静压预制预应力混凝土管桩的施工

静压预制预应力混凝土管桩的施工【摘要】介绍静压预制预应力混凝土管桩的施工和施工中常见的问题及防治对策。【关键词】静压；预应力；成桩；试桩工程概况西安电子科技大学教学楼整体改造工程建筑总面积23700m2，由多幢多层建筑组成，各幢楼之间采用沉降缝连接，主楼结构形式采用框架结构体系、独立承台基础，桩基采用预应力混凝土薄壁管桩，以粉细砂层或粉土夹砂层为桩端持力层，地基承载力综合值为150～170KN，设计预估承载力为980KN和1300KN，沉桩采用开口静压的施工工艺。静压桩桩机及配重达500吨以上，因此桩机对施工场地要求较高，为防止桩机下陷而造成桩身倾斜、桩机挤压对桩位的影响，为保证施工质量、施工安全，应对施工场地进行处理，达到静压桩的施工要求。静压预应力混凝土管桩的特点桩身耗材较低、单桩造价低；施工质量易于控制；单桩承载力高；穿越土层能力强；施工进度快；现场施工方便；噪音小、污染少。管桩的成桩工艺本工程处于市区以及学校教学区内，周围邻近建筑物较多，故选用低噪音、无震动、无泥浆污染、施工速度快的静压施工工艺，采用砼强度C60、Ф400薄壁（壁厚70mm）开口型预应力管桩，以尽量减少场地内的挤土效应。但预应力管桩相对于其它桩型挤土效应较大，因此桩身密集应加强对邻近建筑物的观测，必要时应采取一些有效措施，以减少对邻近建筑物的影响。1、成桩顺序：测量放线→桩机就位→复核桩位→吊校插桩→桩机水平、桩身对中调直→沉桩、接桩→再沉桩→送桩→终止压桩→桩身质量检验→切割桩头→管桩封堵（1）打桩前的准备：桩机应根据土质情况和设计承载力配足重量；认真检查桩机各部件的性能，并通过安检站的安检，以保证正常作业，消除安全隐患；检查管桩外观质量，注意再运输规程中有无损伤，管桩标记是否清晰，质保质料是否齐全。（2）测量放线：测定和标出场地上的桩位，其偏差不得大于20mm；若桩较密集、距离较远或土质条件较差时，不宜一次全部测放完毕，在施工前需再进行校核，必要时校核一根施工一根。（3）桩机就位（桩机水平、桩身对中调直）：利用桩机液压系统调节桩身水平并基本就位后进行吊桩、插桩，插桩一般情况下入土30～5cm为宜，然后调校桩的垂直度在规范允许范围内才能沉桩；第一节管桩起吊就位插入地面的垂直度偏差不得大于5%，宜用长条水准尺或经纬仪进行校正，必要时需拔出重插。（4）静压沉桩：沉桩过程中应观察桩的进尺情况和垂直度，适当限制压桩速度，沉桩速度一般控制在1m/min左右为宜，使各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；当桩尖进入硬土层后，严禁移动桩架等强行回板的方法纠偏；在较厚的粘土、粉质粘土层中应将每一根桩一次连续打到底，尽量减少中间休歇时间，若停歇时间过长，桩周土固结，极易造成沉桩困难。（5）接桩：管桩接桩时宜在桩头高出地面0.5～1m处进行；接桩时，上下节桩保持顺直，错位不宜大于2mm，节点弯曲矢高不得大于桩段的0.1%；采用焊接法进行接桩时，必须将法兰套箍接驳和坡口清进干净，先对称点4～6点，再分层均匀地法兰套箍对焊，焊缝饱满连续，焊渣应及时清理干净；为减少焊接变形，应减少接桩时间，可设2到3人同时对称施焊，焊接完成后应自然冷却，严禁用水冷却，待焊缝冷却后再进行压桩，在雨、雪天应采用可靠的防护措施。（6）送桩：由于桩顶标高低于现有地面标高以及桩机机身原因，需要采用送桩杆进行送桩施工；桩帽、桩身及送桩杆的中心线应重合；送桩杆应用油漆标注尺寸进深，以便控制送桩深度及桩顶标高。（7）终止压桩：通过桩机上的仪表读数进行换算可直接反映压桩过程的穿透阻力；本工程终止压桩的原则：当桩顶标高高出设计标高时，在达到桩身极限承载力前终止压桩，以后采用截桩处理；当压力值未达到设计要求，但桩顶标高已达到设计标高，继续送桩，直到压力值达到设计要求，施工结束后及时与设计单位联系，出具处理方案。搅施工过程段中应如实绳、及时、谜准确地作碌好管桩施剪工记录，储本工程中龄每进宿深减2鸽m需做一次压倡力值及进取尺情况记侨录，更好降地反映沉院桩过程。汁（约8辈）截桩处跟理：管桩轨一般不宜香截桩，若姿需截桩时直，应采用竭专用工具裹锯断，艇断口平齐育；或者先齿用专用机羡械开凿，压再进行人兴工凿除，盏应先将不舰需截除地日桩身端部耽用钢箍抱掀紧，凿除用过程中严咽禁野蛮横秆向敲凿或葬强行扳拉休截桩，以拴免桩身受幼损伤。钢比筋可用气标割法切断酬。币（各9辩）桩端封庄堵：由于点本工程采励用开口型航静压管桩腿、独立承握台，为了制保证桩身究与承台的讯连接，要敞求除桩身献伸入承喘台由5c您m昆～付10c允m绿外，在桩长顶的桩孔纯内填灾充翼1饮m耻高度滤的叉C3槽0虑以上混凝爽土，内亲配瘦6飘Φ乐2泥0稳的钢筋端盗头焊接与娃管桩内径吧相同吨的偿3m先m什钢板，同猴时保证长轨度靠0.5监m妥的钢筋伸讯入承台内联。具体做鸟法可参照食江苏省预蒙制应力管蹲桩施工的肝有关图集狐。球2属、打桩顺婆序编制原渴则（主要想考虑应力金扩散、挤副压对桩位串的影响及伍施工质量刘、对相信育相邻建筑藏物的影响管）语（迎1膀）根据桩虽的密集程汇度以及周温围建筑物骆的关系：冰若桩较密基集，且距灭建筑物较滋远，场地嚼开阔时，页宜从中间驴向四周通策行；若桩锄较密集，卧场地狭长条，两端距亚建筑物较冲远时，宜苏从中间向沾两端进行泼；若桩较至密集，且们一侧靠近证建筑物时披，宜从相纪邻建筑物所的一侧开砍始，由近讲向远进行响。户（片2屈）桩数多考于燃3撤0翻根的群桩捐基础，应惠从中心位橡置向外施罪打；承台涉边缘的桩薪，待承台禾内其他桩搂打完并重贯新测定桩注位后，再甩插桩施打帝。买（期3对）根据桩拳的入土深掩度，宜先唯长后短，经宜先高后丰低。勒（伏4择）有围护筹结构的深嚷基坑中的坦静压管桩绸，宜先压性桩后再做程基坑的围永护结构。钉这样的施暖工顺序可持以避免由理于基坑四圈周的围护获结构使压严桩的土体检无法扩散皇。造成先丹施工的管从桩被后施告工的管桩宽挤上来，窗使桩的承袋载力达不盏到设计要愉求，又避做免了在基叮坑的压桩蛇时土体扩禁散而挤坏列四周的围坛护结构及造降低基坑字围护结构秋的止水效旁果。星（眯5艳）桩机施泉工时前应怨注意同一渣承台的群振桩，需接疯桩头不宜题在同一截谁面内，应慈相互错开惯，避免产键生土压力松以及水压朵力效应较狮大时，对棒整体桩身书产生切断蹄破坏；同旦时应认真透查看地质顿报告，了席解土层分标布情况，揉合理确定刘桩体组合构长度，避显免接头处格于土层分炕界处及土滤层活动较歼多处，以协防土层活珍动时对桩逝身的破坏事。膛2丛、工程桩纯施工前试域桩及工程糟桩完成后艳桩基工程末试桩。屯静压桩施劝工前应进区行试桩，墓设计单位革应根据试兼桩资料及州时调整桩独长。本工辰程中静压染试验采用贫堆载反压扫法，并利足用静压桩蜻机作为反浙力平衡装筋置进行配逼合。桩身腥要求露出宫地宜面锈2喝0巡—定30c哄m舍，以便静鞠载反压装饺置的安装昼；桩头要扛处理平整裹或施压前腹铺角细砂，否袜则加压后很因应力集誉中，桩头巧极易压碎甚，桩成型杜后需要有枣一段时间往的嵌固期娃，待桩身励与土体的企结合基本交趋于稳定的后，桩的返承载力有墙一定的提酷高，嵌固晨期根据不会同的土体惹而不同，味一般不少杯于轧7洋天。葛通过静载阵试验，本议工程试桩絮及工程桩志的承载能替力符合设蜓计要求，捏通过抽健去抗25呢%躁总桩数的邮小应变检宾测表明，着检测的工父程桩均达旧到旺A郊类桩的质揭量要求。早从土方开股挖后现场秩位置偏差裹符合要求枪。预制管抬桩成型良长好，且桩键与桩之间府的连接质剑量能保证吸。同时大视应变也是真作为静载帐试验的补吹充，故做容大应变就卧没有多大蛙意义了。箭因此，笔液者认为静珍压预制管僵桩的桩基绸利用静载誉挖机进行筹静载试验舞和按规范炕要求的频先率进行小公应变检测屡便可反映砍该工程的书成型管桩泻质量。蝶管桩施工聚中常见的臂质量问题甚及防治对短策灭1边、挤压效血应和振动甚影响垮原因分析河：沉桩时拖使桩四周杯的土体结氧构受到扰宜动，改变释了土体的缸应力状态它，便四周岛土体产生电了附加孔腔隙水压力稠，产生挤僚土效应；尺施工方法格不当，每上天成桩数逗量太多、蜡压挤整率补太快、布得桩过多过铃密、加剧斩了挤压效袍应。影响储桩机施工侨质量以及忧土方开挖震时对桩身速的破坏。毙防治方法动：欧（咬1款）控制布鄙桩密度，再对桩距较冬密部分的潮管桩可采割用预钻孔由沉桩方法舱，孔径约布比桩径瞧小腐5楼0幅—宅100m条m策，深度宜场为桩长秘的定1/存3宿—吨1/疑2油，施工时沿应随钻随危打；或采诱用间隔跳都打法。烛（冲2湿）控制布仆桩速率，轮并制定有爽效的沉桩哨流水路线合，控制日蜜成桩量。栋（浊3该）设置袋尖装砂井或亿塑料排水岭板，消除怎部分附加鹊空隙水压撞力；设置术隔离板桩症或地下连耀续墙。硬（肝4咽）开挖地引面防震沟冻，消除震纲动，沟买宽距0.牲5燕—今0.8荡m哄。燃（匠5姥）沉桩过春程中应加糠强临近建闷筑物、地探下管线的懂观测、监因护，对靠锻近特别重边要的管线阁及建筑物挣处可改其映他桩型。奇2猎、沉桩时考遇到浅层康障碍无法虹继续沉桩迁原因分析逝：由于地欲质勘察报彩告中未能国特别强调房浅层障碍牺物及局部厘的土层分宅布深度和博性质，导统致沉桩时犹遇到浅层扮（韵3富—介4受m延）的老基喝础、大孤乒石，较深滴部例（碎20胳m茎左右）的蒜硬塑老粘象土和非常架密实砂层笨、沙砾石背层等情况微无法施工横。夺防治办法披：监（赠1寄）打桩前库先探桩。乌对浅层障撇碍物可采御用挖土机枕挖除；当筒无法施工扒时，可采肢用钻机将毅障碍物钻猛穿，然后小在孔内插满桩后沉桩坦。牢（谨2钻）当桩已泉入土较深纷，桩无法撕拨出时，岗可采用小库型钻机将动钻具放入朋管桩中间厉的空洞中狠钻孔，将芽障碍物钻廉穿后继续终沉桩。回（胖3鄙）选用的环桩机能量迫大小应与伶设计要求咱、桩径、王桩长及地造质条件相折匹配。3、斜桩块原因分析柏：膜（描1穷）静压桩芝机机械维所修不及时诸，如液压苗系统漏油泼导致桩机床支撑下滑聪；肚（兵2挎）静压桩菠机自重加炼配重总重经量大，桩寿机基础如班不平整坚灭硬，沉桩夫过程中，虾桩机容易脸产生不均敬匀沉降，敲桩身极易刊发生偏移筝；秘（呢3敏）施工中井桩身不垂丝直、桩机抗平台不水梨平；吉（料4秩）接桩时富桩身、桩三帽不在同创一直线上仿；布（薯5格）施工顺该序不当，裂导致应力吧扩散不均桃匀；尤其绍是有地下瑞室深基坑游的承台相烟邻桩身过咱近过密，昼使先施工踩的一边已量有孔洞，没再施工一造面时桩身秤极易滑动蚂。甚（胡6技）沉桩过悦程中遇到各大块坚硬嫌物，把桩袍挤向一侧变；羞（浅7歌）采用预番钻孔法时脚，钻孔垂指直偏差较姓大，沉桩沿过程桩又症沿着钻孔脸倾斜方向铁发生偏移提；间（伞8冶）桩布置盐过多过密材，沉桩时您发生挤压迟效应；占（橡9型）基坑开埋挖方法不胡当，一次帐性开挖深恨度太深，零使桩的一怪侧承受很惕大的土压侄力，使桩罗身弯曲变联形。胜防治方法事：养（迈1万）静压桩挡桩机施工阴前注意维嗽修，以避暖免影响施棒工质量；叨（绣2鼻）场地要卸平整坚硬腿，在较软析的场地中绍适当铺设陶道渣，不搁能使桩机幸在打桩过次程中产生侵不均匀沉毅降。宪（更3困）施工过泄程中控制愧好桩的垂准直度，重亩点应放在脱第一节桩只上，垂直烦度偏差不典得超过桩滴长辉的陈0.5拨%熟，桩帽、贪桩身及送舌桩杆应在臂同一直线争上，沉桩雷时宜设置提经纬仪在驴两个方向蒜上进行校店准。仆（烟4续）尽量减锋少接桩，据预制管桩东接头不宜康超糖过天4魂个，接桩洲宜在桩尖桂进入硬土和层后进行吗。接桩时粪上、下段损桩的中心参线偏差不氧宜大已于肿5m录m宰，节点弯吗曲矢高不砖得大于桩祖段两的乡0.1恭%越。劫（旧5氧）制定合辫理的施工男顺序。惑（疫6受）当遇到崇障碍物应禽及时排除背后再进行钢沉桩；沉按桩时发现先不垂直应涂及时纠正升，必要时雨应把拨出除重打，桩季进入一定资深度后，交不宜采用盾移动架空愧进行校正遭，以免发劈生断桩，致应采取其立他措施。倦（促7辅）采用预旋钻孔法时垦，严格控骡制钻孔垂谦直度。屑（瓦8渐）合理布茶置桩位，亦桩与桩的杨中心距宜盼大买于洒4河倍桩孔，郊控制沉桩名速度。喉（饥9秆）基坑开支挖应分层惨均匀进行责，制定合啦理的开挖梦顺序，必煤须加强围似护措施，葱防止土体娃对桩的侧观压在桩身钻上产生附先加弯矩，烘以确保桩痒基工程的问桩身结构特的完整性命。异4叉、桩身破堵坏：旗原因分析舌：夹（崖1继）施工过归程中斜桩子现象导致纳桩端应力批集中