实际地质情况是否与地质资料相符，打桩的机械是否能正常施工，实际打桩的终压控制是否能满足设计要求等技术问题，从而确保后续打桩施工能较顺利地进行。设计人员通过试桩的过程，来判断地质资料是否与现实情况相符以及确定预应力高强混凝土管桩施工过程的终压（打）控制参数。试桩是衔接预应力高强混凝土管桩基础设计与施工的一个极其重要的必需环节。如果地质情况复杂或条件允许，也可在施工图设计前先通过现场试桩做单桩静压载荷试验确定该桩的极限承载力，以供设计人员作为有效的设计依据。 在试桩过程，设计人员应注意以下几个问题：

（1）对于静压桩施工，应检查其桩机压力表读数换算表是否有效可靠。要注意单缸液压与双缸液压的差异。

（2）对于锤击桩机，应检查其桩锤重量是否符合设计要求。

（3）对于试桩桩位，应尽量选择具有代表性的位置。例如，选取在尽量靠近地质勘察资料技术孔的位置，或是地质较薄弱的位置，或是承受上部结构受力重要位置。

（4）对应地质勘察资料，仔细观察桩的施工过程在进入各个相应土层的反应是否与地质勘察资料相符合。

（5）终压（打）控制参数的确定。即终止压（打）桩的现场施工控制值，应根据现场实际试桩终压值，考虑地质资料与现实施工情况的相符程度，结合设计时的单桩承载力取值，做适当的调整后来确定。

5 其他应注意的预应力高强混凝土管桩设计问题

（1）由于桩与上部结构的连接主要通过桩的承台，因此桩头嵌入承台的长度不宜小于10 cm，桩头填芯砼的强度等级应满足规范要求和设计要求。但在实际施工时，桩头的实际标高往往过深或过浅，此时在做桩头处理时，应有相应的施工补救措施保证桩头嵌入承台10 cm。桩头填芯砼底的模板由于受管桩内壁不规整的影响，往往有较大缝隙，应采取一定措施填补缝隙，保证桩头填芯砼浇筑质量，避免漏浆。

（2）在点选成桩的大小应变检测的具体桩位时，应尽量选择具有代表意义的桩位。例如，施工记录数据有异常的桩位，或承受上部结构荷载主要范围内的桩位，或持力层薄弱与地质情况较复杂的桩位等。

6 结束语

通过该工程的设计实践，管桩设计中出现的一些问题应引起设计人员的足够重视，在《桩基规范》中大量参数仍为经验值的情况下，应注意对本地区管桩的设计、施工经验进行积累，总结摸索出适合本地区的经验值，而不应拘泥于规范中规定的数值，从而达到在保证建筑物质量、安全的同时，也实现最大的经济、社会效益。

参考文献

1 邓海东.预应力管桩在设计应用中应注意的问题［J］.价值工程，2010（6）

2 段旭松.高强预应力管桩基础的设计和施工技术浅析［J］.工业建筑，2010（6）

The Exploration of Foundation Design for High－strength Prestressed Pipe

Song Bin

Abstract: With the increasing application of prestressed high－strength pipe, prestressed concrete pile, as a relatively new type of pile, has been accepted by civil sectors in Guangdong. Pile foundation design is a very arduous and complicated work, and structural designers must carefully consider every aspect. Combined with engineering examples, the article analyzes the pipe foundation design of high－strength prestressing force.

高强静压预应力管桩 篇4

高强静压预应力管桩是当前桥梁、水工和高层建筑中广泛应用的桩基技术。在实际的高层建筑桩基工程中高强静压预应力管桩项目应该应用技术的手段, 利用科学的手段研究、分析和了解高强静压预应力管桩施工的特点和实际情况, 做好施工的准备工作;在高强静压预应力管桩施工过程中对施工的关键环节和重要工序进行技术上的管口, 强化这一时期技术因素的统领作用, 确保高强静压预应力管桩施工对高层建筑桩基工程质量上和安全上的保障, 通过可量化、可操作、可控制的技术手段, 将高层建筑整体建筑质量和速度置于技术的控制之下。提高高强静压预应力管桩技术在高层建筑桩基工程的应用应该根据高层建筑桩基工程的实际经验, 明了高层建筑高强静压预应力管桩施工的工艺流程, 掌握高层建筑高强静压预应力管桩施工的技术, 并在此基础上, 做好具体的高层建筑高强静压预应力管桩施工中应该注意的环节和要点, 为高层建筑高强静压预应力管桩施工质量提供技术体系上的保证。

1 高强静压预应力管桩施工的工艺流程

高层建筑应用高强静压预应力管桩施工技术应该尊重高强静压预应力管桩施工特有的工艺流程, 根据实际的高强静压预应力管桩施工经验, 我们把高强静压预应力管桩施工工艺流程分为:测量放线→压桩机就位→吊桩和喂桩→桩身调整→静压桩→接桩→送桩→终止压桩等流程, 是做好高强静压预应力管桩施工的关键。

2 高层建筑高强静压预应力管桩施工技术

2.1 高强静压预应力管桩测量放线

在高强静压预应力管桩施工的准备阶段, 应根据高层建筑设计、市政单位提供测量控制点, 对高层建筑桩基工程的施工现场进行测量布控, 用全站仪、水准仪、经纬仪和其他测量仪器进行测量和防线, 标定出高强静压预应力管桩的桩位。

2.2 高强静压预应力管桩压桩机就位

在平整施工现场的基础上, 将管桩压装机移送到设计压桩的位置, 应该确保压装机不发生倾斜和移动, 做好压桩机的安装和调试, 做到关键位置的对准和压装机性能的调试。

2.3 高强静压预应力管桩施工中吊桩和喂桩

既可以直接用压桩机上的工作吊机自行吊桩喂桩, 也可另外配备专用吊机进行吊桩喂桩。静压高强预应力管桩一般采用单点起吊, 一般采用浆锚法接桩, 起吊高强静压预应力管桩施工前应检查施工场地的杂物和积水, 做到整洁、无污染。

2.4 高强静压预应力管桩的桩身调整

当高强静压预应力管桩施工起吊后, 应用微调压桩机调整高强静压预应力管桩的桩尖, 同时用测量仪器对高强静压预应力管桩桩身进行正交侧面的测量和校正。

2.5 高强静压预应力管桩施工的压桩

应注意压桩油缸的最大行程, 每次下压, 桩入土中深度约为1.5～2.0m, 然后松夹, 上升, 再夹, 再压, 如此反复进行, 将一节桩压下。压桩时根据基础的设计标高不同宜先深后浅;根据场地的地质情况不同可采取先压长桩后压短桩, 一般的压桩原则是先大后小、先重后轻、先长后短。

2.6 高强静压预应力管桩的接桩

使用焊接方法连接高强静压预应力管桩时, 管柱钢板应选择焊接性能较好的低碳钢, 焊接方式一般选择二氧化碳作为保护气体, 焊接当选择焊接方法进行静压高强预应力管接桩施工时, 钢板宜采用低碳钢, 尽量使用二氧化碳保护焊进行焊接, 焊接时先将高强静压预应力管桩的四角点焊接固定, 然后对称焊接, 焊接完成后的7min时才可以继续沉桩、压桩。当选择浆锚接桩作为高强静压预应力管桩接管方式时, 通常采用硫磺胶泥浆锚接桩, 在接桩过程中应对下节桩的螺纹孔进行清洗, 除去孔内杂物、油污和积水, 同时对上节桩的锚筋进行刷净并调直, 此外, 要注意硫黄胶泥的温度控制。

2.7 高强静压预应力管桩的送桩

当静压高强预应力管桩施压预制桩最后一节桩时, 应保持静压高强预应力管桩顶面到达地面以上1.5m左右时, 用送桩器送桩直到符合终压控制条件为止。

3 高层高强静压预应力管桩施工该注意的要点

3.1 高层高强静压预应力管桩施工前的注意事项

压桩前应对高层高强静压预应力管桩施工现场的土层、地质情况进行比较详细的了解。

3.2 高层高强静压预应力管桩施工中的注意事项

根据土质情况选择压桩机的性能、重量和行走途径, 应保证高层高强静压预应力管桩的轴心受压, 应尽量缩短间歇时间。结语

综上所述, 在土地资源紧张和环保观念增强的今天, 高强静压预应力管桩成为城市高层建筑施工重要的桩基形式和施工技术。高强静压预应力管桩施工既可以缓解城市土地资源的紧张, 又可以实现低噪音、低污染施工, 是建筑企业应该重点掌握的桩基技术。为了实现高层建筑桩基工程质量和速度的可控, 应该高度重视高强静压预应力管桩施工技术的应用和管理, 在做好高强静压预应力管桩施工前准备和加强施工中技术控制的前提下, 创造出优良的桩基工程, 为高层建筑提供高质量稳定地支撑, 更有效地实现对高层建筑质量和速度的保障。

参考文献

[1]张娜.锚杆静压高强预应力管桩法在既有建筑地基基础加固中的应用[J].中国西部科技, 2011, (07) .

[2]林高翔.锚杆静压高强预应力管桩在建筑桩基工程加固处理中的分析应用[J].中外建筑, 2011, (03) .

[3]张磊.静压高强预应力管桩的挤土效应分析及在某软土地基中的应用[J].内江科技, 2011, (05) .

[4]马哲, 吴承霞, 肖昭然.静压高强预应力管桩端阻力和侧阻力的颗粒流数值模拟[J].中国矿业大学学报, 2010, (04) .

高强静压预应力管桩 篇5

一、静压桩桩机施工前注意机械设备的维修,以避免影响施工质量;

二、场地要平整坚硬,在较软的场地中适当铺设道渣,不能使桩机在打桩过程中产生不均匀沉降,静压桩桩机对施工场地要求较高,由于桩机及配重达500吨以上,为防止桩机下陷而造成桩身倾斜、桩机挤压对桩位的影响,影响施工质量及施工安全,必须对施工场地进行局部回填平整,采取必要的措施提高地基承载力,使其达到静压桩施工要求，

三、施工过程中要严格控制好桩身垂直度,重点应放在第一节桩上,垂直度偏差不得超过桩长的0.5%,桩帽、桩身及送桩杆应在同一直线上,沉桩时宜设置经纬仪在两个方向上进行校准，

四、尽量减少接桩,预制管桩接头不宜超过3个,接桩宜在桩尖进入硬土层后进行。接桩时上、下段桩的中心线偏差不宜大于2mm,节点弯曲矢高不得大于桩段的0.1%。

五、制定合理的施工顺序,桩基施工后的孔洞应及时回填,施工过程中加强对垂直度的控制。

六、当遇到障碍物时应及时排除后再进行沉桩;沉桩时发现不垂直应及时纠正,必要时应把桩拔出重打,桩进入一定深度后,不宜采用移动机架进行校正,以免发生断桩,应采取其他措施。

七、采用预钻孔法时,严格控制钻孔垂直度。

八、合理布置桩位,桩与桩的中心距不小于3倍桩径。

高强静压预应力管桩 篇6

关键词:高强预应力混凝土管桩静压终压值特征值

中图分类号:TU473文献标识码:Ａ文章编号:1674-098X(2011)05(c)-0026-01

高强预应力混凝土管桩质量好,强度高,耐静压,施工时采用静压方法,速度快,单桩承载力强,且造价较低,沉桩过程无振动,无噪声,无油烟,场地清洁,而且在严寒和寒冷的冬季仍可施工,经过多年使用验证是一种较为完善的桩施工方法。在辽宁地区这种桩形式得到设计施工及有关方面的认可和重视,创造了更多的经济效益和社会效益。

1 高强预应力混凝土管桩施工方法

高强预应力混凝土管桩施工是通过静力压桩机的施压机械以压桩机自重和桩架上的配重作反力而将高强预应力混凝土管桩压入土(岩)层中的一种成桩工艺。高强预应力混凝土管桩的桩端持力层一般可选择在较硬的黏性土层,中密~密实的砂类土层内。

2 高强预应力混凝土管桩受力简述

根据有关资料介绍,高强预应力混凝土管桩在静压力作用下沉入地基土中时,桩侧与桩周土体之间的摩阻力是滑动摩阻力,其值比较小,而且在同一土层中基本保持不变,不随桩身入土深度的增大而增大,而是随着桩端处的土体软硬度抗冲剪阻力大小而波动,所以高强预应力混凝土管桩的压桩力主要来自桩端向下穿透土层时直接冲剪桩端土体的阻力。

高强预应力混凝土管桩穿越的土层上部,一般软弱土相对较多,含水量也比较大,当管桩在垂直静压力作用下沉入地基土层中时,桩尖土体被冲剪,桩周土体受剪切挤压,孔隙水受到冲剪挤压形成不均匀水头,产生超孔隙水压力,扰动了土体结构,使桩周一定范围内的土体抗剪强度降低,黏性土发生严重软化,粉土、砂土发生稠化,此时管桩易下沉。一旦压桩终止,随着时间延长,桩周土固結土的抗力又逐渐恢复,甚至有可能超过其原始强度。沉桩完成后,该桩保持正常使用时可承载的最大荷载,也是桩端阻力(支持力)和桩侧摩阻力的总极限值,除以2为容许承载力。高强预应力混凝土管桩的压桩力是沉桩过程中强迫桩贯入土中所需的静压力,主要来自桩机克服桩端土(岩)体的抗冲剪阻力,是一种破坏土(岩)层的荷载,一般叫终压力,两者是不同的。

3 高强预应力混凝土管桩终压力值的估计

高强预应力混凝土管桩终压力很难准确的计算出来,这是由于工程地质的复杂性、多变性造成的。从辽宁部分沉桩资料分析,终压力值大致可为:

(1)摩擦端承桩,桩顶荷载主要由桩端阻力承担时,终压力值可取。

Pez=(2.5～3.0)Ra;

(2)端承摩擦桩,柱顶荷载主要由桩侧摩阻力承担时桩长大于20m时,终压力值可取Pez≥2Ra。

Ra为单桩竖向承载力特征值。

总之,由于工程地质的复杂多变,以及测试资料尚不很多,破坏的试验更少,《辽宁省建筑地基基础技术规范》提供的地基承载力数据还是偏低的因此工程设计时一定要在同一条件下的场地先试桩,根据试桩确定静压桩的终压力值和桩的承载力极限值(包括特征值)。成桩后还要根据规范对工程桩进行载荷试验(可利用静压桩机进行),以确保工程质量和安全。

4 高强预应力混凝土管桩特征值

在《辽宁省建筑地基基础技术规范》中高强预应力混凝土管桩的端阻力值对砂类土和碎石类土提供的桩端阻力比一般预制桩端阻力高出60%～80%,实际试验可高出1倍有余。目前高强预应力混凝土管桩承载力特征值,设计使用大致为:Φ300取Ra=600～800kN(个别用到850kN),Φ400取Ra=1200～1400kN(个别用到1500kN),Φ500取Ra=1800kN以上。高强预应力混凝土管桩其承载力特征值之所以较高,其原因大致分为以下三点。

(1)单桩承载力与沉桩设备能力密切相关,沉桩设备能力强,桩端进入持力层的深度就大,而桩端在“临界深度”范围内随着桩端进入持力层的加深,极限端阻力随深度而增加,这在《建筑地基基础技术规范》JGJ91-2008中也已显示。

(2)单桩承载力与桩身材料强度有着相辅相成的关系,一般预制桩桩身混凝土强度等级大都在C30~C40,即使沉桩设备能力很强,由于桩身强度的限制,预制桩也很难进入更密实的土层;而管桩桩身混凝土等级达到C80以上,质量高,具备了进入更密土层的有利条件;特别是锤击施工的高强预应力管桩,其特点更为明显,这是一般预制桩无法比拟的。

(3)单桩承载力与预压密制桩过程有直接关系。高强预应力混凝土管桩在压桩时,其终压力往往比预估的单桩承载力特征值大,由于终压力值较大,致使桩端一定范围内的土体经历了预压密实的过程,因此管桩端阻力比一般预制桩大大提高。

5 高强预应力混凝土管桩桩身竖向承载力特征值的取值

预应力混凝土管桩03SG409全国标准图提供预应力高强混凝土C80管桩(PHC桩),桩身结构承载力设计值按公式Rp=ψcfcA计算,式中ψc为工作条件系数,取0.7;承载力特征值Ra取Ra=Rp/1.35。则:

Φ300,Rp=1250kN;Ra=900kN;

Φ400,Rp=2250kN;Ra=1650kN;

Φ500,Rp=3150kN;Ra=2300kN。

根据沈阳市《静压管桩基础技术暂行规定》,考虑管桩混凝土的有效预应力σpc的作用(σpc=5Mpa),则管桩桩身竖向承载力设计值:

Rp=0.3(fce－σpc)A (1)

式中:fce—— 管桩离心混凝土抗压强度,C80取fce=80Mpa;

A—— 管桩横断面面积。

Φ300,Rp=1140kN;Ra=850kN;

Φ400,Rp=2050kN;Ra=1520kN;

Φ500,Rp=2830kN;Ra=2100kN。

由上述计算结果所示,Φ300和Φ400管桩承载力几乎全部用足,虽然在承载力计算公式中已经估计到一些不利因素,取工作条件系数ψc=0.7,但在实际设计时对场地的变化还有全面分析。如成桩设备控制产生的偏心,由于场地土质较软挤桩的倾斜,桩身上部回填土是否固结,是否还存在部分高承台桩,他们对桩的承载力会产生或多或少的影响,特别是个别工程还为一柱一桩的多层框架基础。因此高强预应力混凝土管桩承载力特征值的取值,需全面分析后适当增加。

高强静压预应力管桩 篇7

预应力混凝土管桩是采用高强混凝土和预应力技术制作, 经离心成型和蒸汽养护而成的一种预制混凝土构件。由于其具有质量保证、抗震性能好、施工无噪音、无污染、单桩承载力高、施工工艺简单、操作方便等优点而被广泛采用。通过静压至标高后, 压力表反应的正常数值能够非常直观地分析判断桩身承载力的大小, 因此对于预制混凝土管桩的质量控制具有重要意义。本文就静压高强预应力管桩的施工技术与质量控制进行了探讨, 并且对管桩施工常见问题的原因及预防措施进行了总结。

1 施工技术[1,2,3]

1.1 施工工艺流程和沉桩线路的确定

静压管桩的施工工艺流程为:测量定位→桩机就位→复核桩位→吊桩插桩→桩身对中调直→静压沉桩→接桩→再静压沉桩→送桩→终止压桩→桩质量检验→切割桩头→填充管桩内的细石混凝土。

在预应力桩基施工时, 随着入桩段数的增多, 各层地质构造土体密度随之增大, 土体与桩身表面间的摩擦阻力相应增大, 压桩所需的压入力也在增大。为使压桩中各桩的压力阻力基本接近, 入桩线路应选择单向行进, 不能由两侧向中间进行 (即所谓打关门桩) 。这样地基土在入桩挤密过程中, 土体可自由向外扩张, 既可避免地基土上溢使地表升高, 又不致因土的挤压造成部分桩身倾斜, 从而保证群桩的工作性基本均匀并符合设计值。

1.2 施工工序

(1) 测放桩位。根据建筑物红线点和设计桩位平面图, 先施工在轴线点及利于保护的建筑物轴线延伸点, 然后在轴线点上依次测放各点, 桩机就位后还须对桩位进行复核。

(2) 桩机就位。桩机就位后先复核桩位, 并在桩位四周打入4个距离均为1m的管桩, 然后采用钢送桩器对准桩位下压2m, 确保下部无老基础障碍物后出送桩器, 再利用引桩对桩位重新定位后方可进行吊桩施工。

(3) 吊桩落位。桩机大致就位于桩位后, 用吊车将下桩吊起, 送入夹持器的孔中, 使桩尖对准桩位, 然后调平桩机, 双向调整桩身的垂直度, 预制桩身的垂直度偏差应小于1%, 桩尖对位偏差小于20mm。

(4) 压桩。当桩段落位及其调整垂直度符合要求后, 方可进行压桩。开始压桩后, 要认真记录每节桩入土深度和相应的压力表读数, 同时设专人观测吊线锤的变化情况, 严格控制桩身倾斜度, 一旦发现桩身有明显偏离趋势, 必须立即停止施压, 采取措施 (填石块、木头等阻止桩位偏移) 后方可重新压桩, 当施工达到设计规定的油压值后缓慢卸压。

(5) 接桩。采用钢端板焊接, 当下桩段沉至地面0.8m左右时, 起吊上桩段, 调整上下节桩中心线重合, 连接处吻合对齐后, 先在出口周围对称点焊4~6点, 待上下桩固定后再分层施焊, 焊接层数不得少于3层, 内层焊渣必须清理干净后方能施焊外一层, 焊接时应对称连续施工, 焊缝要饱满连续, 无虚焊、漏焊和夹渣现象。

(6) 送桩。利用送桩器将桩顶送入设计标高, 送桩器中心线要与桩身中心线吻合一致。

(7) 压桩终止条件。施工中以桩长和油压值双控制。根据设计单桩极限承载力和桩端进入持力层的深度, 结合桩顶压力标定值来控制。当油压值达到设计要求, 而桩长小于设计桩长时, 将终压值提高1级后再压, 方可终止施工;当桩长已满足设计要求, 而油压值未达到控制时, 须继续送桩, 直到满足设计要求为止 (若送桩深度超过1.5m还未能达到终压值时, 则应及时通知设计人员, 以便作出相应的调整) 。

2 施工质量控制要点[4,5]

(1) 加强管桩的进场检查验收工作。管桩使用前应进行全数的外观检查 (桩身裂缝、端板的外观) 。管桩的吊运应轻吊轻放、避免剧烈碰撞, 进场的管桩应分类堆放整齐, 垫木宜用耐压的枕木, 不得用有棱角的金属构件替代。管桩堆放超过两层时, 应用吊机取桩、严禁拖桩。当堆放管桩不超过两层时, 可拖拉取桩, 但拖地端应用废轮胎等弹性材料保护。

(2) 压桩施工过程中, 应对周围建筑物和围墙进行变形监测, 并做好记录。

(3) 对群桩承台压桩时, 应考虑挤土效应。静压桩的桩位复核一般在土方开挖后进行, 土方开挖施工中应注意桩的成品保护, 考虑土体反弹, 土方开挖宜在压桩后的二周后进行, 应采取分层均匀开挖, 每次开挖的深度应视土质情况确定, 粘土质土一般控制开挖深度为1.5~2.5m, 淤泥质土的开挖深度一般控制在0.5~1.5m, 土方开挖时采取了由四周分层均匀开挖, 桩间较密的土方采用小型反铲开挖, 则土层中的挤土应力被均匀地释放。

(4) 地质报告表明本工程的孤石较多, 对有孤石桩位采取补勘措施, 探明孤石的大小、位置, 因本工程孤石埋藏较浅, 对小孤石可采取用送桩器进行排挤引孔, 体积大的先用挖土机清除。

(5) 根据地质报告和实际情况确定配桩计划, 并考虑同一承台的桩接头位置应错开。

(6) 第1节桩入土垂直度偏差应控制在0.5%内, 桩身垂直度度偏差小于1%。

(7) 终压值由设计根据现场试桩情况及工程地质勘探报告等确定, 一般磨擦桩以桩长为控制条件: (1) 大于20 m的端承磨擦桩以桩长为主, 终压对照; (2) 对于15~20m长的桩, 密实砂土持力层时, 应以终压力达2.0~2.5倍的设计荷载为终压控制条件, 稳压不少于3次; (3) 对于长度小15m桩, 粘土持力层时, 应以终压力为终压控制条件, 宜连续多次复压。

(8) 管桩与承台间的连接是靠管桩伸入承台及顶部现浇的桩芯混凝土, 因此, 管桩入承台高度及锚筋长度必须确保。

3 管桩施工常见问题的原因及预防措施

3.1 桩身断裂

预应力管桩管壁薄、混凝土标号高, 施工中不注意容易产生断裂。主要原因有: (1) 桩制作时混凝土强度不够, 管壁厚薄不均匀, 桩身弯曲超过规定, 桩尖偏离桩的纵轴线较大, 桩在堆放、吊运过程中产生裂纹或断裂未被发现, 沉入过程中桩身发生倾斜或弯曲; (2) 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; (3) 地质土层软硬变化或有坚硬障碍物时, 把桩尖挤向一侧; (4) 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: (1) 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。桩的堆放、吊运应严格按照有关规定执行; (2) 在稳桩过程中如发现桩不垂直应及时纠正, 桩压入一定深度发生严重倾斜时, 不宜采用移架方法来校正。接桩时要保证上下两节桩在同一轴线上, 接头处应严格按照操作规程; (3) 施工前应对桩位下的障碍物进行清理, 必要时对每个桩位用钎探了解; (4) 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。

3.2 桩顶位移

在沉桩过程中, 相邻的桩产生横向位移和桩身上浮, 主要原因有: (1) 桩入土后, 遇到大块坚硬障碍物, 把桩尖挤向一侧; (2) 两节桩或多节桩施工时, 相接的两桩不在同一轴线上, 产生弯曲; (3) 桩数较多, 土饱和密实, 桩间距较小, 在沉桩时土被挤到极限密实度而向上隆起, 相邻的桩被浮起; (4) 在软土地基施工较密集的群桩时, 由于沉桩引起的孔隙水压力把相邻的桩推向一侧或浮起。

预防措施: (1) 施工前应对桩位下的障碍物进行清理, 对桩构件要进行检查, 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: (2) 在稳桩过程中, 如发现桩不垂直应及时纠正, 接桩时要保证上下两节桩在同一轴线上, 接头处应严格按照规程操作; (3) 采用井点降水、砂井和盲沟等处应严格按照规程操作; (4) 采用井点降水、砂井和盲沟等降水或排水措施; (5) 沉桩期间不得开挖基坑, 需要沉桩完毕后相隔适当时间方可开挖, 相隔时间应视具体地质情况、基坑开挖深度、面积、桩的密集程度及孔隙水压力消散情况来确实。

4 结语

静压高强度预应力混凝土管桩适宜以粘土层、砂层、强风化岩层或风化残积土层厚的地层作为持力层;施工时应根据工程具体情况合理选择压桩顺序并采取有效措施来消除挤土效应的影响。这种类型的桩施工无污染、施工周期短、桩身质量有保证, 且每根桩在施工时能时刻反映其压力值, 据此可以直观评价单桩承载力, 在同等情况下采用静压管桩可节省工程造价20%以上, 工期缩短30d以上, 因此其综合效益好, 有广阔的发展前景。

摘要：为了合理使用静压高强预应力管桩, 保证施工质量, 主要对静压高强预应力管桩的施工技术与质量控制进行了论述, 并对管桩施工常见问题的原因及预防措施进行了总结, 以期指导实际施工。

关键词：预应力高强混凝土管桩,静压法,质量控制

参考文献

[1]段君瑛.静压高强预应力管桩施工技术及质量控制[J].山西建筑, 2008, 3 (34) .

[2]黄家明.静压高强预应力管桩的质量控制及处理[J].四川建材, 2006 (4) .

[3]侯连伟.静压高强预应力管桩 (PHC) 施工质量控制[J].山西建筑, 2008, 7 (34) .

[4]杨波, 颜鹏飞.论静压高强预应力管桩施工技术及质量控制[J].四川建材, 2009, 5 (35) .

高强静压预应力管桩 篇8

关键词：高强预应力混凝土管桩 (PHC) ,施工技术,施工质量控制

高强预应力混凝土管桩 (PHC) , 是由专业厂家生产, 采用先张法预应力和掺加磨细料、高效减水剂等先进工艺, 将混凝土经离心脱水密实成型, 经常压、高压两次蒸汽养护而制成的一种细长空心等截面预制混凝土构件。PHC桩基主要有以下特点:

桩身强度高:PHC桩均采用C80以上的混凝土, 采用先张法预应力制作, 因而承压力高, 能抵抗较大的抗裂弯矩。具有较强的工作性能, 桩身能在严劣的施工环境下保持完好, 大大减少裂桩, 断桩事故的发生。

PHC桩由具备资质的专业厂家批量自动化生产, 桩身质量稳定可靠。

PHC桩穿透力强, 足够的压力下, 可穿越较厚的砂质土层, 确保桩端嵌固于较好的持力层。

静压施工时, 施工现场简洁, 无污染, 噪音低, 能保障安全、文明施工, 施工工期短。

PHC桩的单桩承载力相对较高, 其环形截面所耗混凝土量较少, 因而单位承载力造价省。

随着静压PHC桩的广泛应用, 对压桩施工管理亦提出了相应的要求, 现仅以汇景佳园静压PHC桩施工为例, 对PHC静压桩的施工浅作探讨。

1 工程概况

汇景佳园工程用地面积3929.53m2, 总建筑面积18571.72m2, 其中地下建筑面积2650m2。地下一层, 主体结构形式为框架-剪力墙体系。

本工程基础为PHC静压桩, 桩身砼为C80, 管桩顶的填芯为C40。其中:抗拔桩采用PHC500-100-AB型, 桩端持力层选在强风化层, 抗拔桩竖向承压承载力设计值为R=2300KN, 压桩力=设计值×1.8为4200KN, 实际施工有效桩长为19～33m。承压桩采用PHC500-125-A型, 桩端持力层选在强风化层, 单桩竖向承载力设计值为R=2800KN, 压桩力=设计值×1.8为5100KN, 实际施工有效桩长为20～35m。桩端进入持力层大于500MM。

2 工程地质分析

(1) 素填土:土层埋深0～4.6m, 土层厚度4.0～6.8m, 标准贯入3.9击; (2) 淤泥-淤泥质土:土层埋深4.0～6.8m, 土层厚度1.6～6.2m, 标准贯入2.3击; (3) 粉质粘土-粘土:土层埋深7.7～11.7m, 土层厚度1.8～13.8m, 标准贯入9.7击; (4) 淤泥-淤泥质土:土层埋深12.5～22.4m, 土层厚度0.8～10.9m, 标准贯入3.0击; (5) 粉质粘土-粘土:土层埋深18.5～23.7m, 土层厚度0.3～4.3m, 标准贯入9.4击; (6) 凝灰熔岩残积粘性土:土层埋深19.6～28.7m, 土层厚度1.1～12.4m, 标准贯入19.1击; (7) 全风化凝灰熔岩:土层埋深24.0～40.3m, 土层厚度1.5～10.9m, 标准贯入36.2击; (8) 强风化凝灰熔岩:土层埋深27.3～51.2m, 土层厚度1.4～15.6m, 标准贯入75.9击; (9) 强风化凝灰熔岩:土层埋深29.7～54.8m, 土层厚度2.0～9.7m, 反弹; (10) 中风化凝灰熔岩:土层埋深32.4～51.4m, 土层厚度2.48～14.2m, 反弹;

3 PHC桩施工技术

3.1 桩机施工设备选择

压桩机:1台, 机重530吨, 型号ZYJ-500;Co2气保焊机:2台, 型号KRI350;割桩器:2台;吊车:16吨, 1台;全站仪:1台, 型号DZQ22-D;水准仪:1台, 型号DS3-2;经纬仪:1台, 型号DSZ2

ZYJ-500液压静力压桩机技术参数:

压桩力、压桩速度:额定压桩力5000KN, 最大压桩速度:2.2m/min, 最小压桩速度:0.75m/min

压桩行程、行走距离:一次压桩行程:2.0m, 一次行走距离:纵向3.6m, 横向0.6m, 每次转角:18.9度

适应桩型:方桩:口400～口550mm, 管桩:Ф350～Ф550mm

边桩距离:0.65m, 角桩距离:1.00m

吊机起重量:12T, 吊机变幅力矩:600KN.m

该桩机经现场试打桩, 可以满足设计要求。

3.2 压力控制标准

承压桩以压桩力控制为主, 桩长控制为辅, 抗拔桩以压桩力及桩长双控, 在达到设计压力值的基础上复压三次累计沉降量不大于2cm方可收压。

3.3 桩长选配

PHC桩作为端承桩, 在持力层起伏变化较大的地质情况下沉桩时, 配桩合理与否对于节约桩材、降低施工成本、方便施工十分重要。由于持力层截面变化较大, 桩长的选配有一定的困难, 虽然PHC桩具有可灵活选用桩长的特点 (桩长为6～14米) , 但节长仍为定尺寸生产, 配桩过长将造成浪费, 露出地面会给桩机移动带来不便且易受外界因素应力导致断桩, 配桩过短会造成接桩困难、接桩质量不易保证, 对结构抗震也极为不利甚至整根桩报废。桩长的选配通常考虑:

详细分析地质资料, 草划出持力层标高变化曲线图, 详细了解持力层分布情况是合理选配桩的前提条件, 依据持力层标高变化曲线图, 确定理论配桩长度, 作为桩材定货和试打桩的依据, 然后再依照沉桩情况进行区域桩长调整。遇有地质情况复杂时或局部地质变化较大时, 应逐根进行相邻桩的桩长调整。

本工程地貌相对标高约为-1.900, 桩顶相对标高为-9.350～-1.700, 且大部分桩顶标高处于-6.400～-5.550之间, 配桩时根据地质情况并扣除设计桩顶到自然地坪的高度合理调配。在所有桩基施工过程中极少出现桩头外露或配桩过短的情况, 比较理想。

3.4 桩材运输、堆放和检查

因PHC桩横向刚度较脆弱而不能受强烈的撞击或振动, 故当运输或堆放不适时, 易出现结构裂缝;同时在反复施压产生的拉、压力作用下, 裂缝会有所发展并造成桩身破损。

管桩采用平板拖车由管桩厂运至施工现场卸下堆放, 此时桩身强度须达到设计强度标准值100%, 堆放地点根据压桩情况和有利于施工的原则进行堆放, 堆放场地应平整、坚实, 排水良好, 桩应按规格、桩号分层叠置, 堆放层数不超过二层, 先用的桩堆放在上层, 后用的桩堆放在下层。

所有的管桩进场时及静压入土前都要进行桩身外观质量、尺寸的检查, 决不让一根有缺陷的桩在工程中使用。

3.5 桩身位移与桩顶上浮的防治

PHC桩作端承桩并承受较大荷载时, 对桩顶上浮和桩身位移等要求较高。本工程采用封闭式十字桩尖, 管桩排土系数为1.0, 为全排土桩, 故在沉桩时采取了必要的防治桩顶上浮、桩身位移和挤土的措施。每根桩入土前均采用全站仪进行定位校核, 对挤土效应集中区采取钻孔取土与限制打桩数量的措施, 释放、缓解土体应力, 以尽量减少挤土效应。

3.6 截桩

由于PHC桩桩身较脆, 在受到强烈撞击时, 易产生贯穿性纵向裂缝, 影响桩的使用, 所以在沉桩完毕及土方开挖过程中需截除多余桩身时, 严禁采用大锤敲砸或机械钩、拱、撞的方式断桩, 且在土方施工过程中每台机械均须安排专人进行指挥, 对桩位及桩深向机械手及时进行交底及交流, 确保桩身不被破坏, 截桩宜采用以下方法:采用专用的PHC桩环形切割机切割;采用工具钢套箍, 紧箍在切口下部桩身上, 再沿套箍凿出一道沟槽, 然后再行扩大、切断, 截桩时严禁用大锤敲砸或机械推拱。

4 PHC桩施工质量控制

4.1 PHC桩的定位及垂直度控制

压桩桩位定点误差控制在30mm范围内, 使用全站仪进行控制。沉桩施工时, 当桩身刚插入土时, 利用两台经纬仪成90度夹角监测, 控制倾斜度在0.5%之内, 否则通过高速桩机或在桩侧加垫进行调整或拔起重压。在桩焊接时也应保持桩身垂直度。

4.2 桩焊接质量控制

PHC桩采用电焊接桩, 桩的接驳采用CO2气保焊接。焊接前, 把管桩端头钢板处的浮锈、油污、泥巴等杂物清洗干净, 并保持干燥, 接桩时上下节桩应保持顺直, 错位偏差不宜大于2mm。管桩接桩位置应相互错开, 避免在同一水平面上接桩。施焊时应对称进行, 接桩处应用不小于12厚焊缝连续饱满, 符合电焊有关的规范要求, 焊缝焊接好后自然冷却8分钟方可进行施压。严禁用水冷却或焊好即压;管桩接头不宜超过4个, 压同一根桩各个工序要连续施工, 应尽量短停顿时间。

4.3 停压标准控制

PHC桩作为端承桩, 停压标准控制合理与否将直接影响到桩能否既达到设计承载力要求又不致被压坏的效果。实践证明:在桩材质量合格、沉桩正常的情况下, 由于压桩力而引起的桩身损坏多与停压标准控制不合理有关。同时由于PHC桩具有脆性破坏和抗拉应力低不足的特性, 当压力较大, 因桩机架配重不够, 而导致桩机抬架所产生的冲击力极易使PHC桩产生裂缝或损坏, 压断桩的情况也时有发生。因此, 正确合理地控制停压标准, 是PHC桩施工的一项重要技术。

PHC桩停压标准的控制主要考虑以下两方面:桩入土深度和压桩力 (贯入阻力) , 一般由设计根据试打桩情况综合确定。施工时详细了解工程地质情况及有关设计要求, 正确掌握桩入土深度与贯入阻力的关系, 当遇到贯入阻力大而入土深入达不到设计深度或贯入阻力小而入土远超过设计深度时及时与设计及有关部门联系解决。承压桩以达到设计压力值的基础上复压三次累计沉降量不大于2cm方可收压。

汇景佳园桩基工程, 经静载试验3根桩、抗拔试验3根桩及动测134根桩后表明, 均符合设计要求。工程竣工后, 沉降观测记录累计最大沉降量8.5mm, 累计最小沉降量1.0mm, 相邻两点沉降量相差最大值为4.5mm, 均在规范允许范围之内。

结语

浅析静压预应力管桩施工 篇9

关键词：预应力管桩,静压法,施工

1 工程概况

某工程基础型式主要采用静压预应力管桩基础。桩采用D400预应力管桩, 砼等级C80, 桩型为AB型, 配以开口型钢制桩尖桩端持力层主要为强风化泥岩层, 有效桩长16m~23m, 总桩数212根, 要求单桩竖向承载力设计值≥750KN。由于工期较紧, 桩基工程量较大, 拟采用2台YZY400型静压桩机进行施工。

根据预应力管桩为挤土桩的特点, 预应力桩基施工时随着人桩段数的增多, 各层地质构造土体密度随之增高。土体与桩身表面间的摩擦阻力也相应增大, 压桩所需的压入力也在增大。为使压桩中各桩的压力阻力基本接近, 入桩线路应选择单向行进, 不能从两侧往中间进行, 这样地基土在人桩挤密过程中, 土体可自由向外扩张即可避免地基土上溢使地表升高, 又不致因土的挤压而造成部分桩身倾斜, 保证了群桩的工作基本均匀并符合设计值。因此在打桩顺序及桩机行走路线的选择上考虑总体上由中间向边进行, 往返施工, 对多桩承台或桩间距较小的采用由承台中间向两边施工的顺序进行。

2 静压桩施工

2.1 单桩承载力特征值的确定

根据《建筑基桩检测技术规范》 (JGJ1062003) 第3.3.1条要求:基础设计等级为乙级施工前应采用静载试验确定单桩承载力特征值。简称试桩。试桩根数确定为3根。3根试桩的入土深度分别为-27.20m、-28.40m、-29.50m表明均进入强风化泥岩层。规范规定预应力混凝土管桩在桩身强度达到设计要求的前提下, 对于粉土, 不应少于10d, 且待桩身与土体的结合基本趋于稳定, 才能进行静载试验。

2.2 施工程序

测量定位→压桩机就位调平→复核桩位→接桩尖→吊桩插桩→桩身对中调直→静压沉桩→接桩→再静压沉桩→送桩→终止压桩→桩质量检验→切割桩头。

2.3 施工要点

(1) 开始进行工程桩的施压前, 需按设计要求进行试桩的施工, 以核对地质报告与实际地质情况是否有差异和确定压桩的深度。试桩应尽可能选择离地质探孔较近的具有代表性的桩进行。 (2) 采用一台全站仪进行桩测量定位, 桩位确定后, 在桩位上用长约40cm的铁丝插入土中, 铁丝尾部拴20cm~30cm长的红色尼龙带。 (3) 采用开口钢板式桩尖, 与第一节桩的连接采用焊接焊条为E43焊条。焊接由持有上岗证有熟练工人进行, 施焊前除去桩端的泥土杂物, 后将桩尖对中放置在桩端, 沿周长均匀分布点焊6~8点固定桩尖, 后由两名焊工对称施焊, 焊缝必须饱满光顺。 (4) 插桩时, 先用汽车吊将桩运至桩机附近, 然后用桩机上自身设置的工作吊机将桩吊入夹持器中, 夹持油缸将桩从侧面夹紧, 即可开动压桩油缸, 先将桩压入土中30cm~50cm左右后停止, 调正桩的两个方面的垂直度后, 压桩油缸继续伸程把桩压入土中, 伸长后, 夹持油缸回程松夹, 压桩油缸回程, 重复上述动作进行连续压桩操作, 直到把桩压入预定深度土层中。 (5) 根据工程设计要求, 有效桩长均大于12m, 最大达到31m, 因此, 必须进行1~2次接桩。 (6) 压桩应控制好终止条件。压桩到设计桩长时, 压力表的压力达到单桩承载力2.7倍时, 即可停止压桩, 否则应增加桩长, 并会同设计单位另行处理。静力压桩单桩竖向承载力, 可通过桩的终止压力值大致判断, 但因土质的不同而异。终压前必须严格按设计要求进行持荷。 (7) 切桩时必须采用轨道式环向切桩器进行, 严禁用锤、凿等方法破坏桩身。

3 质量事故分析及处理

桩尖焊缝必须严格控制, 以免产生虚焊、焊缝不连续, 而导致桩管内水沿焊缝进入土体, 软化桩尖周围土体, 降低桩端承载能力。

当压力表读数突然上升或下降时, 要停机对照地质资料进行分析, 判断是否遇到障碍物或生产断桩现象等。

适当限制压桩速度, 沉桩速度一般控制在lm/min左右为宜, 使各层土体能正确反映其抗剪能力。当地基表层中存在大块石头等障碍物时, 要避免压偏。

压桩机应根据土质情况配足额重量或选用相应的液压桩机。

若采用焊接法接桩时, 须分层均匀地将套箍对焊的焊缝填满, 为加快施工速度, 减少接桩时间, 可设2~3名焊工同时施焊, 焊毕停约8min即可进行沉桩。

管桩身不受损坏;桩帽、桩身和送桩的中心线应重合;压同一根桩应缩短停息时间。

压桩机的液压入桩有一定的垂直行程高度, 如YZY400桩机的垂直行程为1.5m, 即每入桩1.5m即松开抱桩器。开动油泵使之上移, 再抱桩固定压入, 循环作业。在开始的第一二个行程, 要特别注意控制桩身的垂直度。

记录入桩行程深度及相应压力值, 以判别入桩情况正常与否及桩的承载能力。

为减少静力压桩的挤土效应, 应采取如下措施: (1) 设置袋装砂井或塑料排水板, 以消除部分超孔隙水压力, 减少挤土现象。袋装砂井直径一般为70mm~80mm, 间距lm~1.5m, 深度10m~12m。塑料排水板的深度、间距与袋装砂井相同; (2) 设置隔离板桩; (3) 压桩过程中应加强邻近建筑物、地下管线的观测、监护。

4 管桩施工预控措施

4.1 桩身断裂预控措施

(1) 施工前要将桩位下的障碍物清理干净, 必要时对每个桩用钎探了解, 对桩构件要进行检查, 发现桩身弯曲度超过规定 (L/1000且≤20mm) 或桩尖不在桩纵轴上的不宜使用。 (2) 在稳桩过程中如发现桩不垂直应及时纠正。 (3) 桩的堆放、吊运过程中, 应严格按照有关规定执行, 发现桩开裂超过有关规定时不得使用。 (4) 检查桩有无质量缺陷, 对不合格品即时清运出场, 严格按质量计划要求进行处理并严禁使用。

4.2 桩顶移位预控措施

(1) 施工前应将桩位下的障碍物清理干净, 必要时对每个桩位用钎探了解, 对桩身进行检查, 不合格的不得使用。 (2) 在稳桩时如发现不垂直应及时校正, 接桩时要保证上下两节在同一轴线上, 接头处应严格按操作要求执行。 (3) 沉桩期间不得开挖基础, 沉桩完毕后相隔适当时间方可开挖。

4.3 桩身倾斜预控措施

场地平整:如场地不平, 施工时应在打桩机行走路线加垫木等物, 使打桩机底盘保持水平。

4.4 接桩处开裂预控措施

(1) 接桩前, 对连接部位上的杂质、油污、水份等必须清理干净, 保证连接部件清洁。 (2) 检查连接部件是否牢固、平整和符合设计要求, 如有问题, 必须进行修正才能使用。 (3) 接桩时, 两节桩应在同一轴线上, 焊接预埋件应平整服贴, 焊缝应饱满连续。 (4) 必须保证接桩焊接冷却时间8分钟。

5 结语

静压预应力管桩施工控制要点 篇10

关键词：管桩质量,压桩机具,科学组桩,焊接标准,压桩顺序,无损检测

前言

静压预应力管桩一进入盘锦地区施工中, 就凭借低噪音、无震动、无污染、施工快等特点, 在工程上得到了大量应用。随着建筑业的蓬勃发展, 预应力管桩由原来的低压桩力 (800KN~1600KN) 小规格管桩 (300mm~40mm) , 发展到目前的高强度 (C80砼) 大压桩力 (600KN~8 0 0 K N) 大规格的管桩 (4 0 0 m m~600mm) 。静压管桩的应用更加广泛, 特别是在大中型建筑工程中普遍采用。目前管桩直径一般为300、400、500、600 (mm) , 壁厚为70、95、105、125 (mm) , 类型为A型 (抗压) 、AB型 (抗拔) , 桩身砼强度多采用C80, 桩长一般为8m~12m、5m~7m, 短桩根据施工需要向厂家订货。

1、工程概况

某单位装配线, 占地7869m 2、建筑面积8 5 6 0 m 2, 长1 8 3米、宽43米、高12.1米, 局部二层, 设有8部桥式吊车。场地由第四系全新统海陆交换相沉积物组成, 场地土类型为中软场地。该工程位于某机关区南侧, 地表原有建筑物已拆除。

2、控制要点

工程从桩机及管桩进入施工现场开始, 经过施工单位、监理单位、建设单位共同协商, 在厂房南侧开始试桩, 提供数据, 进而正式压桩。在具体操作中发现桩质量、压桩机具、地质勘察, 都存在着许多不如意的地方, 经过二十几天的紧张施工, 最终完成了桩基的施工任务。为了进一步提升自身的管理素质, 特把在本次施工管理过程中感悟到的控制要点提出来与大家交流, 有不妥之处, 欢迎指正。

2.1 管桩质量

管桩除必须满足《先张法预应力砼管桩》国家标准外, 一定要注意管桩内壁浮浆问题。浮浆过多, 超过内孔1/3以上, 清除非常困难, 这给浇灌填芯砼以及承台的锚固带来了难以克服的困难, 处理不当将直接影响到整体结构的稳定性。也就是说内壁浮浆多的桩必须清出施工现场, 不得使用。

2.2 压桩机具

压桩机具必须是经过国家检验可以使用的产品。压桩机具要配置齐全, 尤其要注意送桩器及锯桩机的配置。没有送桩器, 在送桩过程中, 极易造成桩头破损, 压桩完成后, 验桩不合格, 既影响工期, 又增加了经济负担。锯桩机也同等重要, 施工单位不用锯桩机, 极易造成桩体断裂。验桩不合格, 损失巨大, 这些在本次工程中都有深刻的教训。

2.3 施工场地

施工单位在管桩施工前清理场地要到位, 要搞清施工场地下的各类管线, 构筑物基础等, 并及时清除、扫清压桩障碍, 以免意外情况发生。在本次压桩过程中, 因桩位上有一废弃的给水管线, 造成桩体破碎, 带来了不必要的损失。

2.4 科学组桩

盘锦地区是退海地带, 地下情况非常复杂, 有突变有夹层, 地勘不可能非常贴近工程实际。组桩过长浪费较大, 组桩短, 接桩困难。我们在本次压桩过程中, 抓住了这一问题, 按6m、7m、8m、9m进桩, 最小可组成12m桩, 最大可组成18m桩, 这样组合起来类型多, 灵活多变, 按工程地质情况调节起来得心应手。

2.5 终压标准

一般情况下以设计桩长和标高为准, 最终压桩力作参考。根据本次施工经验, 盘锦地区地下情况比较复杂, 在施工前要进行试桩, 先压2~3根桩, 待24小时后采用与桩的极限承载力相等的压桩力进行复压, 如果桩身不下沉, 桩体竖向维持基本稳定状态, 经设计单位、监理单位、建设单位、施工单位共同确定终压标准, 保证设计桩长和承载力的要求。

2.6 焊接标准

接桩提倡采用机械快速接头。目前大多采用焊接接头。除必须要符合《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-95二级焊缝的要求, 还应符合下列规定:

2.6.1 当管桩要接长时, 其入土部分桩段的桩头宜高出地面0.5~1.0m, 以方便焊接操作。

2.6.2 接桩时上、下节对接偏差不宜大于2 m m, 对接破口处应刷至露出金属光泽。

2.6.3 先点焊, 再分层施焊, 对称进行, 焊接层数宜为三层, 不少于二层。

2.6.4 自然冷却8分钟后, 方可继续沉桩。

2.7 压桩顺序

为了减少压桩产生的挤土效应, 要根据施工现场及桩基的平面布置而定, 宜先压长桩后压短桩, 根据建筑物的设计主次, 宜先主后辅。

2.8 无损检测

压桩完成后, 必须进行桩基质量无损检查。本工程共检测60根桩 (占总桩数的20%) , 采用低应变动力检测反射波法进行检测。主要检测桩身的完整性, 砼的质量等, 并选取了三根桩作静荷载试验。综合分析以上结果, 桩身结构完整, 单桩竖向极限承载力标准值满足要求。

3、结束语

预应力管桩质量可靠, 承载力高, 承台体积小, 综合造价比钻孔灌注桩可节省25%~30%。同时又具有无噪音、无振动、无环境污染等优点, 特别适用于沿海地区及冬季施工, 但由于管桩应用时间还不长, 在施工中有些问题还需进一步研究, 施工单位对行业规范应严格遵守, 积累资料, 不断提高预应力管桩应用的技术水平。

参考文献

[1]建筑桩基技术规范 (JGJ94-2008)

[2]建筑地基处理技术规范 (GB50007-2002)

[3]王赫主编.桩基础工程施工与组织管理.中国建筑工业出版社

静压预应力管桩机械施工质量控制 篇11

静压管桩特点

静压法施工是通过静力压桩机的压桩机构自重和桩架上的配重作反力将预制桩压入土中的一种成桩工艺。下面简要介绍预应力管桩中静压法施工的优缺点。

优点

低噪声、无振动、无污染,可以24 h连续施工,创造时间效益,从而降低工程造价。施工效率高,场地整洁、施工文明程度高。由于送桩器与工程桩桩头的接触面吻合较好,送桩器在送桩过程中不会左右晃动和上下跳动,因而可以送桩较深,基础开挖后的截去量少。施工中由于压桩引起的应力较小,且桩身在施工过程中不会出现拉应力,桩头一般都完好无损,复压较为容易。

缺点

具有挤土效应,对周围建筑环境及地下管线有一定的影响,要求边桩中心到相邻建筑物的间距较大;施工场地的地耐力要求较高,在新填土、淤泥土及积水浸泡过的场地施工易陷机;过大的压桩力(夹持力)易将管桩桩身夹破夹碎,或使管桩出现纵向裂缝;不宜在地下障碍物或孤石较多的场地施工。

静压管桩施工过程的质量管理

压桩前的准备工作

施工队资质审查必须对施工队(压桩队伍)的资质进行审查与管理,了解施工队的技术力量及压桩水平。审查施工组织设计、施工压桩路线、施工进度计划,评价其可行性。要求施工队每个技术人员,包括施工技术员、焊工、记录员、操作员等都必须具有相应技术资格证和上岗证。

桩机的选择根据具体工程的地质资料和设计的单桩承载力要求,合理选择压桩机。如果压桩机吨位过小,可能出现桩压不下去的情况,因而无法达到设计承载力要求;反之,如果压桩机吨位过大,易发生陷机情况。所以应该会同各有关部门合理选择压桩机,尽量采用超载施工。一般情况下,压桩机的压桩力应不小于单桩竖向极限承载力标准值的2.0倍。

施工放线与定桩位由于放线的准确与否直接影响建筑物的位置是否符合“规划”要求,而桩位的准确与否又直接影响着整个工程的结构。因此,这2个工序的重要性不容忽视。项目技术管理人员应该对已定好的轴线位进行复核,根据建筑物与结构桩位图逐位校核,发现不符合要求的及时纠正。

桩尖、桩身质量检查首先必须对桩尖进行查验、测量,按照管桩有关规范、对于桩尖的构造要求和设计图纸要求,对所有到场的桩尖进行测量,不满足设计和管桩规范要求的,责令其更换。对所有到场的管桩进行仔细认真地查验,测量管桩的外径、壁厚、桩身、长度、桩身弯曲度等有关尺寸,并详细记录。特别要注意管壁厚度,由于静压法施工中的夹持力较大,壁厚不够很容易把桩夹碎。同时应对桩身外观质量进行仔细查验,检查桩身是否有粘皮麻面、内外表面是否有露筋、表面是否有裂缝、是否有断头脱头、桩套箍是否有凹陷、表面混凝土是否有坍落等情况,不符合管桩规范要求的,责令厂家退回。

压桩施工过程的质量管理

底桩(第一节入土的桩)的定点虽然在放线与定桩位时已经核查过,但是经验不足或技术水平不高的施工技术人员往往在放底桩时偏离原定的桩位,从而导致成桩的偏位。建议在每个桩位处用石灰以原定的桩心为圆心、以该桩的桩径为直径画一圆圈,压底桩时以此圆圈为准,控制桩不偏离该圆圈,使成桩的偏位尽可能减小。

桩身垂直度的控制由于静压管桩桩机驾驶室内一般会悬挂一吊有重锤的绳线,由操作员以此线为准控制桩一个方向的垂直度,因而另一方向的垂直度必须另外控制,方法就是在垂直于桩与此绳线连接的地方(即另一正交方向)另设一吊重锤的绳线(视线要通透),以这2条绳线来控制桩的垂直度。当桩在2个方向都已经垂直的情况下方允许压桩,而且在压桩过程中要经常检查桩身的垂直度。

接桩及焊缝控制接桩前,应保证上下2节桩的顺直,而且2桩桩心的错位偏差不宜大于2 mm (宜设置接桩导向箍)。管桩施工中主要采用焊接接桩法,在焊接前应该把2节桩的端头板用钢刷清刷干净,直至坡口露出金属光泽,而且应该保证上节桩已经垂直后方能焊接。焊接时最好2个焊工同时进行,先在坡口圆周上对称点焊4～6点,焊接层数不少于2层,每层焊渣必须清理干净,保证焊缝连续饱满,自然冷却约8～10 min (严禁用水冷却或焊完即压),防止高温的焊缝遇水变脆而被压坏。

压桩过程的施工记录为了便于控制终止压桩,必须详细记录压桩过程的压力与桩入土深度,了解桩尖入持力层深度是否满足设计要求以及桩穿过各土层时的压力值。

终压(即终止压桩)标准及终压的控制终压标准应该以建设单位、设计单位、施工单位、及监理单位等有关部门在试桩会议中根据试桩的实际情况确定的标准为准则。一般情况下,除保证桩长及桩尖入持力层深度应该满足设计要求外,还要控制终压值的大小。虽然终压值Q与单桩竖向承载力标准值Rk是2个不同的概念,但终压值Q与单桩竖向承载力标准值Rk存在着某种比例关系,这有待于日后的工程实践与理论研究。笔者认为这种比例关系与工程地质构造情况关系较大,同时与桩的长度以及所选的持力层关系也不可忽视。总结台州地区近几年静压管桩的工程实践经验,终压值Q可以按以下原则来控制:①当桩端持力层为粘土、粉质粘土时,主要控制桩端达到的设计深度,终压值Q应在1.6～2.0Rk之间。②当桩端持力层为标贯击数较低、中密以下的粉细砂时,以控制桩端入持力层深度为主,终压值Q介于1.6～2.0Rk之间。③当桩端持力层为标贯击数较,中密以上的中粗砂、砾砂时,控制终压值Q在1.8～2.5Rk之间,长桩取低值,短桩取高值。

桩头填芯的质量控制

由于桩与上部结构的连接主要通过桩的桩帽,因此桩头嵌入桩帽的长度不宜太短,有关管桩技术规范规定不宜小于35 cm。从桩基事故实例调查中可知,有不少是由于桩嵌入桩帽长度不足,抗拔不够,因此有必要把桩嵌入桩帽的长度加长,桩头的插筋长度也应加长,并增加配筋量,桩头填芯混凝土的强度等级应满足设计规范要求。这一环节的重要性显而易见,有关技术管理人员应该加强这一环节的质量控制。

成桩的质量检查

桩身垂直度及桩身质量的检查

桩身的垂直度可以用垂球吊线的办法来测量,对不符合规范要求的,应及时报送设计单位,由设计单位提出补强修改意见。对于配置封口桩尖的工程桩,桩身质量的检查可以直观检查,即将低压电灯泡沉入桩内腔检查,正常情况下,内腔应该是不进土和水的。若桩内腔完整干燥,说明桩身基本完好、焊接质量完好、桩尖无损坏,这种情况下可不采取其他方法另行检查;反之,应该采取其他方法另行检查。依据《建筑桩基施工规范》规定,按桩总数的5%采取小应变动测的检测方法,对桩身的完整性进行检测。

桩顶标高及偏位情况的检查

基础开挖后,应对桩顶标高及桩的偏位情况进行测量,并把记录资料完整地整理一份报送设计单位,由设计单位提出方案,解决那些桩顶标高低于设计标高以及桩偏位超过规范要求的情况。而对于那些桩顶标高高于设计标高的情况,施工单位应用电锯截去多余的桩段,而不应该用人工敲打的办法把多余的桩段敲掉,那样很容易把成桩敲伤。

单桩竖向承载力的检测

目前主要采用静荷载试验的方法来检测成桩的单桩竖向承载力,由设计单位、施工单位及监理单位等有关部门举行点桩会议,选取较具代表性的桩进行静荷载试验。静荷载检测时一般用慢速维持荷载法,并要求工程有关技术管理人员进行现场监督,详细记录最终沉降量和残余沉降量等。特别要注意检测桩机在进场、退场及移动过程中不要碰撞到任何工程桩。

常见质量问题分析与处理

桩倾斜

插桩初压即有较大幅度的桩端走位和倾斜。这种情况很可能在地面下不远处有障碍物。处理的措施主要是在压桩施工前将地面下旧建筑物基础、块石等障碍物彻底清理干净。

桩尖达不到设计深度

静压管桩施工时,若发生个别桩长达不到设计深度,其原因可能是:①桩尖碰到了局部的较厚夹层或其他硬层。②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,若延续时间过长,沉桩阻力增加,则使桩无法沉到设计深度。③接桩时,桩尖停留在硬土层内,若时间拖长,很可能不能继续沉桩。

发生管桩沉不下去时,应冷静分析原因,找出对策才能继续施工,切不要盲目加大压桩力强行成桩。

基坑开挖不当引起大面积群桩倾斜

挖土引起基桩的倾斜,直接起因是挖土方法不当,将基坑挖得太深或将挖出的土堆放在基坑边坡附近,因而产生侧向压力,加上淤泥本身的流动性以及土体中未消散的超静孔隙水压力乘机向开挖方向释放,加剧了淤泥向开挖方向流动,而管桩对水平力的抵抗能力小,于是随着土体的位移而向开挖方向倾斜,造成桩顶大量位移。发生这样的事故先要进行调查分析,弄清哪些桩应报废,哪些桩还可以用,哪些桩应折减其承载力,然后根据实际情况进行补桩。为防止此类工程事故的发生,应严禁边压桩边开挖。开挖宜在基桩全部完成并至少隔15天后进行,挖土宜逐层均匀进行,桩周土体高差不宜超过1 m。注意保持基坑围护结构或边坡土体的稳定,基坑顶部周边不得堆土或堆放其他重物等。

桩身上浮