预应力管桩基础

预应力管桩基础（精选12篇）

预应力管桩基础 篇1

随着经济的发展与科学技术的进步, 城市中各类高层建筑拔地而起, 高层建筑的基础部分往往在整个建筑物的投资中占有很大的比重, 而且施工周期相对上部结构来讲, 占用时间较长。而预应力管桩因其性价比高、施工周期短、在沿海地区得到了广泛应用。但如何合理的对预应力管桩进行设计及优化, 对于保证安全、节约投资、降低造价起着举足轻重的作用。这就要求设计人员对每个建筑物的勘察报告进行仔细分析, 选择一个最优化的基础方案。现就以下几个方面对预应力管桩基础设计中值得注意问题进行分析。

1 桩基设计中静载试验的重要性

目前的桩基础设计过程, 往往受到时间的约束。首先根据地质报告提供的参数确定单桩承载力设计值, 根据这个估算的单桩承载力直接进行桩基础设计并施工, 等工程桩施工结束后再挑选试桩进行静载荷试验。这个过程具有一定的不科学性, 结果符合估算要求, 则皆大欢喜, 否则因工程已施工完毕补桩也会很困难, 且有时因地质报告有出入会给施工中带来不便。近几年来通过各类桩基础中试桩及工程桩的检测, 发现绝大多数桩的实际承载力均大于计算值, 有些相差幅度较大, 因此按试桩获得的实际承载力将会比按勘察报告估算的承载力来布置基础将产生巨大的经济效益。桩基础设计过程中先试桩后施工是一个十分重要的环节。因为此项工作质量直接影响到桩基形式、桩承载力和桩入土深度的确定, 同时也对施工难易有密切影响。通过科学试验, 取得准确数据, 能使设计方案更加合理、可行和经济, 远远超过缩短工期所获得的效益。

2 桩基设计中桩径选择的重要性

桩基础设计中对桩径及持力层的选择均会对基础设计产生重大影响。合理的桩径会产生巨大的经济效益。选择桩径时应根据地质报告的土层进行分析, 如土层中含有较难穿越的卵石层时, 应用较粗桩径, 设计的某教学楼项目, 因土层十米以下有3~5m厚卵石层, 因其下有下卧层, 设计要求穿透该层至强风化持力层, 选用D400桩进行试打, 断桩较多, 后分析原因为卵石层所致, D400桩难以穿透, 后改用D500桩, 断桩明显减少。由此可见需根据勘察报告土层分布合理选择桩径。因此, 设计人员在桩基础设计中一定要采用多方案比较, 选择合理的桩型与桩长, 这都将对整个基础设计的合理性与经济性产生巨大的影响, 当然也应考虑施工可行性等多方面因素。

3 关于桩偏差的控制与处理

桩基施工中对桩的偏差必须严格控制, 特别是对于承台桩及条形桩, 桩位的偏差都将产生很大的附加内力, 而使基础设计处于不安全状态。对于桩位偏差主要控制两个方面, 其一是竖向偏差, 控制桩顶标高的允许偏差为-50~+100mm, 但实际施工中偏差这么大将引起繁重的施工任务及损失。就要求施工单位在施工过程中必须严格控制桩顶标高, 尽可能地使工程桩标高同设计一致, 特别是施工过程中必须考虑到桩在卸载后的回降量, 否则不加考虑则每根桩都将高于设计标高。而设计人员在设计过程中对施工误差亦应有所考虑, 建议针对目前的施工质量, 设计中可以考虑2mm左右的偏差容许, 这样就可以免除大量小偏差桩的截桩, 这在实践工程中具有相当的可操作性, 避免了大量不必要的工作。其二则是桩位的水平偏差。施工过程中发现桩位偏差较大则应及时补桩处理。另外, 对于小直径桩 (D≤250) 强调必须对其偏位进行严格控制而不应按上述规范标准, 建议对承台桩可控制70mm;而对于条形承台则区分垂直于条形承台方向50mm, 平行于承台方向为70mm, 当然这些要求必须在施工前予于明确。当然桩位偏差满足规范或设计要求仅仅代表桩基本身验收合格, 而对于由此引起的承台整体偏心或基础高度损失, 必须另行处理。对于桩偏心可以采取增加承台刚度或加大拉梁刚度、配筋来解决, 这在实际工程中需针对具体情况相应处理。

4 施工中特殊情况处理

桩基施工由于地层的不可知性, 经常会遇到很多异常情况, 这就要求根据具体的情况, 仔细分析, 采用妥善的方法去解决各类问题。

4.1 桩基静载荷试验不合格

某工程由于时间限制, 甲方要求试桩与工程桩同时进行, 待试桩满足JGJ94-94附录c.0.6条时进行静载荷试验, 结果三组试桩有一组满足设计要求而另外两组试桩均在小于设计承载力时产生破坏。这就应从设计、施工和试验等各方面去分析这两组试桩, 但经过与周边工程比较及现场施工试验记录分析, 均未发现特殊情况, 即不存在施工、试验中的失误。针对第一组合格试桩的情况进行了比较, 终于发现后两组试桩本身的停歇时间已够, 但周边的其余工程桩施工在试验前2天才完成, 完全有理由认为是因为工程桩施工时将试桩周边的土破坏而没有固结, 影响了试桩的承载力。于是等工程桩停歇时间也满足时再次对2根试桩进行了静载荷试验, 结果与判断完全一致, 试桩均满足设计要求。这一实例告诉我们影响试桩结果的因素有很多, 在工程实践中对各种情况一定要仔细分析, 找出问题所在, 而不要盲目处理, 造成不必要的损失和浪费。

4.2 管桩裂缝处理

预应力管桩以其强度高、制作周期短、比预制桩节省材料等优点在工程设计中受到普遍应用, 但其也存在受剪能力差等不足之处。在工程实践中, 由于垂直度偏差或挤土等原因经常会使管壁产生裂缝而影响质量。在管桩的实际施工中一定要注意垂直度的控制, 因为管桩的抗剪能力较差, 很容易破坏而引起不必要的经济损失。

桩基工程是一个繁重而复杂的过程, 设计人员一定要考虑到每一个环节, 统筹兼顾, 从各方面使之合理化。好的设计不仅仅是要保证建筑物安全, 更要使设计经济合理。

参考文献

[1]徐至钧, 李智宇.预应力混凝土管桩基础设计与施工[M].北京:机械工业出版社.

[2]建筑桩基技术规范[M].北京:中国建筑工业出版社.

[3]钢筋混凝土低桩承台通用图表[M].北京:地震出版社.

预应力管桩基础 篇2

甲方：乙方：

根据《中华人民共和国合同法》及有关法律、法规，甲方将桩基工程，承包给乙方施工，为明确双方在施工过程中的权利义务和责任，本着公平、公正的原则，经双方协商签定本合同。

第一款 工程概况：

1、工程名称：

2、工程地址：

3、承包范围和内容：预应力管桩的采购、运输、施工（含测量放线、锤击成桩、送桩、接桩、桩尖焊接等）；

4、管桩规格：PHC500*125A，强度等级C80，采用湖南湘江管桩材料；

5、工程量：暂定3000米（最终工程量以建设方、监理方，甲方计量的施工记录为准）。

第二款 承包方式：包工包料

第三款 质量要求

满足达到本工程设计要求（单桩竖向承载力特征值不小于1100KN，收锤标准到最后三阵十锤每阵击的贯入度不大于3 cm）

第四款 工期要求

1、总工期（指锤击成桩）为20天有效工作日，从乙方完成测量放线，桩位定位，经监理、甲方复验无误后，开始计算工程。

2、如遇下列情况，工期相应顺延：

（1）水、电、场地、道路不能满足施工全过程的要求；

（2）未按合同规定支付工程款；

（3）原设计图有修改或变更并直接影响施工；

（4）人力不可抗拒的因素（如暴雨、大雨、大雾等）；

（5）经甲乙双方同意的其他情况。

第五款 计量方式

桩顶标高至桩端桩尖入土深度加延长米数为结算长度，延长米固定每根为1.5米，超过计量方式的部分有乙方承担。

第六款 工程价款及支付方式：

1、工程价款：

（1）包工包料（不含桩尖）,凡使用低于9m 的管桩元/米;

（2）为避免浪费管材,采用送桩(自然地面至桩顶标高)时，按取;

（3）需割桩(桩顶标高以上部分)时,按25元/根记取;

（4）需接桩时,按元/根记取;

（5）桩尖费用,双方依据设计图协商另定.2、支付方式；

（1）由于本工程工期紧，管材供应必须及时，本合同签订生效后，甲

方即支付米合同价工程款至供货单位；

（2）当首次所定管材全部完工并检测合格后，甲方支付米合同

价工程款工程款至供货单位；

（3）按进度付款，工程全部完工并检测合格后，甲方付工程款至总造

价90%的工程款，及全额的实际设备数量的进出场费；

（4）余下的工程款，待工程结算后一次性付清，累计不超过6个月。

第七款 双方责任：

1、甲方责任：

（1）负责施工场地范围内的“三通一平”（含清障），场地须碾压、填

平，确保打桩设备在施工过程中不沉陷。如在基坑内施工，打桩、角桩与基坑壁间距应保证不小于3米，以便于施工。确保施工用

电，提供电源接驳点4个，同时应接入施工现场，负责承担本合同施工所需的水、电费用；

（2）负责办理报建、施工许可证、检测、验收等事宜并承担全部费用；

（3）负责提供施工图及地勘报告，负责提供准确的测量控制点，协调

周边关系并承担相应费用；

（4）提供乙方施工人员住宿场所，并承担水、电费用；

（5）及时向乙方支付工程款；

（6）负责因地质及地下遇障碍物等原因，造成施工中出现断桩、偏桩

而带来的相应经济损失；

（7）负责接桩桩位的土方开挖，配合接桩所需桩头的就位。

2、乙方责任

（1）负责组织工程所需的机械设备及人员（不少于2台打桩设备），确

保工程顺利进行；

（2）必须按照国家有关标准、规范和甲方提供的施工图组织施工，按

程序接受就甲方、监理、政府质量监督部门的检查检验；

（3）必须搞好安全生产，严格遵守安全规范，杜绝安全事故的发生，及时发现和消除安全隐患，由此引起的一切安全事故由乙方负责，搞好文明施工，材料堆放规范，工完清场，不得损害甲方的名誉

和利益；

（4）依据甲方提供的测量控制点，负责桩位的放线、定点、复核工作；

（5）以甲方名义编制、收集、整理桩基施工过程中所产生的相关资料，配合甲方竣工资料的编制；

（6）派出专职技术人员及管理人员负责本项目的施工进度、质量及施

工管理；

（7）承担因施工不当，造成的断桩、偏桩带来的经济损失。

第八款 未尽事宜，双方另行协商解决。

第九款 本合同一式四份，双方各执两份，经双方签字盖章后即产生法律效力。

发包人（公章）：承包人（公章）： 住所：住所：

法定代表人：法定代表人：

委托代理人：委托代理人：

电话：电话：

传真：传真：

开户银行：开户银行：

账号：账号：

邮政编码：邮政编码：

预应力管桩基础 篇3

【关键词】建筑基础；预应力管桩；施工技术

随着城市化进程的不断加快，高层建筑如雨后春笋般迅速崛起。然而在高层建筑施工过程中，基础工程是整个建筑工程的重要组成部分，它的施工直接影响到整个建筑工程的质量。在基础工程施工中，预应力管桩施工是目前最为常见的一种施工技术，在施工过程中，施工人员一般会采用两种方法，一种是静压法，另一种是锤击法，这两种方法当中，最为常见的也就是锤击法，即采用相应的机械设备来对桩头施打，从而使基桩深入地下，提高其稳定性，保证工程的稳定和质量。下文首先阐述了预应力管桩的特点，然后对预应力管桩的施工技术进行进一步探讨，最后提出了相应措施来控制预应力管桩的施工质量，以供大家参考。

1.预应力管桩的特点

（1）在预应力管桩施工过程中，由于会采用大量机械设备来进行施工，所以必须要保证施工现场干净整洁，首先应该避免因钻孔灌注桩而使得水泥浆满地流造成施工现场不够干净的现象；其次应该避免因为人工操作而使得施工现场出现忙乱的现象。若是在劳动力充足的情况下，预应力管桩可以全天连续性施工。

（2）预应力管桩施工速度极快，相对于其他基础施工技术而言，在一定的时间内，预应力管桩的打桩机可以连续打8根以上的管桩，这就可以在保证基础工程质量的基础上缩短施工工期、提高工程的时间和经济效益，也极大的减少了工程的造价。

（3）在预应力管桩施工中，采用相关机械设备对基桩进行打压的过程中，能够有效的减小其应力，这就使基桩在被施打的过程中保证了桩头的质量，也减小了再次打压的难度。

（4）单桩承载力高。众所周知，预应力管桩施工主要是采用相应的机械设备来对管桩进行施打，从而保证其稳定性，它能够对于某一根管桩进行施工，从而保证该管桩的质量，也保证了整个基础工程以及建筑工程的质量。

（5）对持力层起伏变化大的地质条件适应性强。在基础工程施工中，由于各个管桩的长度不一致，最长的管桩可达16m，而最短的管桩则为4m，也正因为如此，在施工过程中，操作极为简便，可以根据当地的地形条件来进行适当的搭配，这在一定程度上节约了管桩，减少了一定的经济成本。

（6）运输吊装方便，接桩快捷。一般情况下，管桩的长度都不会超过16m，再加上管桩的本身有一定的应力存在，所以在进行吊装的过程中，也就减小了其吊装难度。

2.预应力管桩的施工技术探讨

2.1材料进场

在预应力管桩施工过程中，采用的混凝土必须具有强度大、稳定性高的特点，所以在混凝土材料进场时，工程师必须要对混凝土的强度进行深入的检查，使混凝土的质量达到设计的要求。另外，对于管桩的检查也非常重要，如果管桩表面出现裂缝或者不够平整，这些情况都会影响到基础工程的施工。当所有建筑材料送进施工现场时，都需要工程师检查其质量、规格以及保证书和报告等。

2.2运输、堆放和起吊

在运输与存贮高强混凝土时，施工人员应该对混凝土的自重以及支点设置方面进行全面的考虑，因为这两种情况会直接影响管桩的质量以及桩体的内力。所以，在堆放管桩时，需要保证堆放场地干净整洁，并且要在场地中设置排水、防水设置；在进行第一层管桩堆放时，施工人员必须要在管桩与地面之间设置一层垫板，这不仅能够与潮湿的地面隔离，还能够保证混凝土堆放的稳定；堆放混凝土时，必须要按照相关规定来增加堆放的层数，这样可以也能够保证混凝土堆放的稳定，而且在堆放时，我们尽量靠近施工现场，这样可以方便施工，缩短施工工期。

2.3压桩机械选择

一般要根据设计单桩承载能力和具体的工程地质资料选择合理吨位的机型。如果压桩机的吨位选择过小，可能出现桩压不下去的情况，无法满足设计要求；如果压桩机的吨位选择过大，则对施工现场地耐力的要求将大幅提高，特别在新填土、耕植土及积水浸泡过的场地施工时易发生陷机，可能造成桩位偏移大，斜桩，甚至桩头、桩身破损、上下节桩接头断裂，或上部桩体被挤坏等质量事故。

2.4沉桩施工工艺

2.4.1采用预钻孔打桩工艺

即先在地面桩位处钻孔，然后在孔中插入预应力高强混凝土管桩， 压至设计标高。预钻孔深度和孔径与桩长（径）、土质、临近建筑物距离等因素有关，以不致明显影响单桩承载力和陷机为原则；实际工程中通常钻孔深度在1/3桩长，钻孔径比桩径小100mm左右；对于大吨位桩机时，应慎重使用，送桩孔应及时回填。

2.4.2合理安排沉桩顺序

为了保护附近的建筑物等，群桩宜采取由近而远的施打顺序。

2.4.3控制压桩施工进度

适当控制压桩施工速度，为超静孔隙水压力消散提供合适时间；实际工程中，这样做可能会延长施工工期，但有时还是需要的。

2.4.4先施工围护结构

沿被保护建筑物等外围打设防护桩或者先施工较深基坑周围支围护结构（如钢板桩、地下连续墙等），利用其约束沉桩带来的挤土影响，此时施工需与设计紧密结合，保证足够的基础承载能力和科学的可施工性。

3.施工质量管理控制探讨

（1）在施工阶段，施工单位是工程质量形成的主体，要对工程质量负全面责任。施工单位要设立专门主管质量的副总经理。协助最高管理者加强质量管理。要建立质量管理的职能机构，领导、监督各级施工组织加强质量管理。

（2）施工单位要建立健全质量管理体系，制定质量管理体系文件。体系文件是施工单位工程质量管理的依据，要组织全体职工认真学习讨论，全面贯彻落实，形成人人重视工程质量的氛围。

（3）要根据工程的特点，结合施工组织设计的编制，制定项目质量计划，将工程质量目标层层分解，层层下达，层层落实，落实到每个作业班组，落实到岗位和个人，使每个人都了解并完成本职工作的质量要求和具体质量标准，明确自己的努力方向。

（4）按质量计划实施过程控制，前后工序间要有交接确认制度。关键质量控制点实行施工质量认可签字制度，只有上一道工序得到质量认可签字以后，才能进行下一道工序的施工。现场发现不合格或不符合规程的作业，不能保证质量的操作方法、手段和措施，质量监督人员可行使否决权，并通知其弥补、停工或返工。

4.结语

预应力混凝土管桩施工质量的影响因素是多方面的，任何阶段稍有不慎，就会出现质量事故或质量隐患。作者建议今后类似的工程需要从多个方面，全过程讨论预应力混凝土管桩施工质量控制，方能得到良好的施工效果。

【参考文献】

[1]郑俊杰，聂重军，彭宏.预应力混凝土管桩研究与应用进展.平顶山工学院學报，2004（4）.

[2]金舜，匡红杰，周杰.我国预应力混凝土管桩的发展近况和方向.混凝土和水泥制品，2004.

预应力管桩基础设计相关问题 篇4

1 管桩的分类

1.1 管桩分为两类, 分别为预应力混凝土管桩 (PC) 和

预应力高强混凝土管桩 (PHC) , 均采用先张法工艺制作的, 适用于非抗震设计及抗震设防烈度小于等于8度地区的工业与民用建筑、构筑物等工程的低承台桩基础, 抗震设防烈度为8度且建筑物场地类别为Ⅲ、Ⅳ类时慎用。铁路、公路与桥梁、港口、水里、市政等采用低承台桩基时可参照《预应力混凝土管桩》图集使用。

1.2 PHC桩和PC桩主要用于承压桩, 当用于承受水

平荷载或用作抗拔桩时, 应根据工程实际情况加强桩与桩、桩与承台的连接构造。

1.3 当基础的环境地质条件对管桩有中度及其以上

侵蚀性时, 可以参考《混凝土结构耐久性规范》及《工业防腐蚀规范》, 采取适当的防腐措施, 比如管桩接头处钢材表面均做耐腐蚀表面涂层和防腐蚀面层处理。

1.4 常用的管桩规格主要有外为径300m m (壁厚

70m m) 、400m m (壁厚95m m) 、500m m (壁厚100m m和125m m) 、600m m (壁厚110m m和130m m) 这几种管桩。

2 管桩的选用

2.1 用于抗震设防烈度7度、8度地区的管桩基础工程, 宜选用AB型或B型、C型的管桩。

2.2 工程地质条件复杂、桩基设计等级为甲级的管桩基础工程, 宜选用AB型或B型、C型的管桩。

2.3 地下水或地基土对混凝土、钢筋和钢零部件有腐

蚀作用时, 宜选用AB型或B型、C型的管桩, 同时应按相关标准、规范的规定采取有效的防腐措施, 不得选用外径300m m管桩。

2.4 受拉或抗拔桩主要承受水平荷载的管桩基础工程, 宜选用AB型或B型、C型的管桩, 不的选用外径300mm管桩。

2.5 外径300m m管桩适用于建筑环境类别二a场地。

2.6 对于由多节管桩拼接的单根桩, 采用最上面一节桩的型号或壁厚高于下节桩的配桩设计。

2.7 用做受拉或抗拔桩。应根据工程情况, 除设置端部锚固筋外, 应选用加厚的端板、并增大端板的焊接坡口尺寸。

2.8 以下几种地质条件不宜选用预应力管桩基础: (1)

石和障碍物多的地层不宜应用; (2) 有坚硬夹层时不宜应用或慎用; (3) 石灰岩地区不宜应用; (4) 从松软突变到特别坚硬的地层不宜应用。

3 管桩基础设计应注意的问题

3.1 单桩承载力问题。根据《桩基础技术规范》中的公

式:Rk=u∑qsi Li+q Pk (Aj+λp APL) 来估算管桩的单桩承载力, 施工时进行试桩, 确定桩长及终压力, 并利用载荷试验确定单桩承载力特征值, 得出该结果, 再重新复核计算调整, 满足承载要求。

3.2 基桩的布置。预应力管桩基础属于挤土桩, 为了

减小挤土的负面效应, 有效地发挥桩的承载力, 在饱和粘性土和密实土层下, 桩距应适当加大。最小桩距的规定, 考虑了挤土效应, 同时考虑桩的排列与数量等因素。一般桩距最小取4.0d, 有条件时取4.5d。

3.3 进入持力层的深度。应选择较硬土层作为桩端持

力层。桩端全部进入持力层的深度, 对于粘性土、粉土不宜小于2d, 砂土不宜小于1.5d, 碎石土不宜小于1.0d。当存在软弱下卧层时, 桩端以下持力层厚度不宜小于3d。

4 施工工艺的合理选择

预应力混凝土管桩主要施工工艺形式有锤击入桩法和静压入桩法两种。

锤击法: (1) 按锤击应力控制时, 锤击压应力不得大于抗压强度设计值。 (2) 按总锤击数控制时, 任意单桩总锤击数:PHC桩不宜超过2500、PC桩不宜超过2000。最后1m锤击数:PHC桩不宜超过300、PC桩不宜超过250。 (3) 桩帽和送桩器应做成圆形, 并应有足够的强度、刚度和耐打性。 (4) 桩帽和送桩器与管桩周围的间隙应为5mm~10mm;桩锤与桩帽、桩帽与送桩器和桩顶之间应加设弹性衬垫, 衬垫厚度应均匀, 且经锤击压实后的厚度不宜小于120mm;并在打桩期间应经常检查, 及时更换和补充。

静压法入桩:采用顶压式桩机时, 帽与送桩器和桩顶之间应加设弹性衬垫, 采用抱压式桩机时, 夹具应避开桩身两侧的合缝位置, 桩身允许抱压压桩力宜根据当地工程设计经验确定。

5 关于试桩应注意的问题

在试桩过程, 设计人员应注意几个问题: (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合程度, 结合设计时的单桩承载力取值, 做适当的调整后来确定。

预应力管桩旁站监理方案 篇5

一、工程项目概况

工程名称：中央名府小区 建筑面积：2万m2 结构形式：高层

工程地点：实验中学北

建设单位：舜隆房地产有限公司 监理单位：宏大建设监理有限公司 设计单位：中建建筑设计有限公司 施工单位：德广建筑工程有限公司

工程特点：1.基础采用Φ400、Φ500高强度预应力砼管桩（PHC-AB），桩身砼C80。以稳定强风化花岗片麻岩为桩端持力层，桩端入持力层≥1.5m，必须严格控制桩的设计收桩条件；

2.本工程施工时必须控制好主轴线位置，避免轴线误差； 3.本工程模板制安时必须注意模板的承载力和稳定性，避免质量、安全事故发生。

二、旁站监理的部位或工序

根据工程特点，本项目旁站监理的部位或工序如下： 1.预应力混凝土管桩。

(1)检查管桩的外观质量、生产厂家、规格、生产日期、蒸养方式，常压蒸养的PC桩应不小于28天的龄期。

(2)打桩顺序必须按江苏省标准《预应力混凝土管桩基础技术规程》

（3）焊接接桩除应符合现行行业标准《建筑钢结构焊接规程》JGJ181的有关规定外，尚应符合下列规定：

a、预应力混凝土管桩接长宜在高出地面0.5~1.0m进行；

b、下节桩的接头处宜设导向箍以方便上节桩就位。接桩时上下节桩段应保持顺直，错位偏差不宜大于2mm；

c、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；

d、焊接时宜先在坡口圆周上对称点焊4~6点，待上下桩节固定后，拆除导向箍再分层施焊，施焊宜由两个焊工对称进行。

e、焊接层数不得少于二层，内层焊渣必须清理干净后方能施焊外一层，焊缝应饱满连续。

f、焊好的桩接头应自然冷却后才能继续施压，自然冷却时间不宜少于8min，严禁用水冷却或焊好即压。g.终压前必须满载复压3次，桩长小于20m时复压5次，且桩的沉降量小于30mm，当压桩力已达到2.0倍设计荷载时，应随即稳压1分钟以上。

（4）管桩顶的填芯应采用微膨胀混凝土，灌注应饱满。灌注深度不得小于2d且不得小于1.2m，混凝土强度等级不得低于C30。2.各栋承台及地梁浇筑

检查桩芯混凝土质量，桩头插筋的直径、长度、弯法，检查排水是否干净。3.各栋各层柱浇筑

检查柱底混凝土质量，检查柱底杂物是否清理干净。4.地面浇筑 检查垫层是否清理钢筋、平整，检查钢筋位置，检查混凝土混合料质量，检查混凝土是否振捣密实、平整。

三、旁站监理人员

旁站监理工作由张凯负责，特殊情况下由总监理工程师在项目监理机构人员中进行安排。

四、旁站监理人员的职责

1.检查施工企业现场质检人员到岗、特殊工程人员持证上岗以及施工机械、建筑材料准备情况

2.在现场跟班监督关键部位、关键工序的施工 3.检查施工方案和工程建设强制性标准情况

4.检查进场材料、建筑构配件、设备和商品混凝土等的质量检验报告情况

五、旁站监理记录的内容

旁站监理人员必须按广州市旁站监理记录表做好旁站监理记录，旁站监理记录内容如下： 1.工程名称 2.工程地点 3.日期及气候

4.旁站监理的部位或工序 5.施工情况 6.监理情况 7.发现的问题 8.处理意见

六、施工企业的义务

施工企业应当根据监理单位制定的旁站监理方案，在需要实施旁站监理的关键部位、关键工序进行施工前24小时，书面通知项目监理机构。

七、签字与违规处理 1.旁站签字

旁站监理人员必须做好旁站监理记录和监理日记，保存旁站监理原始资料。旁站监理人员和施工企业现场质检人员应在旁站监理记录上签字，凡未签字的，不得进行下一道工序的施工。2.违规处理

预应力混凝土管桩沉降异常浅析 篇6

关键词:预应力混凝土管桩 沉降异常 工程经验

1 工程介绍

配电综合楼为钢筋混凝土框架结构,地下一层为电缆夹层,地上两层,一层布置变压器室、电抗室、110kvGIS室、110kvGIS室,二层布置主控制室、继电器室、蓄电池室和办公用房。站址位于冀东平原南缘,地层为第四系冲洪积沉积物,岩性以粉土、粉质粘土及粉砂为主。站址区地表下21m深度范围内地层简述如下:

①粉土:稍密～中密状态。土质不均一,含有粘性土夹层。压缩系数平均值a1-2=0.371MPa-1,属中等压缩性土。层底埋深3.30～4.00m,层厚3.30～4.00m。

②粉质粘土:软塑状态。含较多有机质及贝壳碎片,具腥臭味,局部含淤泥质粉质粘土透镜体。压缩系数平均值a1-2=0.438MPa-1,属中等偏高压缩性土。层底埋深5.40～7.80m,层厚1.00～3.50m。

③粉土:湿,中密状态。土质不均匀。压缩系数平均值a1-2=0.239MPa-1,属中等压缩性土。层底埋深7.10～14.00m,层厚0.40～6.20m。

③-1粉砂:中密,饱和,砂质不纯净,含粉土团块。该层分布不均,局部缺失。压缩系数平均值a1-2=0.082MPa-1,属低压缩性土。层底埋深8.00～8.70m,层厚0.50～1.30m。

④粉质粘土:流塑状态。土质不均匀,含较多有机质及贝壳碎片,具腥臭味,含粉砂及淤泥质粉质粘土夹层或透镜体。压缩系数平均值a1-2=0.474MPa-1,属中等偏高压缩性土。层底埋深11.90～15.00m,层厚1.00～4.00m。

⑤粉土:密实状态,土质不均匀,具粉质感,局部地段近粉砂。含淤泥质粉质粘土、粘土夹层或透镜体。压缩系数平均值a1-2=0.212MPa-1,属中等压缩性土。该层未揭穿,最大揭露厚度9.10m。

⑤-1粉砂:灰色,中密～密实,饱和,砂质不纯净,含粉土团块。该层分布不连续,局部缺失。最大揭露厚度2.40m。

2 地基方案确定

变电站位于唐海县城南,地貌类型属滨海滩涂,站址原为鱼塘,近期填平,周围鱼塘、虾池众多,水面随处可见,站址设计地震加速度0.15g,抗震设防烈度7度,地震反映谱特征周期0.65g,场地土类型为软弱土,场地类别IV类。

根据场地的地层结构和工程条件分析:站址区各层地基土在水平及垂直方向上,层位及厚度相对稳定,夹有强度较高的粉砂和强度较低的粘性土及淤泥质土。①～④层主要以中高压塑性土层为主,局部夹淤泥质透镜体,地基强度较差,承载力较低,⑤层地层属中压缩性土,工程性能较好,承载力相对较高。

考虑采用预应力高强度混凝土管桩。桩长根据上部建筑物荷载按照端承摩擦桩设计计算,由于⑤层粉土及粉砂地层强度较高,选择该层作为桩端持力层,桩基设计参数:桩极限侧阻力标准值①层28kpa,②层32kpa,③层40kpa,③-1层55kpa,④层35kpa,⑤层60kpa,⑤-1层68kpa,②④层23kpa,桩极限端阻力标准值⑤层1800kpa,⑤-1层2300kpa。

地面标高4.40m,基础埋深-6.0m计,单桩极限承载力按桩径400mm桩长16m计算。按照《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)相关公式估算单桩竖向极限承载力特征值689KN。

预应力混凝土管桩优点:可按成任意长度,不受施工机械能力和施工条件局限;成桩质量可靠,沉桩后桩长和桩身质量可用直接手段进行监测;桩身抗裂性好,穿透力强;造价低廉;施工速度快,文明施工。当地地基处理采用预应力混凝土管桩比较普遍,预制桩采购方便,施工技术成熟,因此确定采用预应力混凝土管桩做为地基处理方案。由于地基土为软弱土,为避免地基不均匀沉降对结构产生附加应力,基础形式采用筏板基础。

桩型采用PHC AB400 80 16 a,桩长16m,由10m和6m桩接长,桩端持力层为第⑤层粉土,桩极限端阻力标准值1800kpa,总桩数1034根,设计要求单桩竖向承载力特征值500KN。桩头与基础连接采用微膨胀混凝土填芯,填芯高度1.3m,锚筋伸入基础底板500,由于地下水位较高,在接头顶面及侧面涂刷环氧沥青漆。

3 现场施工状况

本工程现场原为鱼塘,由于打桩机对地面承载要求较高,现场场地无法满足打桩施工及行走,故回填碎石30cm厚,并压实。确保了桩机顺利进行施工。

设计要求对桩端标高进行控制,在桩施工过程,出现有15%桩端不能达到设计标高,相距1.0m左右,且部分桩顶已出现裂纹,不适合继续沉桩,统计最后一米锤击数,桩端已达设计标高桩最后一米锤击数平均115,而桩端未达标高桩最后一米锤击数平均220,最后十击贯入度3~5cm,且沉降异常桩集中在中部,分布比较集中,因打桩顺序从中间向两端施工,排除了桩间土挤压造成的沉桩困难的原因,考虑沉桩困难桩成片集中分布,估计在桩端附近存在局部硬层,而地基勘测钻孔间距控制20m,仅从地勘报告不能反应真实土层分布。

《建筑桩基技术规范》7.4.6条对锤击沉桩终止锤击控制规定:

3.1 当桩端位于一 般土层时,应以控制桩端设计标高为主,贯入度为辅。

3.2 桩端达到坚硬、硬塑的粘性土、中密以上粉土、砂土、碎石类土及风化岩时,应以贯入度控制为主,桩端标高控制为辅。

本工程桩端持力层为第⑤层粉土,标贯击数23.1(击/30cm),标贯修正击数17.5(击/30cm),属于中密状态粉土,可采取贯入度控制为主,标高控制为辅的原则,因此在施工中对沉降困难桩调整了原设计提出的标高控制标准,结合周围区域施工经验,对类似情况采取了相同处理办法。

桩施工完毕后,进行桩基检测,对以上桩抽测6根,一类桩4根,二类桩两根,平均单桩竖向承载力特征值560KN,满足设计要求。

4 软土地基采用预应力混凝土管桩的工程经验

4.1 合理的打桩顺序 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高。土体与桩身表面间的摩擦阻力也相应增大,打桩所需的锤击力也在增大。为使打桩中各桩的阻力基本接近,打桩线路应选择单向行进,从中间向两侧进行,这样地基土在入桩挤密过程中,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。

4.2 适当控制打桩速度 控制打桩速度,使各层土体能正确反映其抗剪能力。压桩过程中,要经常注意桩身有无位移和倾斜现象,如发现问题应及时纠正。桩将沉至要求深度或到达硬土层时,因尽量缩短压桩停息时间,以免土层出现固结,加大桩施工的困难。对软土地基,由于地基土滑动蠕变较强,在桩施工时控制成桩速度,特别是地下水位较浅时,由于桩对土的挤压,在桩周的粘土层中产生超孔隙压力水,超孔隙压力水随着土体的隆起和侧移而慢慢消失。如果压桩速度过快,终压后复压过快完成,超孔隙压力水和土体变形未充分消散,此时的饱和粘性土表现为弹塑性变形特征,土体卸压恢复过程中桩身被抬起,桩尖脱离持力层。造成桩承载力降低和桩位偏移。

浅谈建筑工程基础预应力管桩施工 篇7

1.1工地的机械化性能好, 场地很整洁, 一般不会发生泥浆遍地的现象, 也不会存在随处抽水以及到处运土的现象, 可以持续的开展建设工作。

1.2其建设速率非常快, 单一的设备一般可以完成最少八根桩。因为建设时间缩减了, 带来了非常丰厚的利润, 进而减少了成本。

1.3建设时期因为压装导致的应力不是很大, 同时桩身在建设的时候一般不存在拉力, 桩头非常的完整, 负压很简单。

1.4单桩承载力高。由于挤压作用, 管桩承载力要比同样直径的沉管灌注桩或钻孔灌注桩高。

1.5对持力层起伏变化大的地质条件适应性强。因为管桩桩节长短不一, 通常4-16m一节, 可以灵便的搭接, 在建设场地之中可以结合地质状态来对长度进行调节, 节省用桩的总数。

1.6吊装便捷。

2关于建设过程中要注意的重点事项

2.1明确管桩的方位

测放桩位时, 在桩位中心处用钢筋头打入土中, 然后以钢筋头为圆心、桩身半径为半径用白灰在地上划圆, 使桩头能依据圆准确定位。管桩基础施工的轴线定位点和水准基点应设置在不受施工影响的地方, 一般要求距离群桩的边缘不少于30m。

2.2关于放置和起吊管桩。

具体的讲要做好如下的一些活动。第一, 要结合不一样的尺寸和活动步骤来分别的放置, 这样的话对于建设工作来讲非常的有益处。第二, 要确保放置场地是平直的。第三, 假如建设条件允许的话, 最好是在地表之中放置单层的管, 这时候下方不需要设置木头材质的支撑体。第四, 当桩堆积超过两层的时候, 要设置垫木, 一般是使用抗压的枕木等。不应该用那些带有棱角的金属件。第五, 在开展打桩活动时候, 要使用专门的设备来取桩。

2.3掌控好它的竖直度

管桩直立就位后.采用两台经纬仪在离桩架l5m以外正交方向进行以观察校正, 校正的要求是打人前垂直控制应在0.3%以内, 成桩后垂直应控制在0.5%以内。每台打桩机配备一把长条水准尺, 可随时量测桩体的垂直度和桩端面的水平度。

2.4在开展压入建设的时候要关注的具体事项

2.4.1积极的记载相关的技术信息, 如果遇到不正常的现象的话要告知相关的工作者, 进而合理的处理。

2.4.2严格控制终压条件, 保证压桩质量。注意用水准仪对最后一段沉桩情况的观测看变形是否已趋近于零, 油压表显示的终压力是否已稳定地达到要求的终压力。或者桩机是否真正出现浮机, 卸荷时桩身是否有明显的回弹, 卸荷后残余沉降是台控制在20～30mm以内。

2.4.3针对土层不均匀的区域, 不应该结合附近的已经压好的桩长来设置, 这样会发生余桩太多或是太深的问题。在桩接近地面的时候, 要分析其压力表的具体指数, 要和附近的数值比对, 假如差距不是很大的话, 就可以结合附近桩的长度来设置。如果差异非常大的话, 读书较之于附近的桩要低一些的话, 要使用比其更长一些的桩。相反的情况就要使用短一些的。

2.4.4桩尖的密封性对承载力的影响, 预应力管桩通常采用封口的十字桩尖, 在现场靠人工电焊与桩端板连接, 焊接密封性难控制。在桩尖穿过土层时, 因为受力改变, 易发生缝隙或渗漏等问题。针对长桩, 要将摩擦力当成是关键要素, 此类渗流的干扰并不显著。针对短桩等, 要将端承力当成是关键内容, 如果持力层土体在地下水渗泡下变软, 会干扰到它的受力性。

2.4.5当挖土的时候, 要掌控好挖掘的措施。禁止各类设备通行导致没有挖掘的土朝着已经挖好的方向移动, 对管桩形成单侧压力, 加强施工过程中基坑土体位移的监测。要求落实专人负责基坑的集水排水工作, 严格控制开挖分层厚度。为避免机械碰撞桩身。可考虑在桩周围30.50cm范围内的土方用人工开挖。

3预应力混凝土管桩施工中应注意采取有效减小挤土效应的措施

3.1设防挤沟

防挤沟应在邻近周边建筑物或道路处没置, 以减少压桩引起表层上的水平位移。

3.2应力释放孔

应力释放孔设计考虑周围建筑物及道路、管线等分布远近、对变形及沉降敏感性和场地内各公寓楼工程桩的布置密度等影响因素, 布置应力释放孔。应力释放孔应填充中粗砂至地面, 利肘砂性土的强透水性, 及时消散管桩施工过程中产生的超孔隙水压力。

3.3预钻孔辅助沉桩

采用先钻孔取土, 再静力压桩。具体做法是:选1根比桩径稍细的钢管, 并将抱箍千斤顶的夹具改造成网弧形, 以夹持钢管。在钢管上每隔30cm水平焊1根钢筋防止下压时打滑。施工时用圆弧形的夹具象压桩一样将开口钢管压下, 下压的深度视土的坚硬程度而定。然后拔出, 在地面上敲打钢管倒出管内的积土, 再下压、上拔, 如此反复, 使妨碍沉桩的坚硬土层变薄, 再行压桩。此时桩会被顿利压下。

3.4压桩顺序

在软土区域之中进行密集的打桩活动时, 为防止土体位移, 除了要按照从中心朝两段的方向进行外, 还要分析所在区域地质状态。大体分析桩的尺寸, 要先进行深层次然后进行较浅显的。对于不一样尺寸的要按先大后小的方向开展。这样可以保证土层紧密, 避免严重的位移现象出现。

3.5合理安排压桩进度

在软弱土地基中。沉桩施工速度过快, 不但增加超静孔隙水压力值, 还使邻近土体因剪切而破坏, 增加地基土体变位值, 而且扩大了超静孔隙水压力和地基变位的范围, 因此沉桩速度要合理。

3.6特别注意事项

在开展压桩活动的时候, 对于附近的建筑体涵盖那些已经完工的桩基, 要使用有效的位移以及下沉监测方法来分析。对于桩上浮以及位移等的监测信息要认真的记录, 细致的比对。如果桩有非常显著的浮动的时候, 表示其挤土效应的不利点已经出现了。这时候要对其细致的调节, 比如要放慢建设的速率。

参考文献

[1]郑俊杰, 聂重军, 彭宏.预应力混凝土管桩研究与应用进展[J].平顶山工学院学报, 2004 (04) .

预应力管桩基础 篇8

关键词：高强预应力管桩设计,静压法施工,桩基础应用

高强预应力管桩基础在建筑设计与建造中起着非常重要的作用, 静压法施工是与之相配合的建筑方法, 在建造过程中要注意相关的各种情况, 在建筑过程中对高强预应力管桩基础建造做出正确的指导。

1 高强预应力管桩基础的现状

预应力钢筋混凝土管桩是指将预应力技术和离心制管的技术结合在一起的产物。预应力管桩主要是利用预应力张拉工艺制作的后张法预应力管桩和先张法预应力管桩, 它们的区别在于桩径和桩长的区别。预应力管桩按照混凝土的强度也被分为预应力混凝土管桩 (PC桩) 和预应力高强混凝土管桩 (PHC桩) 两种。PC桩的强度一般要低于PHC桩, 按照极限弯矩和抗裂弯矩的大小又可以分为A型、B型和AB型3种, 预应力管桩的沉桩方式有打入和静压两种, 管桩的桩尖主要有开口型和封口型两种, 封口型又分为十字型和圆锥型两种, 在实际操作应用中, 十字型桩尖由于其加工简易、成本低、破岩能力强、成桩后可以通过观测来检查桩身质量长度等优势成为建筑中最为普遍应用的桩型[1]。

2 高强预应力管桩的基础设计

2.1 高强预应力管桩的设计理论

目前, 高强预应力管桩的桩基设计一般采用概率极限设计和极限状态设计两种设计方式, 从结构的可靠度指标来度量结构的可靠度, 然后采用结构极限状态方程进行设计, 计算它的承载能力和正常使用的极限状态, 在管桩的设计过程中, 要注重对各种实际情况的了解和因素计算。

2.2 管桩基础设计需要注意的部分

《建筑桩基技术规范》 (JGJ 94—2008) 是建筑桩基础设计最新的规范, 这其中明确规范了桩土共同作用的重要性, 在基础设计中可以采用疏桩基础和变刚度调平的概念设计等方式。桩基础设计变得更加灵活也更加实用, 采用复合桩基设计方式可以比传统设计方式节约20%~60%的投资, 在设计时要注重零差异沉降控制理念在新型桩基设计中的应用。

在桩身承载力的设计控制方面, 要注重桩身强度对设计的影响, 用桩身材料强度来控制打桩力, 用打桩力来控制设计承载力, 这样可以大大节约设计成本。桩基础设计要注重基础理论和数值方法的结合与深入, 针对摩擦桩和端承小的端承摩擦桩要使用桩土非线性共同作用的数据进行详细分析, 进一步完善层状横向各向同性弹性半空间的有限次元法, 对复合桩基承台下土极限承载力进行理论上的估测, 以及完善复合桩基承台下土体的强度分析理论。

管桩桩基承载能力的极限状态要使用荷载效应和地震作用效应进行组合计算, 其各项数值都应该符合现行的《建筑抗震设计规范》。按照正常使用极限状态验算桩基的水平变位、抗裂和裂缝宽度进行桩基数值的设计, 从短期影响和长期影响两个角度去考虑, 并对安全等级有一定重视[2]。

3 静压法工艺在高强预应力管桩基础中的应用

3.1 静压法工艺的介绍

静压式桩基础施工是一种无噪声、无污染、无振动的新型打桩工艺, 它主要是采用全液压夹持桩身, 从而向下施加压力, 避免对桩头的损害, 在高强预应力管桩的施工过程中得到了广泛的运用。静压法主要有以下几个步骤 (见图1) 。

1) 对桩位进行测量

一般情况下桩位的测量方式是由测量人员在桩位的中心部位打进一根φ30cm左右的钢筋, 将其大概三分之一的部分露出地面, 做记号, 使其成为“样桩”, 如果采用的是较为多用的十字型的桩尖, 那么要再画与桩径相同的圆圈作为记号, 以保证桩尖的位置准确。

2) 打桩机就位

在进行打桩机的就位工作时, 要按照打桩顺序把静压桩机移动到预定的桩位上面对准桩位, 然后把静压桩机调整到水平且稳定的位置, 桩机的就位工作一般用长船行走 (纵向) 和短船行走 (横向) 和回转机构来操控。

3) 压桩准备

打桩机就位之后就应该调入高强预应力管桩, 将管桩吊入夹桩的钳口, 在离地面还有大约10cm距离的时候夹紧桩身, 对准桩位进行下压, 在下压0.5m之后, 从两个正交侧面对桩身的垂直度进行校正, 校正标准是偏差小于0.5mm, 然后继续压桩。

4) 静压管桩

在调整好角度之后进行压桩操作, 在压桩的过程中要仔细观察桩深度和压力大小, 用来判断桩的承载力和质量, 如果压力度数出现异常, 要根据现场的实际情况进行一定的调整。如果在压桩的过程中需要界桩, 可以在桩顶距离地面0.5m多的时候接桩, 但要注意桩端不要停在砂土层上, 这样会造成压桩的阻力增大, 同时在接桩的过程中上下桩的中心线误差应该小于10mm, 桩面保持干净。压桩的停止信号是压力表上的读书达到一定值, 这种情况下就可以停止压桩, 如果桩顶接近地面压力不够, 那么要进行送桩, 而桩顶高出地面很多压力足够时, 要截桩以对进一步作业提供便利。在压桩的过程中, 要注意压桩的土层和压桩的持续程度之间的合理关系。

5) 压桩终止

压桩的终止条件是足够的压力, 但是对压桩终止的控制方式也需要一定技巧:对摩擦桩来说, 可以按照设计桩长进行控制, 可以在施工前先对设计桩长进行复压试验, 以确定合适的桩长;对端承摩擦桩和摩擦端承桩来说, 要按照最终压力值来进行控制, 为了对单桩承载力有所保障, 沉桩设备的吨位要求比较高, 在砂质泥土中, 终压力一般要大于承载力, 黏性和淤泥质土层中, 终压力一般要低于承载力, 按照不同的桩长也应该有所区分。

6) 管桩锚固作业

管桩锚固即把压好的管桩与承台连接, 以固定和进行下一步作业。图2即为管桩与承台的具体连接图。

3.2 静压法在管桩基础施工中所遇到的问题

1) 挤土问题

高强预应力管桩属于挤土类型, 在沉桩的时候四周的土体结构会遇到一定影响, 使土体的应力产生改变, 这就是挤土效应, 在正常的施工程序中, 由于各种情况的出现, 造成了施工方法、施工顺序不当或者是其它不利条件, 这些都有可能加剧挤土效应, 从而使安全问题得不到保障, 在进行静压施工的时候, 应该针对挤土效应进行一定程度上的防范[3]。

2) 施工质量控制问题

静压法压桩施工的过程当中, 还有许多小问题需要注意:在压桩施工前应该对建筑用地的现场土层和地址情况进行了解, 对压装设备进行详细的检查, 对高强预应力管桩的质量也应该做出一定的检查和验收。压桩的过程中应该保障桩体和地面垂直, 接桩时上下桩的轴线应当尽量一致, 并且缩短接桩的时间, 在压桩结束之后, 应当对压桩工序的质量进行详细的验收, 以对建筑质量安全提供保障。

以石家庄市某建筑地基建造阶段为例, 土质一般地下室底板下面的粉质黏土层厚度较大、承载力较高, 宜采用预应力管桩的复合桩基设计, 这样有利于发挥基底的承载性能, 更有利于减少地基变形和管桩数量, 与传统长螺旋桩相比, 高强预应力管桩更加节约投资成本, 节约了工程时间。同时在接桩过程中严守规程和规范, 使得工程预期效益良好。

4 结语

静压法施工是高强预应力管桩施工的重要施工手段, 在使用静压法进行压桩作业的过程中, 一方面要严守规程和规范, 保障建筑质量, 另一方面也要在探索中对压桩技术进行创新, 改进和提高压桩的技术应用水平。

参考文献

[1]王杰.预应力管桩设计理论及其工程应用研究[D].长沙:湖南大学, 2009.

[2]付美章.静压高强预应力管桩 (PHC) 施工的质量控制[J].消费导刊, 2010 (5) :191-193.

预应力管桩基础 篇9

1 高层建筑静压预应力管桩的特点

静压预应力管桩施工技术应用于高层建筑工程中时, 具有以下几方面的特点:

(1) 静压预应力管桩施工具有施工速度快的优点, 每台打桩机每天最少也可打桩6~8根, 并可有效完成20000k N以上承载力的桩基工程。由于其施工速度较快, 从而也大程度地缩短了工期, 为整个工程创造了时间效益, 降低了工程造价。

(2) 由于静压预应力管桩施工属于机械化施工, 针对于人工挖孔桩需要来回抽水、运土、堆土等环节来进行施工, 前者由于机械化施工程度高, 不仅节约了大量的时间和人力, 也有效避免了人工钻孔灌注出现的泥浆乱流、遍地脏污的情况。

(3) 静压预应力管桩采用挤压原理进行施工, 因为挤压的作用, 也使其管桩承载力较同样直径的钻孔灌注桩或沉管灌注桩的承载力高。

(4) 在静压预应力管桩施工中, 由于压桩引起的应力比较小, 并且桩身的施工过程当中不会出现拉应力现象, 使得桩头的完好度也比较高, 进而复压也较为容易。另外, 由于其管桩桩节的长短不一, 使得其搭配灵活、接长方便, 在高层建筑实际的施工中, 可根据地质的情况及时地对接桩长度进行调整与变化, 从而也可有效地节约用桩量[1]。

2 高层建筑静压预应力管桩的基础施工

2.1 施工材料进场

基于高层建筑工程的高质量要求, 对其静压预应力管桩的质量与抗压强度也需严格地检查, 保证其能够达到相关的设计要求, 因此, 施工材料进场时的检验环节也十分重要。 (1) 检查管桩的外观, 对其表面是否存在裂缝、桩端面平整度是否合格进行严格检查; (2) 对桩身的弯曲度、桩外径、壁厚等指标进行测量与检测, 保证其符合相关标准与规范要求; (3) 在进场前, 检查并核实管桩的产品质量保证书、检测报告、合格证等, 以确定其证书齐全, 并且符合静压预应力管桩的规范要求。

2.2 材料的堆放与起吊

预应力管桩在进场后, 进行堆放时一定要考虑自重和支点设置变化可能对桩身产生的影响, 因此, 预应力管桩在堆放起吊时应注意如下几点: (1) 堆放的场地需平整、坚实, 并具备排水措施。 (2) 底层管桩在堆放时, 严格按照设计要求在底下设置垫木, 并以楔形木卡于管桩底部, 以防止其滚动。 (3) 管桩堆放层数应严格按照设计要求, 并注意防止层间垫木上下错位设置。 (4) 根据管桩的长度与类型不同, 应按照计划分批进场, 并分类进行堆放。在堆放时, 应根据高层建筑施工总平面图与打桩顺序进行堆放, 并尽量靠近打桩区域进行堆放, 但也需注意不能影响桩机的来回行走。

2.3 压桩机械设备的选择

高层建筑工程中, 静压预应力管桩施工机械设备的选择应根据单桩的承载能力, 以及具体的工程地质施工资料进行科学、合理地选择。需要注意的是, 压桩机吨位的选择一定要准确。若所选择压桩机的吨位过大, 则也会大幅提高施工现场地耐力的要求, 若是在耕植土、新填土、湿润或被积水浸泡过的场地施工时, 则容易发生陷机等情况, 进而还有可能造成桩位偏移大、斜桩、桩身与桩头破损、桩接头断裂等异常发生。但若是选择的压桩机吨位过小, 则也可能出现桩压不下去, 无法满足设计施工要求的情况发生。

2.4 静压预应力管桩施工流程

高层建筑静压预应力管桩施工方法包括有:逐排打设、自中间向四周打设、自中间向两侧打设三种 (见图1) , 在具体的施工中, 可根据高层建设相应的设计要求、地质条件等方面综合考虑, 并选择最为适宜的施工方法, 进而再进行如下步骤的施工:

(1) 场地平整与测量定位。对施工现场地表的杂物进行清除, 并对场地中的坑洼处填平, 最好能采用压路机压实表土, 再沿施工现场的四周挖沟排水至集水坑处, 进行集中排水。然后再对场地进行测量定位, 根据甲方提供的区域内控制点资料, 对各控制点施放轴线和桩位, 并于每个桩点上插入短钢筋, 并做成管桩等径模具。等桩机就位后, 由专人进行测量定位、放线、复核等工作, 测量时其轴线偏差需在±1cm以内, 桩位偏差在±2cm以内, 并经甲方复核检查后方可进行施工。

(2) 预应力管桩成品与设备检查。在施工时, 再次对预应力管桩成品进行检查, 并做好检查记录, 经确认合格后方可进行下一步施工。并于施工前先将压桩机安装就位, 按照所需要的总重量配置压重, 调平桩机平台, 再于打桩前严格仔细检查打桩机设备以及起重工具是否到位。

(3) 探桩、吊桩与插桩。 (1) 根据测量定位点, 并利用同直径的钢管采用静力压桩机压穿第 (1) 层素填土, 对场地表层土的障碍物探明之后再进行下一步操作。但如果施工场土的土层情况良好, 为了提高施工效率, 也可不用探桩, 直接进行压桩便可。 (2) 依据每个孔的设计桩长, 选择每节桩长和压桩顺序, 并对其进行编号, 再利用桩机自身起重机按照相应的顺序吊桩就位。 (3) 利用夹具持桩对准测量定位点插桩进入孔内, 第一节管桩插入地下时, 需注意方向与位置的正确度。若有偏差时应采取相应措施及时纠正, 如有必要最好能拔出重压。并安排专业人员利用经纬仪等仪器对桩的垂直度进行监测。

(4) 压桩、接桩与送桩。 (1) 管桩在初压时, 应采用轻压法, 随着沉速的减慢与沉桩的加深, 逐渐加大压力。在压桩全过程中, 操作人员需使压杆、桩帽、桩身尽最大可能保持于同一轴线上。注意管桩不能受到偏心压力, 以防止管桩受弯损坏。 (2) 接桩的方法主要有法兰连接、焊接、硫磺胶泥锚接等。针对软土层, 可应用硫磺胶泥锚接, 但此种接桩方法对一级建筑桩基或承受拔力的桩需谨慎考虑使用。而焊接与法兰连接可适且于各类土层的桩体连接。 (3) 为使管桩能够压到设计的标高, 最后还需要利用送桩器进行送桩, 送桩器一般以钢板制作而成, 长大约10~12m。在操作时, 先将送桩器吊起, 并将送桩器上端面紧挨于上管桩上端面, 在垂直度满足、中心线对齐的情况下进行加压, 直到送桩器将管桩送至设计标高。

3 高层建筑静压预应力管桩施工的质量与进度控制措施

3.1 施工质量控制措施

为保证高层建筑静压预应力管桩施工的质量, 在施工全过程中, 必须要加强重视以下几点: (1) 管桩进桩时严格、仔细、全面地进行验收, 并重视对端板外观、桩身裂缝等方面的检查。且管桩在吊放时, 应轻吊轻放, 严格按照规范要求进行堆放和分类。 (2) 针对有孤石桩位应采取补勘措施, 探明其孤石大小及位置, 针对小孤石可应用送桩杆进行引孔。 (3) 取桩时也应提高注意, 切忌拉、拖管桩, 对堆放三层及三层以上的管桩都需采用吊机进行运输, 并在运输过程中避免桩头与地面摩擦引起的损坏。 (4) 第一节桩入土的垂直度偏差应控制在0.5%之内, 桩身垂直度差应不得大于1%。

3.2 施工进度控制措施

在保证高层建筑静压预应力管桩施工质量的情况下, 有效地提高施工进度, 应加强以下几方面的措施控制: (1) 可优先选用ZYC-900S型和ZYC-900B等较为先进高效的全液压压桩机, 也可同时选用两台或两台以上静力压桩机同时作业。 (2) 采用有效、合理的防挤土措施方案, 避免因挤土影响造成的停工。并加强对施工质量的管理, 杜绝因质量事故造成的返工。 (3) 现场机修人员最好能24h值班, 并加强对施工设备的检修、维护与保养, 减少运行故障, 备足易损配件, 减少停机时间。 (4) 加强施工人员的思想教育, 并落实生产责任制, 明确奖惩制度, 以调动施工人员的积极性, 从而保证施工进度[2]。

4 结束语

综上所述, 由于静压预应力管桩施工具有低污染、低噪音、高效率、缓解城市土地资源紧张等优点, 其也已经成为了高层建筑施工的重要桩基形式施工。为了实现高层建筑工程质量和进度的可控, 在静压预应力管桩施工时也应加强各环节的施工技术与管理, 进而为高层建筑工程的整体质量与进度提供有力的保障。

摘要：在高层建筑工程施工中, 静压预应力管桩具有穿透力强、强度高、噪音小、低成本、高质量、施工便捷等特征, 因此也被越来越广泛地应用于各种规模的高层建筑工程项目当中。本文就针对高层建筑静压预应力管桩基础施工展开论述, 并对其质量、进度控制要点进行详细分析。

关键词：高层建筑,静压预应力管桩,基础施工,质量,进度

参考文献

[1]冯小刚.预应力管桩在复合地基工程中的应用[J].铁道建筑, 2010, 09 (09) :78~80.

预应力管桩基础 篇10

建筑工程投入使用后需要承载复杂的剪力, 基础预应力技术引入到基础施工中使得建筑物的承载能力有明显提升。传统基层承重结构修筑过程繁琐, 需要耗费大量施工时间, 材料费用也很大。由于缺少预应力的引用, 只能依靠提升结构强度来达到承重的目的。随着使用时间的增长, 结构强度会逐渐降低, 剪力的破坏效果也越发明显, 最后基础结构不能承载重力的破坏, 便出现了不同程度的裂缝问题。而预应力管桩的应用有效解决了这一问题, 结构内部的预应力可以与剪力相互抵消, 使结构处于受力平衡的环境中, 建筑物安全使用的时间得到了保障。管桩施工在工序上也有明显的简便, 能够适应复杂的基层环境, 传统打桩施工带来的噪声问题也得到控制, 可以现场操作完成, 无需进行管桩预制。

预应力管桩基础施工选用的原料为钢筋混凝土, 可以根据工程的不同使用需求对投入原料进行设计, 控制浆料的流动性, 在工民建施工、港口建设中都得到广泛应用。并且技术发展至今已经足够成熟, 能够满足复杂的施工形势。使用阶段稳定性也有明显提升。

2 预应力混凝土管桩施工要点分析

2.1 管桩的定位。

预应力管桩基础施工前首先要在场地确定施工点, 结合设计图纸来进行。现场的点与设计方案要保持一致, 经测量确定点后使用石灰画线。施工点确定应画出与管桩直径尺寸相符合的圆形, 后续打孔灌浆才能顺利进行。一旦发现现场存在不利于施工的阻碍因素应立即调整施工方案, 并探讨出解决对策。

2.2 管桩的堆放与起吊。

管桩规格较大, 且自身结构脆弱, 在施工现场运送使用时要进行安全防护, 管桩不可以受到强烈撞击, 桩体自身结构如果存在缺陷可以进行修补, 如果损坏严重, 需要更换施工材料, 以此来保障建筑工程的使用安全。将管桩使用钢丝固定在吊起设备的称装板上, 要保持桩体呈水平状态, 单次起吊的重量要在设备安全范围内, 一旦超出这一规定很容易出现掉落事故。地面工作人员确定捆绑牢固可以通过起吊, 匀速运送到施工点, 完成吊起输送任务。管桩材料运送到指定施工点后需要经材料一端垫高, 方便使用时随时移动, 多个材料共同运输时则要使用钢丝绳捆绑固定在一起, 减少运输所用时间。

2.3 管桩的垂直度控制。

管桩材料会使用固定装置将其安置在施工点处, 随着桩材料的深入, 要对垂直准度实时监测, 一旦发现超出了规定范围需要停止施工, 校准后再次进行。打桩设备需要结合测量尺共同使用, 随时对平准度进行有效控制。设备架设的高度要结合管桩长度进行计算。

2.4 管桩压入施工需注意的主要问题。

管桩施工是建筑工程基层加固施工的主要部分, 需要注意的技术性问题是实际打桩位置是否与设计方案保持一致。建筑工程中存在很多突发事件, 规划的设计方案可能会根据现场情况做出整改, 后续建设也需要探讨出新的施工方案, 对于工程团队是一项巨大的挑战, 任何一个环节出现问题都会对工程质量带来影响。设备使用前的检验环节也需要特别注意。设备长时间运行内部零件容易磨损。如果不经过细致检验一些细小磨损很难发现, 继续使用磨损现象会逐渐加剧, 最终影响到施工安全。桩基间隔距离对基层承载性能的发挥影响严重, 原基层土壤中含有复杂土质是预应力管桩施工的最大阻碍, 施工前需要对基层地质情况进行全面勘探, 一旦发现有破损岩石等垃圾可挖掘清除, 并重新回填洁净的土壤。同一建筑工程中所应用的预应力管桩规格并不完全相同, 会根据工程承载需求做出调整。长度较大的管桩在运送与打桩环节中都要结合安全防护措施进行, 一旦损坏很难通过技术手段弥补。对于长桩, 以摩阻力为主, 这种渗流影响不大;对于短桩或超短桩, 以端承力为主, 如果持力层土体在地下水渗泡下变软, 将大大影响承载力。在土方开挖过程中, 严禁各种机械的运行引起未开挖之土向已开挖方向蠕变, 对管桩形成单侧压力, 加强施工过程中基坑土体位移的监测, 要求落实专人负责基坑的集水排水工作, 严格控制开挖分层厚度。为避免机械碰撞桩身, 可考虑在桩周围30~50cm范围内的土方用人工开挖。

3 预应力混凝土管桩施工中应注意采取有效减小挤土效应的措施

3.1 设防挤沟。防挤沟应在邻近周边建筑物或道路处设置, 以减少压桩引起表层土的水平位移。

3.2 应力释放孔。

应力释放孔设计考虑周围建筑物及道路、管线等分布远近、对变形及沉降敏感性和场地内各公寓楼工程桩的布置密度等影响因素, 布置应力释放孔。应力释放孔应填充中粗砂至地面, 利用砂性土的强透水性, 及时消散管桩施工过程中产生的超孔隙水压力。

3.3 预钻孔辅助沉桩。

采用先钻孔取土, 再静力压桩。具体做法是:选1根比桩径稍细的钢管, 并将抱箍千斤顶的夹具改造成圆弧形, 以夹持钢管。在钢管上每隔30cm水平焊1根钢筋防止下压时打滑。施工时用圆弧形的夹具象压桩一样将开口钢管压下, 下压的深度视土的坚硬程度 (反映为压桩力的大小) 而定, 然后拔出, 在地面上敲打钢管倒出管内的积土, 再下压、上拔, 如此反复, 使妨碍沉桩的坚硬土层变薄, 再行压桩。此时桩会被顺利压下。

3.4 压桩顺序。

在软土地区打较密集的桩时, 为了避免或减轻打桩时由于土体的挤压而发生移动, 除了应遵循自中间向两个方向对称或向四周、由一侧向单一方向的打桩顺序外, 尚应先根据地质资料, 粗略判断桩的深浅, 宜先深后浅, 对不同规格的桩则宜先大后小, 以使土层挤密均匀, 避免发生较大的位移和偏斜。

3.5 合理安排压桩进度。

在软弱土地基中, 沉桩施工速度过快, 不但显著增加超静孔隙水压力值, 还使邻近土体因剪切而破坏, 增加地基土体变位值, 而且扩大了超静孔隙水压力和地基变位的范围, 因此沉桩速度要合理。

3.6 特别注意事项。

压桩过程中, 对周围的建筑物包括已完成的桩基, 一定要采取切实可行的位移、沉降监测措施, 这是整个施工过程中的重中之重。对桩的上浮、桩平面位移的监测, 监测的数据需详细记录, 及时统计、分析比较, 当发现桩有较大上浮时, 说明挤土效应的不利作用已经产生。此时应做出相应的调整措施, 如放慢施工速度。

4 结论

预应力管桩由于其所具有的诸多优点, 已在我国众多地区得到广泛应用与发展。在其应用过程中, 建设者只有一方面严格落实现有各项技术规范、措施和有关经验, 另一方面在工程实践中不断改进提高其技术应用水平, 才能进一步地提升预应力管桩施工质量, 才能有效促进该技术的进一步完善与提高, 才能真正实现保证建筑工程施工质量的根本目的。

摘要：首先分析了建筑工程中应用预应力管桩技术的优点, 并结合传统基础施工形式进行对比。其次重点介绍预应力管桩施工过程中的技术要点, 以及施工时的工艺流程。并对施工常见问题整理出有效的解决方案, 帮助提升建筑工程使用安全。

关键词：建筑工程,基础预应力,管桩施工

参考文献

[1]何宇宁, 李忠华.浅谈高层建筑基础工程中的预应力管桩施工技术[J].科技与企业, 2012 (1) .

小议高层建筑预应力管桩施工技术 篇11

【关键词】高层建筑；预应力；管桩施工

1.预应力管桩概况

目前城市建设中高层建筑越来越普遍，且越来越密集，预应力混凝土管桩基础由于自身的特点，在市区高层建筑基础中所占的比重越来越大。

预应力混凝土管桩可分为后张预应力管桩和先张法预应力管桩。预应力管桩沉入土中的第一节桩称为底桩。底桩下端部都要设置桩尖。管桩桩尖形式主要有三种：十字型、圆锥型和开口型。如果桩尖封闭，当桩沉入土层中后，桩身内腔在电灯和手电光的照射下一目了然，因此可用目测法检查成桩的桩身质量，并用直接量测法复测沉桩长度。

预应力管桩沉桩方法有多种，在我国国内施工过的方法有：锤击法、静压法、震动法、射水法、预钻孔法等，而以静压法用得最多。由于柴油锤打桩时震动剧烈、噪音大，为适应市区施工需要，我国各地开发并采用了大吨位的静力压桩机施压预应力管桩的工艺，静力压桩机可分为顶压式和抱压式，抱压式是桩机的夹板夹紧桩身进行沉桩，大吨位静力压桩机的出现大大推动了预应力管桩的应用和发展。

2.预应力管桩的特点和作业条件

2.1预应力管桩的特点

预应力混凝土管桩，系采用先张法预应力工艺和离心成型法，制成的一种空心圆柱体细长混凝土构件，主要由圆筒形桩身、端头板和钢套箍等组成。预应力混凝土管桩的特点：单桩承载力高，桩端承载力可比原状土提高80%-100%；设计选用范围广，单桩承载力可从600KN—4500KN，既可适用于多层建筑，也可用于50层以下的高层建筑；桩运输吊装方便，接桩快速；桩长度不受施工机械的限制，可任意接长；桩身耐打，穿透力强，抗裂性好，其单位承载力价格仅为钢桩的1/3—2/3。预应力混凝土管桩适用范围：适用于粘性土、粉土、砂土等土层。

静力压桩是采用静力压桩机将桩分节压入地基土层中成桩。自动化程度高，行走方便，运转灵活，桩位定点精确，可提高桩基工程质量；施工无噪声、无振动、无污染；本工艺适用于软土、填土、一般粘性土层中，以及居民稠密和危房附近环境保护要求严格的地区进行施工。锤击桩与静力压桩相比，锤击桩打桩时震动，噪声和挤土量大。但是，锤击桩施工速度快，打桩机相对较轻，对场地的承载力要求低。因此，能够满足部分场地的实际情况。锤击桩适用于粘性土、粉土、砂土等土层。

2.2管桩施工作业条件

施工前应对工程地质资料、桩基施工平面图、桩基施工组织设计进行审核，对施工人员进行了技术、安全和文明施工的交底。施工用电已接至现场，场地已平整压实，能保证压桩、打桩机械在场内正常运行。雨期施工，需做好排水措施。

桩基的轴线桩和水准基点桩已设置完毕，并经过复查办理了签证手续。每根桩的桩位已经测定，用小木桩或钢筋条（一端系上标示带）打好定位桩，并用白灰做出标志。已选择和确定桩机设备的进出路线和压桩顺序。检查压桩或打桩机械设备及起重工具，铺设水、电管线，进行设备架立组装。在桩架上设置标尺或在桩侧面画上标尺，以便能观测桩身入土深度。检查桩的质量，将需用的桩按平面布置图堆放在压桩或打桩机附近，不合格的桩另行堆放退货。施工前先进行试桩施工，以确定压桩或打桩技术参数，校验压桩或打桩设备性能和施工工艺及技术措施是否符合要求。

3.施工工艺与技术

3.1试桩

在正式施工前，必须先进行试桩，并且请勘探单位和设计单位参加，试桩数量应在整个场区范围内多点选择，至少三根，以便真实确定地质情况和桩的承载力，并且可以预防部分施工中出现的问题，如配桩、桩机状况、沉桩顺序等。经过试桩后，根据实际情况，还可以对设计作出调整，比如设计桩长过于保守，可以调整桩长为建设单位节省造价。

3.2施工要点

当采用静压桩机时，压桩机安装必须按有关程序和说明书进行。压桩机的配重应平稳配置于平台上。压桩机就位时应对准桩位，启动平台支腿油缸，校正平台处于水平状态。当管桩桩尖插入桩位后要用两台经纬仪或线锤在两个成90度的侧面观察，调整好桩的垂直度，微微启动压桩油缸，待桩入土至50cm时，再次校正桩的垂直度和平台的水平度，使桩的纵横双向垂直偏差不超过0.5%。然后再启动压桩油缸，把桩徐徐压下，控制施压速度不超过2m/min。沉桩过程中应经常检查桩身垂直度，若桩身垂直度偏差超过1%时，应找出原因，并设法纠正，当桩尖进入较硬土层后，严禁用移动桩架或强行回扳方法纠正。

桩的接头采用钢端板焊接法。在桩端头埋设端头板，四周用一圈坡口进行电焊连接。当底桩桩头露出地面0.5～1.0ｍ时，即应暂停沉桩，进行管桩接长。方法是先将接头上的泥土、铁锈用钢丝刷刷净、再在底桩桩头上扣上一个特制的接桩夹具，将待接的上节桩吊入夹具内就位，调直后，先用电焊在剖口圆周上均匀对称点焊4～6点，待上、下节桩固定后卸去夹具，再由两名焊工对称、分层、连续的施焊，焊接层数不小于2层，焊缝应饱满连续，待焊缝自然冷却8～10min，始可继续沉桩，严禁用水冷却或焊好后立即施打。

当压桩力已达到两倍设计荷载或桩端已到达持力层时，应随即进行稳压。桩长大于15m或密实砂土为持力层时，宜取2倍设计荷载作为最后稳压力，并稳压不小少3次，每次1min。测定其最后各次稳压时的贯入度。沉桩过程中出现贯入度反常、桩身倾斜、位移、桩身破损等异常情况应立即停机压桩，待查明原因，进行必要处理后方可继续施工。

当采用打桩机施工时，首先启动门架支腿油缸，使门架作微倾15°，以便吊插管桩。起吊管桩时先拴好吊装用的钢丝绳及索具，然后应用索具捆绑桩上部约500mm处，起吊管桩，使桩尖垂直对准桩位中心，缓缓插入土中，回复门架，在桩顶扣好桩帽，卸去索具，桩帽与桩顶之间应有相适应的衬垫，一般采用硬木板，其厚度为100mm左右。桩在打入前，可在桩的侧面画上标尺，以便在沉桩时记录入土深度。桩锤、桩帽和桩身要控制在同一轴线上，桩的垂直度偏差小于L/100，可采用2台经纬仪或吊锤成90°角跟踪观测控制，经纬仪或吊锤应设置在不受打桩影响处，并经常加以调平，使之保持垂直。由于桩打入过程中修正桩的角度较困难，因此就位时应正确安放。第一节管桩插入地下时，要尽量保持位置方向正确。开始要轻轻打下，若有偏差应及时纠正，通过桩机导架的旋转、滑动及停留进行调整，必要时要拔出重打。

如地层较软，初打时可能下沉量较大，宜采取低提锤，轻打下，随着沉桩加深，沉速减慢，起锤高度可渐增；同时，初打时保证落距在0.5-0.8米，全落距打桩时保证桩锤落距不超过1.2米。在整个打桩过程中，要使桩锤、桩帽、桩身尽量保持在同一轴线上。必要时应将桩锤及桩架导杆方向按桩身方向调整。要注意尽量不使管桩受到偏心锤打，以免管桩受弯受权。打桩较难下沉时，要检查落锤有无倾斜偏心，特别是要检查桩垫桩帽是否合适。如果不合适，需更换或补充软垫。每根桩宜连续一次打完，不要中断，以免难以继续打下。打桩过程中应详细记录各种作业时间，每打入0．5-1m的锤击数、桩位置斜最后10击的平均贯人度和最后1m的锤击数等。

若桩基施工区域旁有临近建筑物，打桩过程中应详细观察并记录周围建筑物沉降或上升情况，在建筑物上设置观察点或标志物，利用固定水准点进行对比分析，从而确定沉降或上升情况。若桩基施工区域与已有建筑物的距离过近，必要时需在两者之间增设防震隔离沟，防震隔离沟的设置可有效地降低了对临近建筑物的影响，防震沟的深度需比临近建筑物的基础深度至少低1米，宽度一般为1米左右，沟中满填黄砂，用来缓冲土的挤压力。

4.常见问题及防治对策

4.1出现“露桩和短桩”问题

由于持力层高低起伏，勘测资料误差较大或勘测精度不够，施工中未能针对持力层起伏变化情况和持力层性质对桩长及时调整。持力层变硬，沉桩时难以继续打入，使桩身露出设计桩顶过多而形成露桩。或持力层变软，沉桩时贯入度太大，必需继续沉桩，造成短桩。出现问题首先从分析地质勘察资料入手，查清原因，必要时在持力层起伏变化较大处补充勘测。重要柱子位置针对性的布置钻孔查清持力层深度和性质。对露出地面的桩应截桩，截桩应优先采用机械截桩，先将不需截除的桩身端部用钢抱箍抱紧，然后沿钢箍用电锯开槽，再行扩大截断。如短桩则需要大开挖或做护筒开挖后用高标号砼接桩。

4.2出现“斜桩”问题

桩在沉入过程中，桩身垂直偏差太大（垂直偏差不得超过桩长的0.5%）形成斜桩。据有关资料介绍，倾斜偏位超过25cm的管桩，承载力就会明显不足。采用锤击式打桩时，桩不垂直，桩帽、桩锤及桩不在同一直线上。沉桩时遇到大块坚硬障碍物，把桩挤向一侧，发生偏斜。桩打入一定深度后发现桩身发生严重倾斜时，不能采用移动桩架来校正，以免把桩折断，应采取其他措施。合理布置桩位，尽量减少接桩，接桩要在桩尖穿过硬土层后进行。浅部遇到障碍物，无法排除时，先用钻机钻孔，将障碍物钻穿，然后再把桩植入孔内再沉桩。管桩打完后，进行深基坑开挖时，分层均匀进行，桩周土高差不能超过1米，坡顶不得堆土或停放挖土机械，不得用铲斗碰撞桩体。因基坑开挖方法不当或一次性开挖过深造成的斜桩，采用顶桩的办法处理。

4.3出现“桩顶位移”问题

沉桩过程中，相邻的桩产生横向位移或桩上升现象。主要是由于桩数较多，土层饱和密实、桩间距较小。在沉桩时土被挤到极限密度而向上隆起，相邻的桩一起被涌起。在软土地施工时，由于沉桩引起的空隙压力把相邻的桩推向一侧或涌起；另外桩位放线不准、施工中桩位标志丢失或挤压偏离或选择的行车路线不合理；土方开挖方法及顺序不正确等也会造成这种现象。因此沉桩期间不得同时开挖基坑，需待沉桩完毕后相隔适当时间方可开挖，一般宜两周左右；基坑开挖注意有一定排水措施，留置边坡。基坑边不得堆放土方，基坑较深应分层开挖；施工前认真按设计图纸放好桩位，设置明显标志，并做好复查工作，选择合理桩机行车路线。

4.4出现“沉桩达不到设计要求”问题

桩设计时是以最终贯入度和最终标高作为施工的最终控制。一般情况下，以一种控制标准为主，与另一种控制标准为参考，有时沉桩达不到设计的最终控制要求。主要原因：勘探点不够或勘探资料粗略，勘探工作以点带面。致使设计考虑持力层或选择桩尖标高有误，有时因为设计要求过严，超过施工机械能力或桩身砼强度；桩机及配重太小或太大，使桩沉不到或沉过设计要求的控制标高；桩身打断致使桩不能继续打入。 施工前应采取预防措施，首先探明工程地质情况，必要时应作补勘，正确选择持力层或标高；施工中严格执行操作规范，防止桩身断裂，同时打桩时随时注意桩身变化情况，及时做出调整。

4.5出现“桩身断裂”问题

桩在沉入过程中，桩身突然倾斜错位，当桩尖所处土质条件没有特殊变化，而贯入度逐渐增加或突然增大，桩身出现回弹现象，即可能桩身断裂。主要原因是桩身在施工中出现较大弯曲，在集中荷载作用下，桩身不能承受抗弯度；桩身在压应力大于混凝土抗压强度时，混凝土发生破碎；同时不排除桩的质量存在缺陷，使桩身局部强度不够，施工时在该处断裂；桩在堆放、起吊、运输过程中的不规范操作，也会产生裂纹或断裂。针对以上原因，施工前应首先清除地下障碍物。严格检查每一批桩的质量证明文件和外观质量，每节桩的细长比不宜过大，一般不超过30，否则是施工难度加大。在初沉桩过程中，如发现桩不垂直应及时纠正。桩打入一定深度发生严重倾斜时不宜采用移动桩架来纠正。接桩时，要保证上下两节桩在同一轴线上。桩在堆放、起吊、运输过程中，应严格按照有关规定或操作规程操作。当施工中出现断裂桩，应会同设计人员共同研究处理办法，根据工程地质条件、上部荷载及所处的结构部位，必要时采取补桩的方法。

4.6出现“接桩处开裂”问题

当施工完成后，进行小应变检测时发现桩身接桩处有缺陷，实际上表示接桩处可能有开裂现象。造成该问题的原因较多，比如采用焊接连接时，连接处表面未清理干净，桩端不平整。焊接质量不好，焊缝不连续、不饱满、焊肉中夹有焊渣等杂物。两节桩不在同一条直线上，接桩处产生曲折，压桩过程中接桩处局部产行生集中应力而破坏连接。焊接好停顿时较短，焊缝遇地下水出现脆裂。因此接桩前，必须保证连接部件清洁。接桩时，两节桩应在同一轴线上，焊接预埋件应平整服贴。接桩后，停顿时间要达到施工规范要求，如果地下水位较高，必要时可适当延长停顿时间。

5.结束语

对于目前越来越多的高层建筑工程而言，基础的施工往往成为其工作重点之一，其中预应力管桩基础则是一种普遍采用的基础类型，特别是静力压桩具有明显的环保优势。相对而言预应力管桩基础设计经验比较成熟，但由于施工中地质条件、施工环境等相关因素的复杂性及差异性，所出现的问题具有较多的不确定性，其处理经验尚不够全面。但随着预应力管桩技术的推广应用，以及对预应力管桩的理论和工程实践经验的不断积累，预应力管桩施工技术将会越来越完善。

【参考文献】

［１］建筑桩基技术规范（JGJ 94-1994）．

［２］预应力混凝土管桩静压施工规程（DB45/T36-2002）．

［３］锤击式预应力混凝土管桩基础技术规程（DBJ/T15-22-2008）．

预应力管桩基础 篇12

预应力混凝土管桩包括预应力高强混凝土管桩 (简称“PHC桩”) 、预应力混凝土管桩 (简称“PC桩”) 和预应力混凝土薄壁桩 (简称“PTC桩”) 等, 是在近代高性能混凝土 (HPC) 和预应力技术的基础上发展起来的混凝土预制构件, 是建设部科技成果重点推广项目。与传统钻孔灌注桩、预制方桩和钢桩相比, 预应力混凝土管桩有着单桩承载力高, 造价便宜;施工速度快, 工效高;桩身完整性好, 耐腐蚀性强;对持力层变化大的地质条件适应性强等优点。正因为预应力混凝土管桩的这些特性, 弥补了传统灌注桩、预制方桩和钢桩在曹妃甸地区桥梁工程中应用的不足。本文结合预应力高强度混凝土管桩在唐山市曹妃甸地区桥梁工程中的应用实例, 就该桩的应用进行研究。

2 研究地区水文地质、工程地质概况

2.1 海洋气象和水文条件

场地东北侧临渤海海域, 其潮汐属不规则半日潮型, 最高潮位2.70m, 最低潮位0.28m, 平均潮位1.76m, 平均低潮位0.51m。本场地浅层地下水为潜水类型, 场区稳定水位埋深0.70～1.40m (相当于高程3.0m左右) , 初见水位不明显。

2.2 场地地质构造及地层结构

本场区位于华北断块区的东部, 在长期复杂的构造演化中, 大致经历了3个阶段:包括太古代至早元古代地台结晶基底的形成、形变和固结阶段;中、晚元古代至古生代稳定地台盖层发育阶段;中、新生代地台解体、陆相盆地盖层形成阶段。

按地层时代、成因类型及工程地质特征划分为6个工程地质层, 进而按岩性组合划分为15个工程地质亚层。现按自上而下的顺序将各地层岩性特征及分布规律叙述如下。

2.2.1 人工填土层 (Qm1)

人工填土层 (Qm1) 为灰色, 以粉土为主, 稍湿——湿, 呈稍密、中密状态, 含贝壳, 土质不均匀。

2.2.2 全新统海相沉积层 (Q42m)

(1) 粉土B1为灰色, 呈稍密状态, 粘粒含量高, 土质不均匀, 含贝壳碎片, 局部砂粘混杂。该层分布稳定, 一般厚度为2.60～5.20m, 平均层厚3.82m, 底板高程为-4.15～-6.25m。属中压缩性土。

(2) 粉土B2为灰色, 湿, 呈稍密～中密状态, 土质不均匀, 局部夹粉砂颗粒及粘性土薄层。该层分布稳定, 一般厚度为4.00～6.90m, 底板高程-9.19～-12.06m。属中压缩性土。

(3) 粉质粘土B3为灰色, 呈软塑～流塑状态, 土质不均匀, 夹粉土薄层, 含贝壳碎片。该层分布不稳定, 层厚3.50～6.10m, 底板高程-16.87～-18.55m, 属中偏高压缩性土。

2.2.3 全新统沼泽相沉积层 (Q41h+al)

(1) 粉土C1为浅灰色, 湿, 呈中密～稍密状态;土质不均匀, 夹薄层粉砂及粉质粘土, 含腐殖质。该层层厚1.20～4.00m, 底板高程-16.87～-18.55m, 全场地分布。属中偏低压缩性土。

(2) 粉质粘土C2为浅灰色, 呈软塑状态;土质不均匀, 夹粉土薄层。该层层厚0.70～3.00m, 底板高程-18.70～-20.95m, 大部分场地分布。属中偏高压缩性土。

(3) 粉土C3 为浅灰～灰白色, 湿, 呈密实状态;土质不均匀, 夹粉砂, 局部夹粉质粘土薄层。该层层厚1.50～3.30m, 底板高程-20.69～-23.85m, 全场地分布。属中偏低压缩性土。

2.2.4 上更新统滨海潮汐带沉积层 (Q3dmc)

粉质粘土D为浅灰色, 呈可塑状态, 夹粉土薄层, 具黑色斑点, 局部粘性较大。该层层厚0.50～2.70m, 层底板高程-22.05～-24.37m, 全场地分布。属中偏高压缩性土。

2.2.5 上更新统陆相冲积层 (Q3cal)

(1) 粉土E1为灰黄色, 湿, 呈中密～密实状态, 土质不均匀, 局部多夹粉质粘土薄层。该层层厚1.90～4.50m, 层底板高程-25.20～-27.76m, 全场地分布属中压缩性土。

(2) 粘土E2为灰褐色, 可塑, 夹薄层粉土, 土质不均匀。该层层厚1.00～2.30m, 层底板高程-27.18～-28.95m, 大部分场地分布。属中偏高压缩性土。

(3) 粉质粘土E3为黄褐色, 呈可塑状态, 土质不均匀, 夹粉土团, 有铁锈、姜石。该层层厚0.70～4.80m, 层底板高程-28.71～-35.51m, 全场地分布, 属中压缩性土。该层场地夹E1、E3粉土层, 密实状态, 多夹粉质粘土薄层, 土质不均匀, 该层层厚1.00～2.50m, 层底板高程-29.25～-32.46m, 属中压缩性土。

(4) 粉土E4为黄褐～灰黄色, 湿, 呈密实状态, 土质不均匀, 局部夹粉质粘土, 见铁锈, 含螺壳。该层全场地普遍分布, 该层层厚5.20～9.00m, 层底板高程-38.45～-41.74m, 属中偏低压缩性土。

(5) 粉质粘土E5为黄灰色, 呈可塑状态, 土质不均匀, 夹薄层粉土, 有铁锈。该层层厚1.00～4.50m, 层底板高程-4045～-44.75m, 大部分场地分布。属中压缩性土。

2.2.6 上更新统海相沉积层 (Q3bm)

(1) 粉土F1为灰色, 呈密实状态, 土质不均匀, 夹粉质粘土, 含贝壳碎片。

该层层厚1.30～6.50m, 层底板高程-43.19～-49.70m, 大部分场地分布。属中压缩性土。

(2) 粉质粘土F2为灰色, 呈软可塑状态, 土质不均匀, 夹粉土, 含贝壳碎片。

该层未完全揭露, 最大揭露厚度8.00m。属中偏低压缩性土。

2.3 原位测试指标统计

提供40m以上各层土的静力触探锥尖阻力qc、侧摩阻力fs算术平均值, 见表1。

2.4 地基土的物理力学性质

通过对该区域土体的土工试验, 得到该区域沉积物的物理力学性质, 野外测试的结果如下。

(1) 人工填土层 (Qm1) :标贯击数2～10击, 平均击数为5.6击。

(2) 粉土层B1孔隙比平均值为0.728, 液性指数平均值为0.61, 压缩系数为0.130～0.290MPa-1, 平均值为0.204MPa-1。粉土层B2孔隙比平均值为0.727, 液性指数平均值为0.60, 压缩系数为0.170～0.310MPa-1, 平均值为0.238MPa-1。粉土层B1孔隙比平均值为0.864, 液性指数平均值为0.90, 压缩系数为0.290～0.530MPa-1, 平均值为0.379MPa-1。

(3) 粉土层C1孔隙比平均值为0.692, 液性指数平均值为0.52, 压缩系数为0.090～0.240MPa-1, 平均值为0.126MPa-1。粉土层C2孔隙比平均值为0.817, 液性指数平均值为0.77, 压缩系数为0.230～0.520MPa-1, 平均值为0.346MPa-1。粉土层C3孔隙比平均值为0.695, 液性指数平均值为0.57, 压缩系数为0.160～0.290MPa-1, 平均值为0.210MPa-1。

(4) 粉质粘土层D孔隙比平均值为0.942, 液性指数平均值为0.85, 压缩系数为0.320～0.630MPa-1, 平均值为0.430MPa-1。

(5) 粉土层E1孔隙比平均值为0.706, 液性指数平均值为0.51, 压缩系数为0.100～0.290MPa-1, 平均值为0.180MPa-1。粘土层E2孔隙比平均值为0.992, 液性指数平均值为0.73, 压缩系数为0.320～0.440MPa-1, 平均值为0.272MPa-1。粉质粘土层E3孔隙比平均值为0.783, 液性指数平均值为0.78, 压缩系数为0.200～0.300MPa-1, 平均值为0.243MPa-1。粉土层E4孔隙比平均值为0.799, 液性指数平均值为0.76, 压缩系数为0.200～0.350MPa-1, 平均值为0.253MPa-1。粉质粘土层E5孔隙比平均值为0.713, 液性指数平均值为0.59, 压缩系数为0.110～0.190MPa-1, 平均值为0.144MPa-1。

(6) 粉土层F1孔隙比平均值为0.689, 液性指数平均值为0.52, 压缩系数为0.120～0.260MPa-1, 平均值为0.122MPa-1。粉质粘土层F2孔隙比平均值为0.804, 液性指数平均值为0.80, 压缩系数为0.230～0.420MPa-1, 平均值为0.299MPa-1。

2.5 基础桩型的比较与选择

预应力混凝土管桩造价在诸多桩型中是较便宜的一种。衡量桩基的经济效益, 以每米造价或以单方混凝土造价作对比都是不科学的, 应用单位承载力 (每吨或每KN) 的造价作对比。课题主通过对曹妃甸港区铁路专线桥梁施工中, 相同承载力作用下, 普通混凝土钻孔灌注桩与PHC管桩造价对比。

桥梁设计以工程岩土勘察报告为依据, 通过计算分析, 每个桥墩竖向承载力特征值为12 000kN。采用φ 1 200mm钻孔灌注桩, 桩长需要30m, 采用φ600mmPHC管桩, 桩长需要29m。现按同等桩长考虑, 对该工程4根φ 1 200mm钻孔灌注桩与9根φ 600mmPHC管桩进行对比。采用铁路工程基本建设项目概预算编制办法的2007定额进行编制, 价格按唐山市造价信息进行计算。造价分析如表3、表4所示。

两者差值为170 220-92 677=77 543元;两者比值为92 677/170 220=54.5%。从上两表比较分析, PHC管桩造价仅为钻孔灌注桩的54.5%, 经济效益显著。本项目基础实施若按PHC管桩考虑可以节省造价近1 600万元。施工周期PHC管桩1个桥墩1d完成;钻孔灌注桩按1根桩2.5d考虑, 一个桥墩完成需要10d;PHC管桩施工周期远少于钻孔灌注桩。因此从本项目分析采用PHC管桩同样经济性明显。

3 预应力混凝土管桩在该区的应用分析

3.1 预应力混凝土管桩的受力分析及其力学性能

预应力混凝土管桩的受力特点及力学性能分析见表5、表6。

3.2 预应力混凝土管桩的原位静、动测试

通过对现场136根预应力高强度混凝土管桩进行低应变动态监测, 监测结果表明只有1根桩桩身结构有轻微缺陷, 而且其承载能力极限状态下不会影响桩身结构承载力的正常发挥。其余桩桩身都完整。工程中还通过单桩静载抗压试验、单桩抗拔试验和单桩抗推试验对现场施工的预应力混凝土管桩进行力学监测。监测结果表明, 都完全符合设计要求, 见表7。

根据静载试验数据, 结合Q-s曲线、s-lgt和s-lgQ曲线综合分析 (图1, 图2, 图3) , 当试验最大加载至2 600kN时, 500mm直径工程桩沉降量为11.17～13.81mm, 试验均未达到极限破坏状态, 该工程桩的单桩竖向极限承载力均不小于2 600kN。

3.3 可行性分析

尽管预应力混凝土管桩具有较多的优点, 如结构形式简单、容易制造、节省材料、安装就位方便、施工速度快、可以有效的降低成本等, 但是并不适合所有的地质地层和恶劣的环境条件。若施工地点地层表层土土质过软则需进行场地平整, 提升其承载力, 否则沉桩设备无法进场展开施工。若地层土体的强度过大, 则桩体较难贯入。且该区域降雨较为频繁会对管桩沉桩施工造成不利影响。因而结合该区的实际情况, 对管桩在该区能否施工进行研究具有重要科学意义。对上述材料的分析表明, 该区为季风性气候, 恶劣天气较为集中, 因而具有施工的天气条件, 勘察深度内土质主要为粉土或粉质粘土, 土体的强度较低且渗透系数也不高, 对管桩的贯入土体较为适合。

4 结语

(1) 预应力混凝土管桩造价低, 经济效益显著;单桩承载力高, 抗压强度是普通混凝土灌注桩的好几倍;施工速度快, 功效高, 可以很好的缩短工期。是未来桩基础的发展趋势, 其优越性使其在桥梁基础应用上具有极其广阔的前景。

(2) 在桥梁基础中不宜采用预应力混凝土薄壁管桩, 而应该采用高强度预应力混凝土管桩 (PHC桩) 。对软土地区工程、深基坑工程、承受较大水平力的基桩及处在腐蚀环境中的基桩等, 严禁采用PTC桩。

(3) 对软土地区工程、承受较大水平力的桥梁基础, 应避免采用预应力混凝土管桩。必须采用时应由承台侧面的土压力承担水平力, 同时还应在管桩顶部设置填芯钢筋混凝土, 以增加管桩顶部的有效截面面积, 提高管桩抗剪承载力。桩底持力层顶面起伏较大 (>5%) 的地区, 应慎用管桩。

(4) 在地下水位较高且水中还有较强腐蚀物质时, 应用预应力混凝土管桩作为桥梁基础时应在定制管桩时, 应在桩身混凝土应采用抗硫酸盐水泥, 或应掺加矿物掺合料。在管桩表面涂刷防腐蚀涂层, 并在接桩时严格控制焊接施工工艺。

(5) 在沉桩时弱施工场地较为空旷可优先考虑使用锤击法施工, 若在城市中进行高架桥等桥梁施工时应采用液压静压高强预应力混凝土管桩设备。减小噪音污染和空气污染。

(6) 预应力混凝土管桩作为一种节约型绿色基础, 使用安全、环保, 能够有效减少给周围环境带来影响, 制造时可以有效节省混凝土和钢筋的用量。预应力混凝土管桩在我国的应用已经趋于成熟, 但仍需对施工过程中的平稳沉桩, 接桩等问题予以高度重视, 以减少不必要的经济支出。在未来的桥梁建设中预应力混凝土管桩定会得到越来越广泛的应用。

参考文献

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