PHC预应力砼管桩静压施工工法

1、 PHC预应力混凝土管桩静压施工方法一、简介预应力混凝土管桩是一种预张拉预应力离心成型工艺，经过10个大气压180 的蒸汽养护，是一种工厂生产的空心圆柱混凝土预制构件。在施工现场，采用锤击或静压的方法沉入地下作为建筑物（结构）的基础。这是一种新型的基础桩，是近年来发展较快的一种基础处理形式。按混凝土强度和壁厚分为PC、PHC（高强度）、PTC（薄壁）三种。其中，预应力高强混凝土管桩（简称PHC桩）应用最为广泛。由于施工工艺简单，单桩承载力高，质量可靠，单位成本低，是目前同类预制桩中较为先进的基础类型。与桩相比，其技术先进，质量稳定。PHC管桩静压法施工是通过打桩机自带的起重设备或附加的起重机来

2、起吊和给桩。与管桩施工的锤击法相比，具有低噪音、低污染的环保特点，具有对土层及周边建筑物（构筑物）影响小，对桩身质量损害小等特点。身体。预应力管桩在开发初期仅用于沿海地区和薄弱地层。据权威统计，PHC管桩在桩基中的比例不到10%。管桩在中东部地区将有很大的发展前景。该技术对同类项目具有借鉴意义和推广应用价值。在天津站改扩建无站棚工程的桩基施工中，采用静压施工技术进行施工，取得了良好的社会效益和经济效益。二、施工方法的特点 PHC管桩施工技术主要有锤击法和静压法。在管桩发展的早期，锤击机械主导了管桩的建设。近年来，随着大吨位（8000KN）液压桩机的问世和静压打桩施工技术的提高，静压法施工技术与

3、锤击法相比具有明显优势，因此它发展非常迅速，正在逐渐取代锤击法。1、单桩质量可靠、承载力高由于管桩材料为预应力高强混凝土，高速离心成型工艺和二次湿热养护工艺为工厂化生产，可直接监控桩身质量和打桩长度，管桩质量可靠；静力打桩机用于施工中的打桩。施工中，打桩力可以通过压力表直接、安全、准确地反映，因此对桩身承载力的控制和判断具有很高的准确性；加载缓慢均匀，无冲击和反射应力波，对桩身的冲击应力小，易于保证施工质量。由于PHC管桩混凝土强度高，可打入致密砂层和强风化岩层。由于挤压作用，桩端承载力较原土可提高60%-75%，桩侧摩阻可提高20%-40%，而且由于PHC管材桩为高强混凝土预应力构件，特别是

4、抗压抗弯性能好，桩身承载力比其他桩高2-5倍。2、建设速度快，建设投资周期短管桩是工厂预制的混凝土构件，通过高压和蒸汽固化。生产周期短。总则3-5天即可出厂。可提前量产，不占用施工维护周期。静压法用于打桩。如果现场条件内容，可将打桩机压入300m左右管桩。普通地质条件下， 10m2-3分钟即可压入一个管桩，施工时间主要用于桩头、接桩焊接、管桩反向运输、移动打桩机等其他工作项目。并且打桩完成后，桩身具有强度，承载力达到最终承载力的80%以上。必要时可加快建设进度，缩短投资周期，取得良好的经济效益。3、施工污染少，安全环保，对周边影响小。管桩静压打桩施工，由于采用电液驱动作业，无振动、无噪音。打桩

5、的锤击方式振动剧烈、噪音大、烟油污染严重，对周围环境影响很大。并且，打桩的锤击方式对周边土地的震动较大，影响周边建筑物（构筑物）的安全稳定。静压由于是缓慢匀速压入，对土壤振动小，对周围环境影响小。而且管桩均为成品，与混凝土灌注桩相比，没有沙子、混凝土、泥浆等污染。4、适应性好，适用范围广。PHC管桩可穿透普通软土层和粉砂粘土层，桩尖开口，减少土层挤压的影响，具有很好的穿透土层能力，尤其是静压打桩法。当遇到软硬不均、上软下硬、软硬突变等特殊土质时，其穿透能力优于锤击打桩。锤击打桩法由于通常高度（即冲击力）突然遇到复杂的土层时，容易使桩体断裂损坏，造成质量事故。PHC管桩有10节-12m、13-1

6、5m节、3节-4m、5-6m节，搭配灵活，运输吊装方便，桩长不限，可与普通电焊机快速连接。可在港口、码头、铁路桥涵、市政及房屋建设工程中应用和推广。5、成本低、材料损失小、经济效益高。由于管桩混凝土强度高，单桩承载力大，工程造价比混凝土灌注桩便宜40%左右。由于静压法对桩身损伤小，成桩率高，剪桩小，质量可靠，经济效益高。三、适用范围PHC静压管桩作为一种迅速兴起的基础桩形式，适用于工业与民用建筑、铁路桥梁、机场、港口、水利市政等各种建筑的低承台桩基础；适用于总则粘土及回填土、粉砂及淤泥土、粉质（砂）土、非自重湿陷性黄土及强风化（全风化）岩层、硬砾石土层和砂土层，是不受地下水位影响。与锤击法相比

7、，特别适用于软硬突变的土层；由于静压无噪音，特别适用于对环保要求较高的地区，尤其是城市和居民区的新建和改造项目的建设。 .管桩虽然是空心结构，但还是有一定的挤土作用，对附近的建筑物和地下管线有一定的影响，而且静压机械本身占用一定的空间，所以不适合靠近建筑物的位置。管桩施工；由于静压机械自重大，要求施工场地平整，对场地土地承受力要求高（要求场地地表土压力120kpa ），不适合在许多地下障碍物和深层土壤中使用。在地下岩层坡度过陡的土层中。四、工艺原理PHC管桩静压法打桩工艺原理，打桩机就位后，使用适合吨位的起重机（或打桩机自带的起重设施）将管桩吊起送桩，并通过夹具在静态打桩机的中心。夹紧桩，调整

8、垂直并施加压力。施压时，静力打桩机机体通过油缸支撑安装在大小台阶上的小车，小车在大小行走轨道上由油缸控制。通过卡盘的交叉压力施加桩压，管桩在自重和配重静压力的作用下逐渐将桩压入地基土中，然后将上下管桩连接起来通过焊接来实现长度。将桩的顶部致到设计级别的打桩过程。五、施工技术及操作要点(1) PHC管桩静压法施工过程喂桩（焊接桩尖）定位放线桩机就位对位、插桩压桩人、机、料进场调整桩身垂直度吊桩吊桩电焊停歇、质量检查电焊接桩对桩压桩接桩或送桩控制桩顶标高成 桩转移桩机图-1 施工工艺流程图（二）施工作业要点1、测量定位1）认真审核设计图纸和设计院交叉桩的位置，必要时按标准制定要求布置施工现场的坐标

9、控制点和找平控制点。标准控制点的数量满足了测量点之间的构建和相互审查的需要。可以，然后根据设计图纸准确计算出各桩位的尺寸关系或坐标，准确测量并放置桩位。2) 可通过电子全站仪或经纬仪等测量工具建立建筑平面测量控制网络，或通过坐标定位直接发布桩位，对封闭的测量程序进行检查复核；体现在给桩机上，显示给桩深度，做好桩顶高程控制。3）放桩位后，30cm将8长钢筋或竹筷插入中间的土中，并根据需要做记号：在钢筋（或竹筷）两端贴红布条或白灰)，然后绘制桩的外皮。轮廓线的圆周便于对齐和打桩。4）为防止打桩机移动时的土体挤压效应和碾压损伤，对大面积筏形基础的单桩、独立承台和桩组制定了不同的放线方案。桩数比较少时

10、，随时用坐标重新测量；对于大面积桩群，当场地平整度较高时，采用格网控制，控制桩埋设在端桩位延长线上复查。2.打桩机就位施工现场地表土试压后，保证承载力满足静压机械施工，在移动过程中不会造成沉降。可提前更换局部软土层或整块钢板进行垫层作业。打桩机进场后，检查各部件、仪表是否灵敏有效，在确保设备安全正常运行后，按打桩顺序移动调整打桩机的找正、调平、矫直.3 、管桩的验收、堆垛、吊装、打桩1）、管桩的进场验收管桩进场后，管桩的外观、桩径、长度、壁厚及弯曲程度应按预张法预应力混凝土管桩国家标准（GB13476-1999）或各地区的地方标准。 , 桩端板平整度、桩身强度及桩身材料标识按规范验收，并审核产

11、品合格证，验收合格的材料。公认。不符合要求的管桩将按设计和施工规范从现场拆除。2）管桩堆放现场管桩堆放场地应平整，按两点法使用软垫（木垫）作为相应的支撑垫，支撑点大致在同一水平面上，如图2所示。现场堆放管桩时，不宜超过4层；在桩位附近准备施工时，应单层放置，并提供支撑垫。管桩应按不同类型和规格进行堆放，以免在运输和施工过程中出现失误。桩在现场堆放后，需要第二次运输时，很容易使用起重机和平板车配合。如果现场条件不具备，则采用拖拽的方式，需要使用原木或对桩头端板采取一定的保护措施，避免抱箍和端板磨损在硬化的地面上滑动时。图-2 二点支垫示意图L0.21L0.21L3）、管桩吊装和插桩单管桩可采用两

12、端钩法吊装，架设时可采用单点法，见图3。管桩起吊运输过程中，应避免平稳、轻柔，避免振动和冲击。图-3 管桩起吊示意图L0.21L管桩起吊后，将管桩一端缓缓送入桩帽内。管桩放入桩机夹桩箱内矫直到位后，按要求焊接开（闭）口形桩尖，然后将桩插入土中。确定深度后0.5m-1.0m，用两台经纬仪（夹角接近90度的方向）双向控制桩的垂直度。通过打桩机导向架的转动和滑动进行调整，确保管桩的位置和垂直度符合要求后再压桩。4.打桩1）打桩前，根据工程情况制定合理的打桩顺序，减少挤土的影响，施工时按打桩顺序组织施工。并通过现场高程测量对给料机进行最终调整。1m最终进桩深度由校平仪标记和控制。3）压桩初期，压桩速度

13、不宜过快。压桩速度应根据地质报告中显示的土壤条件选择。总则以2.0m-3.0m/min的速度为宜。初始阶段2-3m应观察和控制车身和框架的垂直度，垂直度控制应集中在桩的第一段，垂直度偏差不应超过桩长的0.5%。并且在压桩过程中，要经常观察桩身是否有位移、偏移等，并做好过程记录，1米每次埋土时记录压力表的压力值。4）压桩前，最好先识别并清除地表下的障碍物，以免桩身发生位移和倾斜。5. 桩当第一段管桩压至-1.0m桩头与地面之间约0.5高度时，停止压桩，开始接桩作业。接桩前，先用钢丝刷清除上下桩端板上的铁锈和泥土，然后将桩身放低，对正桩。上下端板对齐并初步调整垂直后，用手工电弧焊在坡口周围点焊4-

14、6个点，然后再次调整垂直度。为减少焊接变形引起的接头弯曲，焊接时应由两名工人对称焊接，焊接层数不少于两层，焊缝应均匀饱满（焊缝和坡口应该是平的）。焊接完成后自然冷却5分钟以上，然后刷一层沥青防腐漆，继续压桩。如果有多个管桩，重复上述过程。6. 致或切割桩当桩顶设计标高低于自然地面时，必须送桩。送桩时选用的送桩机外形尺寸应与被压桩的外形尺寸相匹配，并应有足够的强度和刚度，总则为圆形钢筒。送桩时，送桩机的轴线应与桩身一致。在给桩机上，根据测得的局部地面标高，提前标出给桩深度，通过现场水准仪的跟踪观察，将给桩准确送至设计标高。同时在给料机上应标出最终位置线，并1m详细记录最终压力值。当管桩裸露在地或

15、达不到设计桩顶标高时，需要将管桩截断。截桩需要专用的截桩装置，严禁使用大锤横向撞击和碰撞。送桩完成后，移动调整机械，进行下一个管桩的施工。7、管桩与承台连接1）顶盖的开挖可以使用普通的挖掘机，但在开挖过程中，注意不要损坏桩头，当桩头在标高附近开挖时停止开挖。桩之间的土壤是人工挖掘的。管桩施工完成后，当天的承载力还没有完全达到设计强度。根据不同的土壤条件，埋藏期需要7天以上。因此，开盖应与试验、检验相结合，以保证施工的连续性。2) 承台是将上部结构的力传递给管桩基础的受力构件，因此管桩与承台之间应实现有效的锚固连接。总则将管桩伸入承台内。基础素砼垫层施工后，如管桩内有积水，应将其排出，并将100

16、mm厚圆形钢板支撑板置于吊杆下方，1000mm-1500mm向左伸入管桩内。3mm正确的。混凝土浇注平台时，浇注同标号混凝土，增强桩头受力截面。同时，将伸入盖帽的锚固钢筋焊接在桩端板上，然后伸入盖帽，然后将盖帽钢筋绑扎。需要注意的是，割桩和非割桩的施工做法不同。关于管桩与盖帽的连接结构，可参照预应力混凝土管桩（03SG409）图集进行施工，见下图4、图5，也可参照图集进行处理。各地区标准图集（天津地区DBJT29）。 -44/46-2002） 。6. 材料准备1、PHC管桩根据设计图纸，提交管桩加工生产方案，工厂加工的成品出厂。管桩的材料规格、型号及外观质量应符合预张拉预应力混凝土管桩（GB1

17、3476-1999）（天津DBJT29-44/46-2002）标准规定，同时根据设计要求和需要添加电阻。铁锈和其他添加剂。材料进场后，应按规范要求对管桩的外观质量和尺寸进行检验，并出具相关资质证书、外加剂检验报告，必要时还应出具管桩力学性能检验报告应向制造商提出要求。图-4 管桩与承台连接构造图（1）图5 管桩与盖板连接结构示意图（2）1)、管桩编号方法桩尖类型（无桩尖可不注）壁厚外径型号预应力混凝土管桩个人电脑 (PHC) 一个 (AB) 500 100 X1 X2 X3 a自上而下各节桩的长度2）PHC管桩生产流程如图6所示。3）PHC管桩的配筋和力学性能参数见表1。4）管桩内部结构如图7

18、所示。图-6 PHC管桩生产工艺流程图管桩材料预应力钢筋混凝土管表1 PHC管桩的配筋及力学性能（部分）外径D(毫米)室壁厚度吨(毫米)单节桩长(男)混凝土强度年级模型预应力钢筋螺旋肋规格混凝土的有效预压应力(兆帕)抗裂弯矩试验值麦克尔(千牛米)极限弯矩测试值亩(千牛米)竖向承载力设计值Rp(千牛)理论重量(公斤米)4009512C80一个10 7.1 b 43.652772250249AB10 9.04.963704乙12 9.06.675135C12 10.78.58717450010015C80一个10 9.0 b 53.9991483150327AB10 10.75.3121200乙1

19、3 10.77.2144258C13 12.69.516633255010015C80一个11 9.0 b 53.91251883550368AB11 10.75.3154254乙15 10.76.9182328C15 12.69.221142260011015C80一个13 9.0 b 53.91642464250440AB13 10.75.5201332乙17 10.77239430C17 12.69.1276552图-7 管桩内部结构2.其他材料桩尖、焊条、液压油等材料。桩尖为钢桩尖，可自制，钢板焊接。分为开口型桩尖和十字型桩尖。制作参照标准图集预应力混凝土管桩（03SG409），或参照

20、各地区标准图集进行加工（天津DBJT29-44/46-2002） 。7、机械设备1、成桩设备抱压式静压桩机静力打桩机用于打桩施工。目前市场上的静力打桩机有持压式和顶压式两种。目前最大吨位可达800T，均为液压行走式底座。总则如YZY-150500、GZY-100800等型号。顶压式静压桩机根据各地区的设计荷载、土质条件和施工经验选择合适的打桩机型号，也可根据打桩前从试验桩获得的相关地层、桩压等参数进行选择。下表2为静态打桩机打桩力选择的参考表。一些静态打桩机不配备起桩设备，根据需要配备上桩起重设备，如汽车起重机。并配以合适长度的堆垛机。表2 静力打桩机选型参考表最大桩压 kN1600 1800

21、2400 280030003600400046005000 6000适用管桩最小桩径 mm300300400400500最大桩径 mm400500500550600单桩极限承载力kN100020001700 300021003800280046003500 5500桩端承载层中密至密砂土层、硬塑性和硬粘性土层、残留土层致密的沙土层、坚硬的粘性土层、完全风化的岩石致密的沙土层、坚硬的粘性土层、完全风化的岩石致密的沙土层、坚硬的粘性土层、完全风化的岩石、强风化的岩石致密的沙土层、坚硬的粘性土层、完全风化的岩石、强风化的岩石2、其他配套设备倒管桩的装卸可以用普通汽车起重机进行，总则20T就可以，还要

22、考虑步行的方便。桩与焊桩尖可采用普通直流电焊机连接，桩切割采用专用桩锯。测测设备主要有测放桩位的电子全站仪、控制桩身垂直度的经纬仪、控制桩顶标高的水准仪、测量管桩外观尺寸的卷尺和游标卡尺等.8. 劳工组织下表3是一组静压机械的劳动组织。如果工期紧张，可以增加相关人工。表-3 劳动力需求表序列号邮政工作范围人数1项目负责人全责12建筑工人现场施工管理与施工协调13优质员工质量监督、过程验收、试验检验14保安人员安全工作15测量员测量工作36起重机吊桩17打桩机打桩机操作18打桩工配合吊桩、静压作业49焊机桩焊2全部的159.质量标准和控制一、质量标准PHC静压管桩施工质量验收标准，执行设计要求和

23、国家标准建筑基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）、预张拉预应力混凝土管桩（GB13476-1999）和桩地基施工技术规程的有关规定。PHC静压管桩质量检验标准见下表4。表4 管桩质量检验标准物品序列检查项目公差或内容值检查方法单元数值主项目1桩质检验根据桩基检测技术规范根据桩基检测技术规范2桩位偏差见规范相关标准用钢尺测量3承载能力根据桩基检测技术规范根据桩基检测技术规范总则项目1使品尝桩质量数量外部的无蜂窝、外露筋、裂纹、色泽均匀、堆顶无空隙直觉的桩径毫米5用钢尺测量室壁厚度毫米5用钢尺测量桩尖中心线毫米2用钢尺测量顶面平整度毫米10水平测量桩弯1.0秒表测定上下剖面平面偏差

24、毫米10用钢尺测量节点弯曲凹陷1/1000L用钢尺测量，L为两桩的长度3电极质量设计要求检查产品证书4桩压（设计要求时）%5检查压力表读数5桩顶标高毫米50液位测量2.质量控制点1)、来料的质量验收和控制施工前应检查成品管桩的外观尺寸和外观质量，并检查合格证和有关添加剂的含量证明。必要时应索取管桩抗弯抗裂试验报告；合格证书送复检，打桩用压力表也应检查。对施工现场堆放的成品管桩，要加强对成品的保护，严禁机械碰撞，合理安排堆桩场地和进场顺序，减少二次逆向运输，保持平稳、平稳。二次反向运输时点亮。桩身振动损坏。2）、场地土壤承载力要求场地应平整坚硬，在较软的场地应适当铺设道砟，以免打桩机在打桩过程中

25、产生不均匀沉降。静压打桩机对施工现场的要求更高。 , 为防止桩身下垂和打桩机挤压对桩位的影响，影响施工质量和施工安全，施工现场必须局部回填平整或铺设整块钢板，并采取必要措施提高基础的承载能力。力使其满足静压桩的施工要求。3）桩位、垂直度和标高控制打桩前应调查场地土壤土质情况，特别是表层土层中是否有大量废弃混凝土块等杂填物，地下是否有废弃混凝土构筑物、构筑物、构筑物等障碍物。地下管线。在进行管桩施工前，必须清除地下障碍物并分层回填。障碍物的存在和表层土的松软很容易导致桩位移位。桩身垂直度应重点控制第一个桩身的垂直度，从十字两个方向观察。及时发现偏差后，拔出管桩回填，重新施工。不要强行向后修正，以

26、免桩被拉开。打破桩。桩身不垂直下沉，偏心力容易压坏桩身，降低桩身承载力。高程控制，通过正确引导到施工现场附近的平层控制点进行观察。将水平仪远离打桩机5m左右放置，测量此时水平线以下所需的打桩长度，并在打桩机上做标记。当水平仪水平线重合时，减慢压桩速度，直至两条线重合，按设计要求的稳定终压值停止压桩。4)、桩尖及桩焊质量控制桩尖焊接时，不仅可以点焊，还需要全焊一周。在设计需要桩尖的地层中，如果桩尖焊接不牢而脱落，将影响管桩穿透土层的能力。桩连接和焊接质量是管桩施工质量控制的关键环节。焊接前要清理端板上的锈、泥等，对称、分层焊接，减少焊接变形引起的节点弯曲，保证焊缝均匀饱满。焊接后，保证足够的冷却

27、时间，总则不少于5min，然后在桩头连接部位涂上防腐沥青漆。根据国家重点工程规定，电焊缝需进行10%的焊缝检验。目前，联检还没有很好的操作标准。由于端板较薄，超声检测难以实现。通常，磁粉用于焊缝检查。目视检查表面。5）原位沉桩率控制管桩未下沉至设计位置，需要截桩，不仅浪费材料，增加额外的桩头处理成本，而且降低桩身承载力。在设计和施工过程中，应采取合理的技术措施，在承载力要求的情况下，尽可能将管桩沉入设计标高位置。选择合适类型的压桩机。根据正式工程桩施工前的试验桩资料、地质土层分布、桩端承压层土体情况，选择合适的桩压，选择合适的桩型选用压力机，避免压力过小导致管桩设计失败。海拔。减少拥挤效应带来

28、的不利影响。由于桩间距过小，压桩顺序不合理，地下水定义大，容易造成地基土阻力增大，管桩无法压到设计位置.缩短堆放时间。当打桩作业进入硬土层时，打桩时应控制好停工时间，避免停工过程中因土体抗磨阻力增加而造成打桩困难。6) 最终压力值的确定静压法要注意最终压力值的控制。停压桩的控制总则有两个指标，一是设计桩顶标高，二是终压值。两个指标可双控或达到一定值停止压桩。设计标高可根据实际测量控制。最终压力值在一定程度上反映了地基的承载能力。设计分析基础土层的承载力，设计桩的长度和直径。实测压力值和承载力值综合分析确定。当桩顶标高难以满足设计要求时，总则在达到设计压力值并稳定恒压后，即可停止压桩（进料）。7

29、）减少土壤挤压效应危害的措施管桩压入土中后，会将桩周围的土挤向一边，占据原有基础土的空间，特别是在桩密集或靠近现有结构的位置，原土很容易被扰动。发生土体胀起，使管桩上浮，土体挤压作用产生的水平压力，容易使桩体产生水平挠曲变形，影响桩体承载力。如果附近有建筑物或地下管网，很容易损坏。预制桩的挤土效应不能完全消除，只有采取一定的措施才能减少挤土效应造成的危害。设计方案中可采用适当的桩距和开放式桩尖，以减少挤土效应。施工时合理安排施工顺序，先建中间管桩，再施工周边位置，先贴近建筑侧建管桩，再建远离建筑管桩，先建长桩然后建造短桩，或使用间隔跳跃。钻孔方法；为减少土体挤压效应，可采用预钻和再压桩，土钻深

30、度和直径可根据需要控制，总则为管子长度和深度的2/3桩;为减少土体挤压效应，采用二次桩给料。减缓挤土效应的方法是将一个顶盖的管桩均匀打入地表高度，然后集中送至一起。也可以提前在建筑物周围设置袋装砂井或塑料排水板，以消除部分超额孔隙水压力，设置隔离板桩或地下连续墙，并开挖地面排水沟，以消除土壤拥挤对土地的影响。周围的建筑物。 .4.桩检测压桩完成后，需要对桩基进行检查。桩基检验按设计要求采用建筑基桩检验技术规范（JGJ 106-2003）和基桩低应变动态检验规程（JGJ/T93-95）。执行。检验项目主要包括桩身的完整性和质量检验以及单桩竖向抗压极限承载力的检验。桩身质量检测主要采用现场低致变反射波法进行，目的是判断桩身缺陷，对桩身质量进行分级。按规范分为I、II、III、IV桩四个等级。其中，类桩为桩身质量较好的桩； II型桩为合格桩； III型桩是质量缺陷明显，需与有关单位研究确定处理方案或继续使用，按要求修复或研究后可继续使用的桩。桩为合格桩；第四类为不合格桩。小应变动态试验次数按规范要求取样不少于20%，不少于10次。单桩承载力试验主要通过现场静载试验和高应变动力试验进行，主要是检验单桩承载力是否满足设计要求。由于是破坏性试验，静载试验检查次数应按桩总数的1%随机抽取，不少于3个。总则在施