钢筋混凝土预应力管桩施工技术小结

1、钢筋混凝预应力管桩施工技术小结1、施工操作工艺预制桩施工工艺流程如下图：1)、测量放线：、在打桩施工区域附近设置控制桩与水准点不少于2个，其位置以不受打桩影响为原则（距离操作地点40m以外）。轴线控制桩应设置在距外墙桩510m处，以控制桩基轴线和标高。、桩基的轴线和标高均已测量完毕，经过检查复核并应办理预检手续，归档备查。2)、钢筋混凝土预制桩质量，应符合建筑桩基技术规程（JGJ94-94）的规定：桩的表面应平整、密实，制作允许偏差符合下表的规定。预制桩制作允许偏差（mm）桩型项目允许偏差（mm）钢筋混凝土实心桩1 横截面边长2 桩顶对角线之差3 保护层厚度4 桩身弯曲失高5 桩尖中心线6 桩

2、顶平面对桩中心线的倾斜7 锚筋预留孔深度8 浆锚预留孔位置9 浆锚预留孔径10 锚筋孔的垂直度±510±5不大于1桩长且不大于201030+205±51%钢筋混凝土管桩1 直径2 管壁厚度3 轴心圆孔中心线对桩中心线4 桩尖中心线5 下节或上节桩的法兰对中心线的倾斜6 中节桩两个法兰对桩中心线倾斜之和±5-5510233.1.2、外观质量钢筋混凝土预制桩外观质量应平整、密实，不应有裂纹、蜂窝、孔洞、折断和过大缺棱掉角、露主筋等缺陷。3.1.3、 混凝土预制桩起吊、运输时混凝土强度等级3.1.3.1、混凝土预制桩的混凝土强度等级达到设计强度等级的70%，方

3、可起吊。3.1.3.2、混凝土预制桩的混凝土强度等级达到设计强度等级100%，才能运输和施工作业。3.1.4、现场预制桩质量必须符合预制混凝土构件质量检验评定标准（GBJ 321-90）的规定，并应具备下列资料：3.1.4.1、桩的结构图及设计变更通知单；3.1.4.2、材料的出厂合格证和试验、化验报告；3.1.4.3、混凝土试验配合比通知单；3.1.4.4、焊件和焊接记录及焊件试验报告；3.1.4.5、钢筋隐蔽工程验收记录；3.1.4.6、混凝土试件强度等级测试值报告；3.1.4.7、桩的质量检查记录。3.1.5、 混凝土预制桩打桩施工作业所需材料和设备机具的技术要求3.1.5.1、钢筋混凝

4、土预制桩的规格、质量必须符合设计要求和建筑桩基技术规程（JGJ94-94）的规定，并有出厂合格证，经技术负责人复验合格后，方可使用。3.1.5.2 焊条的型号、性能必须符合设计要求和相关技术标准的规定。一般宜采用E34。3.1.5.3、钢板的材质、型号和规格必须符合设计要求，一般宜采用低碳钢。3.1.5.4、机具：本工程打桩机具采用静压式桩机。3.1.6、混凝土预制桩的接桩方法应符合以下要求：3.1.6.1、桩的连接方法一般有焊接、法兰连接和硫磺胶泥锚接三种。焊接和发法兰连接适用于各类土层桩体的连接。硫磺胶泥锚接的桩体适用于软土层，且对一级建筑桩基或承受拔力的桩宜慎重选用。本工程桩的连接方法采

5、用焊接。3.1.6.2、采用焊接接桩时，应先将四角点焊固定，然后对称焊接，并确保焊缝质量和设计尺寸。焊接的材质（钢板、焊条）均应符合设计要求，焊接件应作好防腐处理。3.1.6.3、采用焊接接桩，其预埋件表面应清洁，上下节之间的间隙应用铁片垫实焊牢。焊接时应采取措施，减少焊区焊缝变形。焊缝应连续焊满。3.1.6.4、接桩时，一般在距离地面1m左右时进行。上下节桩的中心线偏差不得大于10mm，节点弯曲失高不得大于1桩长。3.1.6.5、接桩处进入土前，应对外露铁件再次补刷防腐涂料。3.1.7、施打沉桩作业条件3.1.7.1、场地的作业区域应碾压平整，排水畅通，确保桩机的稳定垂直和移动。场地地面承载

6、力必须满足打桩的需要。3.1.7.2、根据测量放线的轴线放出桩位线，用木橛或钢筋头钉好桩位，并用白灰线作出标志，使施打沉桩的位置准确。3.1.7.3、沉桩的作业空间必须处理好架空线路的障碍物和地下埋设的隐蔽（管线路及构筑物）物，予以处理。3.1.7.4、打桩机安装就位，试车合格后，方可进行施工作业。3.1.7.5桩堆放的地面应坚实、平整，并应按桩的型号、规格分别堆放，以保证起吊、运输方便；遇雨季应在四周作好排水沟。3.1.7.6、应按设计图纸检验批的吊点、吊环规格是否符合设计规定；起吊时，应确保吊点受力平衡，同时离地，水平提升，严防因外力作用断桩。3.1.8 、试验桩施打试验桩的数量不得少于2

7、根，先确定贯入度，并应校验打桩设备技术性能。施工工艺及其技术措施是否适宜。3.1.9、静力压桩应符合以下要求：3.1.9.1、静力压桩适用于软弱土层，压桩机应根据土质情况配足额定重量。3.1.9.2、桩帽、桩身和送桩的中心线应重合。3.1.9.3、压同一根（节）桩应缩短停顿时间。3.1.9.4、为减少静力压桩的挤土效应，可采取下列技术措施： 对于预钻孔沉桩，孔径约比桩径（或方桩对角线）小50100mm；深度视桩距和土的密实度、渗透性而定，一般宜为桩长的1/31/2，且应随钻随打；桩机应具备钻孔锤击双重性能。 限制打桩速率等。3.1.10、压桩质量标准3.1.10.1、压桩允许偏差，应符合下表的

8、规定：序号项 目允许偏差（mm）1234单排桩或双排桩条形桩基垂直于条行桩基纵轴方向平行于条形桩基纵轴方向桩数为13根桩基中的桩桩数为416根桩基中的桩桩数大于16根桩基中的桩最外边的桩中间桩1001501001/3桩径或1/3桩长1/3桩径或1/3边长1/2桩径或1/2边长注：表中未反映由于降水、基坑开挖和送桩深度超过2m等原因产生的位移偏差。3.1.10.2、按标高控制的桩，桩顶标高的允许偏差为-50+100mm。3.1.10.3、斜桩倾斜度的偏差，不得大于倾斜角正切值的15%（倾斜角系指桩的纵向中心线与铅垂线间的夹角）。3.1.11、截桩对高出设计标高的桩头，经测量找出断接线，预留伸入承

9、台梁的桩内主筋长度（不小于30d），将桩头按需要尺寸进行切截。切截时应敲掉或凿去多余的桩头混凝土，并调直预留的主筋，保持主筋表面洁净。 3.11.2 对已截割的桩头，在去掉疏松的混凝土后，要将保留桩头混凝土和桩头钢筋加以保护，如钢筋有锈蚀必须处理。3.1.12、质量通病及预控对策3.1.12.1、混凝土预制桩施工常见质量通病及预控对策，详见下表：序号常见质量通病预控对策1桩身断裂1、 桩身弯曲过大、强度低，不能承受锤击的作用力。所以，桩的强度必须达到100%后，方可植桩和沉打桩，打桩区域地下障碍物必须清理干净，以防导致桩尖位移不在桩的纵轴线上。2、 桩的堆放、运输、起吊过程中产生的断裂，植桩前

10、未发现，受力后导致断裂。为此，植桩前必须严格检查桩身的外观质量，防止将断裂桩就位使用。2桩顶碎裂1、 根据地质条件，桩断面尺寸及形式，合理选择桩锤。2、 桩顶平面是否垂直桩的轴线，不符合规程规定的不得使用，或经修改后才能使用。3、 及时检查桩帽与桩的接触面处及替打木是否平整，如不平整应进行处理后，方可施打。4、 沉桩时稳桩要垂直，桩顶应加草帘、胶皮等缓冲垫。3桩顶位移1、 同“桩身断裂”的预控对策。2、 采用井点降水、砂井或盲沟等降水及排水措施3、 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。4、 采用“植桩法”（先钻孔，钻透硬夹层，将桩插入孔内，打至设计要求）以减少土的挤密

11、及孔隙水压力的上升。4桩身倾斜1、 打桩作业区的场地必须平整2、 桩机就位后，底盘应水平稳固，稳桩必须垂直3、 桩尖与桩身一定要保持在同一轴线上，当桩尖在地下遇到硬物等时应及时处理后，方可施打。5接桩脱裂1、 连接处表面应干净，连接铁件要保持平整，焊区质量必须符合技术要求和质量标准的规定。2、 接桩应严格控制上下桩中心线在同一轴线上。6沉桩达不到设计要求施工作业前必须详细熟悉现场的工程地质情况，根据地质条件、桩断面及自重，合理选择施工机械及施工方法。预应力管桩 有PHC PC PTC 三种，是一种很成熟的施工工艺，在长三角、珠江三角、渤海湾工业厂房、民用建筑应用广泛，工艺简单、施工质量容易控制

12、。沉桩工艺有两种：静压和锤击。目前长三角地区以静压桩为主。就上海地区而言，PHC-500（100）管桩单桩竖向承载力可达2000KN以上，PHC-A500(100)型管桩价格为105元/m，施工费用约为15元/m。 下面以此技术方案提供给你: 采用超高强预应力混凝土管桩(PHC桩)，打桩前需做好桩锤、桩架选择，确定管桩龄期，打桩过程中插桩、锤打、接桩、送桩均采取了相应的技术措施。该工程中PHC桩所具有的单桩承载力高、桩身耐锤击性好、穿透力强、造价便宜等特点均得到很好的体现。 通州市建工大厦主楼东西长36m，南北宽18m，地上20层，地下1层，建筑面积12000m2。采用框架剪力墙结构。建筑物总

13、荷载约200000kN，最大单柱荷载6700kN o基础采用筏板基础，桩采用超高强预应力混凝土管桩(PHC桩)，规格为600×110，桩长24m(2根12m校对接)，主楼共打设93根桩，设计单桩承载力3100kN。 1 PHC桩特点 (1) 严格按照国标GB1347692及日本JISA 5337标准生产，其混凝土强度等级不低于C80级。 (2) 单桩承载力高，设计范围广。在同一建筑物基础中，可使用不同直径的管桩，容易解决布桩问题，可充分发挥每根桩的承载能力。 (3) 单校可接成任意长度，不受施工机械能力和施工条件局限。 (4) 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。

14、 (5) 桩身耐锤击和抗裂性好，穿透力强。 (6) 造价低廉。其单位承载力价格仅为钢桩的13-23，并节省钢材。 (7) 施工速度快，文明施工。 2 打桩准备 21桩锤的选择 选择桩锤时，必须充分考虑桩的形状、尺寸、重量、入土长度、结构形式以及土质、气象等条件，并掌握各种锤的特性。桩锤的夯击能量必须克服桩的贯入阻力，包括克服桩尖阻力、桩侧摩阻力和桩的回弹产生的能量损失等。如果桩锤的能量不能满足上述要求，则会引起桩头部的局部压曲，难以将桩送到设计标高。鉴于本工程有软、硬两种土层，故选用了蒸汽锤，锤重8t。 22桩架的选择 桩架的设置、安装和准备工作对打桩效率有很大影响。桩架选用D308S型履带行

15、走式桩架，其最大特点是移动灵活，使用方便，运行机构为履带，对路面要求比较低o 23 施工组织设计和桩位测设 根据打桩施工区域内的地质情况和基础几何形状，要合理选择打桩顺序，对周围建筑物采取预防措施。根据桩基施工图进行桩位测设。 24 堆存吊运 管桩一般需设计两个支点(图1)，其吊点需符合图2所示的位置要求。管桩堆存需要使用软垫(木垫)。管桩起吊运输中应免受振动、冲撞。 25 管桩龄期的确定 管桩从制造成型到打桩施工的间隔时间宜尽量长些，混凝土强度应达到设计强度等级标准值以上(若在工厂制造，一般按80的设计强度等级标准值出厂)，故要求现场要堆存一定量的桩，按“先进场桩先打”的原则，满足管桩的强度

16、要求。 26 检查修整 管桩施工前应再次逐根检查，即检查混凝土桩有无严重质量问题，对管桩两端应清理干净，施焊面上有油漆杂物污染时，应清刷干净。 3 打桩阶段技术措施 31 插桩 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，认真检查，若有偏差应及时纠正，必要时要拔出重打。校核桩的垂直度可采用垂直角，即用两个方向(互成90°)的经纬仪使导架保持垂直。通过桩机导架的旋转、滑动及停留进行调整。经纬仪应设置在不受打桩影响处，并经常加以调平，使之保持垂直。 32 锤打 因地层较软，初打时可能下沉量较大，宜采取低提锤，轻打下，

17、随着沉桩加深，沉速减慢，起锤高度可渐增。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。 33 接桩 接桩时要注意新接桩节与原桩节的轴线一致，两施焊面上的泥土、油污、铁锈等要预先清刷干净。当下节桩的桩头距地面112m时，即可进行焊接接桩。接桩时可在下节桩头上安装导向箍(图3)，以便新接桩节的引导就位。上节桩找正方向后，对称点焊46点加以固定，

18、然后拆除导向箍。管桩焊接施工应由有经验的焊工按照技术规程的要求认真进行；施焊第一层时，宜适当加大电流，加大熔深。采用手工焊接，第一层用32或40的E4320型焊条，第二层以后用4050的E4320型焊条，要保证焊接质量。接桩焊接如图 4所示。 34 送桩为将管桩打到设计标高，需要采用送桩器，送桩器用钢板制作，长4m。设计送桩器的原则是打入阻力不能太大，容易拔出，能将冲击力有效地传到桩上，并能重复使用。 4 打桩记录和周围建筑物观察 打桩过程中应详细记录各种作业时间，每打入05-1m的锤击数、桩位置的偏斜、最后10击的平均贯人度和最后1m的锤击数等。 打桩过程中应详细观察周围建筑物沉降或上升情况

19、，在建筑物上设置观察点，利用远处的固定水准点进行对比分析，从而确定沉降或上升情况。经实测，裙楼东侧3m处的建工园招待所没有沉降或上升现象，仅顶板出现一些轻微裂缝。现建工大厦竣工已1年多，招待所使用正常，对结构无不良影响。 5 PHC管桩与基础底板连接技术 为有效防止基础上浮并保证基础和桩基的整体协同工作，在筏板基础钢筋绑扎前，采用了如图5所示的作法，从而保证了管桩与基础的连接。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，用十一夹板作底模，用12号铁丝悬吊于孔内，钢筋按要求绑扎，用不低于C40的混凝土灌筑，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

20、钢筋要焊牢，基础底板钢筋与管桩桩头也要焊牢。 6 试压桩 61 试桩要求 为确定单桩承载力是否满足设计要求，打桩前进行了单桩竖向抗压静载试验。试桩数量为三组，第一组试桩1根，锚桩6根；第二组试桩1根，锚桩4根；第三组试桩1根，锚桩4根。试桩最大预加荷载为：第一组6200kN，第二组5000kN，第三组4000kN。 62 试桩标准 按建筑桩基技术规范(JQJ 9494)单桩竖向抗压静载荷试验中有关标准，采用慢速维持荷载法进行。 63 试桩装置和加载时间 竖向静载荷抗压试验采用锚桩横梁反力装置。整个加荷利用电动油泵带动2台5000kN油压千斤顶加荷，用荷重传感器、荷重显示器和04级精密油压表显示

21、荷载，电测位移计和机械表两种手段同时测读沉降值，计算机采样、记录、整理和打印数据。为防止仪器受外界干扰，特备有一空调封闭工作间，以保证仪器的正常工作。 试桩与锚桩沉桩10d后即可加载o 64 试桩结果 试桩、锚桩均为正式工程桩，第一根试桩要求加荷到6200kN，当加到第7级(4960 kN)时，1h后沉降量突然增大，达到1667mmh，且总沉降量已到3806mm，显然地基已达到破坏，因而终止试验。根据试桩的Qs曲线和s1gt曲线显示，极限荷载取4340kN。第二根试桩要求加到5000kN，当加到第9级5000N时，45min后沉降量突然增大，达1525mmh，且总沉降量已到3651mm，显然地基也已达到破坏，因而终止试验。根据试桩的Qs曲线和slgt曲线显示，极限荷载取4500kN；第三根试桩要求加到4000kN。稳定后又要求继续上加2级到4800kN，此级稳定后终止加载，极限荷载取4800kN。据此算出试桩结果统计特征值：Qum4547kN，Sn0052，因此单桩竖向极限承载力标准值QukQum