试谈先张预应力管桩施工

1、 HYPERLINK 7-2-6先张张预应力力管桩施施工7-2-6-11桩规格格与适用用条件先张预应应力管桩桩，简称称管桩，系采用用先张法法预应力力工艺和和离心成成型法，制成的的一种空空心圆柱柱体细长长混凝土土预制构构件。主主要由圆圆筒形桩桩身、端端头板和和钢套箍箍等组成成如图7-660所示。图7-660预应应力管桩桩示意1-桩身身；2-钢套箍箍；3-端头板板；D-外径径；t-壁厚管桩按桩桩身混凝凝土强度度等级分分为预应应力混凝凝土管桩桩（代号PC桩）和和预应力力高强混混凝土管管桩（代代号PHC桩），前者强强度等级级不低于于C60；后者者不低于于C80。PC桩一般般采用常常压蒸汽汽养护，脱模后

2、后移入水水池再泡泡水养护护，一般般要经28d才能使使用。PHC桩，一一般在成成型脱模模后，送送入高压压釜经10个大气气压、180左右高高温高压压蒸汽养养护，从从成型到到使用的的最短时时间为344d。管桩规格格按外径径分为3000mm、4000mm、5000mm、5500mm、6000mm、8000mm和10000mmm等，壁壁厚由601300mm。每节节长一般般不超过过15m，常用用节长8112m，有时时也生产产长达2530mm的管桩桩。预应力管管桩具有有单桩承承载力高高，桩端端承载力力可比原原状土提提高80%1000%；设计计选用范范围广，单载承承载力可可从6000kN到45000kNN，既

3、适适用于多多层建筑筑，也可可用于50层以下的的高层建建筑；桩桩运输吊吊装方便便，接桩桩快速；桩长度度不受施施工机械械的限制制，可任任意接长长；桩身身耐打，穿透力力强，抗抗裂性好好，可穿穿透566m厚的密密实砂夹夹层；造造价低廉廉，其单单位承载载力价格格仅为钢钢桩的1/332/3,并节省省钢材。但也存存在施工工机械设设备投资资大，打打桩时振振动、噪噪声和挤挤土量大大等问题题。适用用于各类类工程地地质条件件为粘性性土、粉粉土、砂砂土、碎碎石类土土层以及及持力层层为强风风化岩层层、密实实的砂层层（或卵卵石层）等土层层应用，但不适适用于石石灰岩、含孤石石和障碍碍物多、有坚硬硬夹层的的岩土层层中应用用。

4、7-2-6-22打（沉沉）桩工工艺方法法要点1预应应力管桩桩沉桩方方法较多多，目前前国内主主要采用用锤击法法，多采采用爆发发力强、锤击能能量大、工效高高的筒式式柴油锤锤沉桩。但这种种锤工作作时振动动和噪声声大，有有的地区区如广东东还采用用大吨位位静压预预应力管管桩施工工工艺，采用40000668000kN静力压压桩机，可压500、5500mm的管桩桩到设计计持力层层；亦有有的采用用预钻孔孔后植桩桩的施工工工艺，先用长长螺旋钻钻机引孔孔，然后后用打（压）桩桩机将管管桩打（压）到到设计持持力层。2预应应力管桩桩常用打打（沉）桩工艺艺流程如如图7-661所示。图7-661预应应力管桩桩施工工工艺流程

5、程（a）测测量放样样、桩机机和桩就就位对中中调直；（b）锤击击下沉；（c）电焊焊接桩；（d）再再锤击、再接桩桩，再锤锤击；（e）收锤锤，测贯贯入度1-打桩桩机；2-打桩锤锤；3-桩；4-接桩3管桩桩施工应应根据桩桩的密集集程度与与周围建建（构）筑物的的关系，合理确确定打桩桩顺序。一般当当桩较密密集且距距周围建建（构）筑物较较远，施施工场地地较开阔阔时，宜宜从中间间向四周周对称施施打；若若桩较密密集、场场地狭长长、两端端距建（构）筑筑物较远远时，宜宜从中间间向两端端对称施施打；若若桩较密密集且一一侧靠近近建（构构）筑物物时，宜宜从毗邻邻建（构构）筑物物的一侧侧开始向向另一方方向施打打。若建建（构

6、）筑物外外围设有有支护桩桩，宜先先打设工工程桩，再后打打设外围围支护桩桩。根据据桩的入入土深度度，宜先先打设深深桩，后后打设浅浅桩；根根据管桩桩的规格格，宜先先大后小小，先长长后短；根据高高层建筑筑塔楼（高层）与裙房房（低层层）的关关系，宜宜先高后后低。4管桩桩施打应应合理选选择桩锤锤，桩锤锤选用一一般应满满足以下下要求：（1）能保保证桩的的承载力力满足设设计要求求；（2）能顺顺利或基基本顺利利地将桩桩下沉到到设计深深度；（3）打桩桩的破碎碎率能控控制在1%左右，最多不不超过3%；（4）满足足设计要要求的最最后贯入入度，最最好为2040mmm/110击，每每根桩的的总锤击击数宜在在15000击

7、以内内，最多多不超过过2000025500击。管桩施打打一般多多采用筒筒式柴油油锤，其其型号选选用可参参考表7-778。选择筒式式柴油打打桩锤参参考表表表7-778柴油锤型型号25型32型36型40型50型60型62型70型72型80型适用管桩桩规格30004000300040004000500050005500600055006000600080005预应应力管桩桩打（沉沉）桩施施工工艺艺程序为为：测量量定位桩机就就位底桩就就位、对对中和调调直锤击沉沉桩接桩再锤击再接桩打至持持力层收锤。6打桩桩前应通通过轴线线控制点点，逐个个定出桩桩位，打打设钢筋筋标桩，并用白白灰在标标桩附近近地面上上画上

8、一一个圆心心与标桩桩重合、直径与与管桩相相等的圆圆圈，以以方便插插桩对中中，保持持桩位正正确。7底桩桩就位前前，应在在桩身上上划出单单位长度度标记，以便观观察桩的的入土深深度及记记录每米米沉桩击击数。吊吊桩就位位一般用用单点吊吊将管桩桩吊直，使桩尖尖插在白白灰圈内内，桩头头部插入入锤下面面的桩帽帽套内就就位，并并对中和和调直，使桩身身、桩帽帽和桩锤锤三者的的中心线线重合，保持桩桩身垂直直，其垂垂直度偏偏差不得得大于0.55%。桩垂垂直度观观测包括括打桩架架导杆的的垂直度度，可用用两台经经纬仪在在离打桩桩架15m以外成成正交方方向进行行观测，也可在在正交方方向上设设置两根根吊陀垂垂线进行行观测校

9、校正。8锤击击沉桩宜宜采取低低锤轻击击或重锤锤低打，以有效效降低锤锤击应力力，同时时特别注注意保持持底桩垂垂直，在在锤击沉沉桩的全全过程中中都应使使桩锤，桩帽和和桩身的的中心线线重合，防止桩桩受到偏偏心锤打打，以免免桩受弯弯受扭。9桩的的接头过过去多采采用法兰兰盘螺栓栓连接，刚度较较差。现现今都在在桩端头头埋设端端头板，四周用用一圈坡坡口进行行电焊连连接。当当底桩桩桩头（顶顶）露出出地面0.551.0m时，即即应暂停停锤击，进行管管桩接长长。方法法是先将将接头上上的泥土土、铁锈锈用钢丝丝刷刷净净、再在在底桩桩桩头上扣扣上一个个特制的的接桩夹夹具（导导向箍），将待待接的上上节桩吊吊入夹具具内就位

10、位，调直直后，先先用电焊焊在剖口口圆周上上均匀对对称点焊焊46点，待上上、下节节桩固定定后卸去去夹具，再正式式由两名名焊工对对称、分分层、均均匀、连连续的施施焊，一一般焊接接层数不不少于2层，焊焊缝应饱饱满连续续，待焊焊缝自然然冷却8110miin，始可可继续锤锤击沉桩桩。10在在较厚的的粘土、粉质粘粘土层中中施打多多节管桩桩，每根根桩宜连连续施打打，一次次完成，以避免免间歇时时间过长长，造成成再次打打入困难难，而需需增加许许多锤击击数，甚甚至打不不下而先先将桩头头打坏。11当当桩尖（靴）被被打入设设计持力力层一定定深度，符合设设计确定定的停锤锤条件时时，即可可收锤停停打，终终止锤击击的控制制

11、条件，称为收收锤标准准。收锤锤标准通通常以达达到的桩桩端持力力层、最最后贯入入度或最最后1m深桩桩桩锤击数数为主要要控制指指标。桩桩端持力力层作为为定性控控制；最最后贯入入度或最最后1m沉桩锤锤击数作作为定量量控制，均通过过试桩或或设计确确定。一一般停止止锤击的的控制原原则是：桩端（指桩的的全截面面）位于于一般土土层时，以控制制桩端设设计标高高为主贯贯入度可可作参考考；桩端端达到坚坚硬、硬硬塑的粘粘性土、中密以以上粉土土、砂土土、碎石石类土、风化岩岩时，以以贯入度度控制为为主，桩桩端标高高可作参参考。当当贯入度度已达到到而桩端端标高未未达到时时，应继继续锤击击3阵，按按每阵10击的贯贯入度不不

12、大于设设计规定定的数值值加以确确认，必必要时施施工控制制贯入度度应通过过试验与与有关单单位会商商确定。12为为将管桩桩打到设设计标高高，需要要采用送送桩器，送桩器器用钢板板制作，长466m。设计计送桩器器的原则则是：打打入阻力力不能太太大，容容易拔出出，能将将冲击力力有效地地传到桩桩上，并并能重复复使用。13管管桩打（沉）桩桩常遇问问题及预预防处理理方法，见表7-779。管桩打（沉）桩桩常遇问问题及预预防、处处理方法法表7-779名称、现现象产生原因因预防措施施及处理理方法桩顶偏位位（在沉沉桩过程程中，相相邻的桩桩产生横横向位移移）1测量量放线有有误；或或插桩“对中”工作马马虎2打桩桩顺序不不

13、当，易易引起桩桩顶大偏偏位3在软软土层中中，先施施工的桩桩易被挤挤动4遇孤孤石或其其他障碍碍物将桩桩挤向一一旁5桩尖尖沿基岩岩倾斜而而滑移6接桩桩不直，桩中心心线成折折线形，造成桩桩顶偏位位测量放线线应经复复测后使使用；插插桩应认认真对中中；打桩桩应按规规定顺序序进行；避免打打桩期间间同时开开挖基坑坑；施工工前用洛洛阳铲探探明地下下孤石、障碍物物，较浅浅的挖除除，深的的用钻钻钻透或爆爆碎；接接桩应吊吊线找直直，垂直直偏差应应控制在在0.55%以内偏偏位过大大，应拔拔出，移移位再打打；偏位位不大，可用木木架顶正正，再慢慢锤打入入；障碍碍物不深深，可挖挖去回填填后再打打桩身倾斜斜（桩身身倾斜超超过

14、规范范规定）1打桩桩机导杆杆弯曲或或场地不不平，或或场地承承载力不不足产生生倾斜2插桩桩不正，底桩倾倾斜率过过大或桩桩身弯曲曲度过大大3开始始沉桩，桩未站站稳就猛猛烈锤击击，或施施打时桩桩锤、桩桩帽、桩桩身中心心线不在在同一直直线上，受力偏偏心4桩垫垫锤垫不不平或桩桩帽太大大引起锤锤击偏心心而使桩桩身倾斜斜5接桩桩不直产产生曲折折6打桩桩顺序不不当先打打的桩被被挤斜7遇孤孤石和坚坚硬障碍碍物或桩桩尖沿倾倾斜产生生滑移打桩机导导杆弯曲曲应纠正正；打桩桩场地应应整平夯夯压坚实实；插桩桩要吊线线锤检查查，桩帽帽、桩身身和桩尖尖必须在在一条垂垂线上方方可施打打；桩身身弯曲度度应不大大于1%，过大大的不

15、宜宜使用；开始沉沉桩应临临时固定定牢，并并轻锤慢慢击；施施打时应应使桩锤锤、桩帽帽、桩身身在同一一直线上上，防止止受力偏偏心；桩桩垫、锤锤垫应找找平，桩桩帽与桩桩周围的的时间隙隙应为5110mmm，不宜过过大；接接桩应吊吊线锤找找直，垂垂直度偏偏差不应应大于0.55%；打桩桩顺序应应按规定定进行。产生原原因7的防治治措施同同“桩顶偏偏位”的防治治措施桩顶破碎碎（沉桩桩时，桩桩顶出现现混凝土土掉角、碎裂或或被打碎碎，桩顶顶钢筋局局部或大大部分外外露）1桩的的制作质质量差，混凝土土强度未未达到要要求，或或桩头严严重跑浆浆，存在在孔洞；或蒸养养制度不不当，引引起脆性性破坏2搬运运、吊装装、堆放放过程

16、中中碰撞损损坏3桩锤锤选用不不当，锤锤过重，锤击应应力太大大将桩头头击碎；或锤太太轻，锤锤击次数数增多，使桩顶顶产生疲疲劳破坏坏4桩帽帽太小、太大、太深或或接头尺尺寸偏差差太大5遇到到孤石、硬岩面面时继续续猛打，或贯入入度要求求太小或或总锤击击次数过过多，或或每米锤锤击数过过多6在厚厚粘性土土层中停停歇时间间过久，再重新新施打时时易将桩桩头打坏坏加强桩制制作质量量控制，保证桩桩头混凝凝土密实实性和强强度达到到设计要要求；桩桩运输、堆放、吊装中中防止碰碰撞损坏坏桩头；合理选选用桩锤锤，不使使过重或或过轻；桩帽宜宜做成圆圆筒形，套桩头头用的筒筒体深度度宜为3540ccm，内径径应比管管径大233c

17、m，不使使空隙过过大；遇遇孤石可可采用小小钻孔再再插管桩桩的方法法施打；合理确确定贯入入度或总总锤击数数，不使使过小或或过多；在厚粘粘性土层层中停歇歇时间不不应超过过24hh桩身断裂裂（包括括桩尖破破损、接接头开裂裂，桩身身出现横横向、竖竖向或斜斜向裂纹纹及断裂裂）1在砂砂土层中中施打开开口管桩桩，下端端桩身有有时被挤挤产生劈劈裂2遇孤孤石和裸裸露的岩岩面仍硬硬打，易易将桩尖尖击碎3接桩桩质量差差，引起起接头开开裂4接头头电焊时时自然冷冷却时间间不够，焊后立立即施打打，焊缝缝遇水脆脆裂；或或接缝间间隙填塞塞钢板太太少，锤锤击时应应力集中中，引起起接头破破损5管桩桩制作严严重漏浆浆，或管管壁太薄

18、薄，桩身身强度不不够或养养护制度度不当，桩身混混凝土变变脆6打桩桩时未加加桩垫或或桩垫太太薄7桩身身预应力力值不够够，不足足以抵抗抗锤击时时的拉应应力而产产生横向向裂缝8桩身身自由段段长细比比过大，沉入时时遇坚硬硬土层，易使桩桩断裂9桩在在堆放、吊装和和搬运过过程中已已裂缝或或断裂，未认真真检查或或加固就就使用在砂土层层中沉桩桩，桩端端应设桩桩靴，避避免采用用开口管管桩；遇遇孤石和和岩面避避免硬打打；接桩桩要保持持上，下下节桩在在同一轴轴线上，焊接焊焊缝应饱饱满，填填塞钢板板应紧密密；焊后后自然冷冷却8110miin始可施施打；管管桩制作作严格控控制漏浆浆、管壁壁厚度和和桩身强强度；打打桩时要

19、要设合适适桩垫，厚度不不宜小于于12ccm；桩身身制作预预应力值值必须符符合设计计要求；沉桩桩桩身自由由段长细细比不宜宜超过40；桩在在堆放、吊装和和搬运过过程中避避免碰冲冲产生裂裂缝或断断裂，沉沉桩前要要认真检检查，已已严重裂裂缝或断断裂的桩桩，避免免使用沉桩达不不到设计计的控制制要求（沉桩未未达到设设计标高高或最后后贯入度度及锤击击数控制制指标要要求）1勘察察资料太太粗或有有误2设计计选择持持力层不不当或设设计要求求过严3沉桩桩时遇到到地下障障碍物或或厚度较较大的硬硬夹层4选用用桩锤太太小，或或柴油锤锤破旧，跳动不不正常5桩尖尖遇到密密实的粉粉土或粉粉细砂层层时打桩桩会产生生“假凝”现象，

20、但间隔隔一段时时间以后后，又可可继续打打下去6桩头头被击碎碎或桩身身被打断断，无法法继续施施打7布桩桩密集或或打桩顺顺序不当当，使后后打的无无法达到到设计深深度，并并使先打打的桩上上升涌起起8打桩桩间隔时时间过长长，摩阻阻力加大大详细探明明工程地地质情况况，必要要时应作作补勘；合理选选择持力力层或标标高，使使符合地地质实际际情况；探明地地下降碍碍物和硬硬夹层，并清除除掉或钻钻透或爆爆碎；选选用桩锤锤不能太太小，旧旧柴油锤锤应检修修合格方方可使用用；桩头头被打碎碎，桩身身被打断断应停止止施打，或处理理后再施施打；打打桩应注注意顺序序，减少少向一侧侧挤密；打桩应应连续进进行，不不宜间歇歇时间过过长，必必须间歇歇时，不不宜超过过24hh14质质量控制制（1）施施