预应力混凝土管桩新型注浆器桩端压力注浆施工工法

预应力混凝土管桩新型注浆器桩端压力注浆施工工法由山东万鑫建设有限公司、天元建设集团有限公司完成的工法01形成原因操作原理质量控制工法特点材料设备安全措施目录030502040607环保措施应用实例效益分析荣誉表彰目录0908010基本信息《预应力混凝土管桩新型注浆器桩端压力注浆施工工法》是山东万鑫建设有限公司、天元建设集团有限公司完成的建筑类施工工法；作者分别是李永峰、宗可锋、王庆海、刘宏伟、伊永成；适用范围是各种类型的土层，但确定桩长时应将桩端持力层选择在砂性土层、碎石土层、强中风化岩石层，也可选择在粉土及可塑以上的黏性土层。《预应力混凝土管桩新型注浆器桩端压力注浆施工工法》主要的工法特点是：在桩端焊接一个具有桩尖功能的管桩专用压力注浆器；管桩专用注浆器的注浆槽设在桩尖的水平方向，从水平方向向桩端土层注浆。2009年10月19日，《预应力混凝土管桩新型注浆器桩端压力注浆施工工法》被中华人民共和国住房和城乡建设部评定为2007-2008年度国家一级工法。形成原因形成原因《预应力混凝土管桩新型注浆器桩端压力注浆施工工法》的形成原因是：随着经济建设的不断发展，建筑物对基础要求的承载力越来越高，桩基的应用越来越普遍，桩基础部分的造价不断提高。如何来探讨一种桩基的承载力又高而且又经济的新技术，中国国内各有关单位都在进行研究。2000年武汉地质勘探基础工程总公司等单位研制成功的“泥浆护壁钻孔灌注桩后注浆技术”，受其影响和启发，山东万鑫建设有限公司与天元建设集团有限公司联合研究，将桩端后注浆技术引人到预应力混凝土管桩上来，并研制成功了专用的管桩桩端兼有桩尖作用的注浆器和相应的桩端水平方向注浆施工工艺。

工法特点工法特点《预应力混凝土管桩新型注浆器桩端压力注浆施工工法》的工法特点是：一、利用传统的工厂化生产的预应力混凝土管桩成桩技术，在桩端焊接一个具有桩尖功能的管桩专用压力注浆器。二、管桩专用注浆器的注浆槽与泥浆护壁钻孔灌注桩注浆器设在桩端垂直方向的注浆孔不同，它是设在桩尖的水平方向，从水平方向向桩端土层注浆，从而杜绝了管桩锤击（静压）成桩时将注浆孔堵塞，造成压力注浆失败的结果，使注浆达到100%的成功。

操作原理适用范围施工工艺工艺原理操作原理适用范围《预应力混凝土管桩新型注浆器桩端压力注浆施工工法》适用于各种类型的土层，但确定桩长时应将桩端持力层选择在砂性土层、碎石土层、强中风化岩石层；也可选择在粉土及可塑以上的黏性土层。

工艺原理《预应力混凝土管桩新型注浆器桩端压力注浆施工工法》的工艺原理叙述如下：通过对预应力混凝土管桩桩端压力注浆，水泥浆液在桩端以水平方向向四周土层中渗透充填，并随桩端土层被充填密实，随着注浆压力的提高，水泥浆液沿桩身向上返流，渗透充实到桩侧土层内，待水泥浆液凝固后，使管桩和桩端及桩侧土层连成一个整体，桩土共同工作的效应加强，从而提高桩基的承载力。

施工工艺《预应力混凝土管桩新型注浆器桩端压力注浆施工工法》的工艺流程见图1。

图1管桩压力注浆施工工艺流程图《预应力混凝土管桩新型注浆器桩端压力注浆施工工法》的操作要点如下：一、管桩焊接桩端注浆器在管桩桩端焊接注浆器，并在注浆器顶部连接注浆管，注浆管可用内径20毫米的钢管，钢管长度应比管桩长度短150毫米左右，不得高出桩顶。

二、测量控制网建立根据施工现场的总体规划布置，在管桩施工现场建立测量控制网，每个单位工程一般应不少于2个测量控制桩，并在施工全过程中予以妥善保护。

三、放线定位根据设计图纸和现场测量控制桩进行放线，首先放好建筑物的轴线，然后放出每个桩位中心线，在每个桩位中心打一根短钢筋，并涂上油漆使桩位标志明显。材料设备材料设备一、材料《预应力混凝土管桩新型注浆器桩端压力注浆施工工法》所用的材料明细如下：1.预应力混凝土管桩，由专业工厂生产，现场按设计要求的型号、长度向厂方进行订货。2.压力注浆用水泥强度不低于32.5级。

二、机具设备《预应力混凝土管桩新型注浆器桩端压力注浆施工工法》所用的机具设备见表2。质量控制质量控制《预应力混凝土管桩新型注浆器桩端压力注浆施工工法》的质量控制要求如下：一、工程质量控制标准执行《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202一2002，预应力混凝土管桩成品桩质量标准按表3执行。预应力混凝土管桩工程桩质量标准按表4执行。二、质量保证措施1.预应力管桩现场堆放场地应平坦，管桩应分类堆放，堆放高度不宜超过5层。2.每个单位工程应设置不少于2个测量控制桩，并应妥善加以保护，防止测量控制桩发生扰动和移位。3.桩位放线要准确，桩位中心线用短钢筋来标注，施工过程中要妥善加以保护，并定期用测量控制桩校核桩位，确保桩位准确。4.施工场地应事先平整，保证桩机进场后就位的稳定，桩架应经常处于垂直状态。5.沉桩时桩机要对准桩位，然后起吊管桩，对准桩位中心，用两台经纬仪从桩身两个正交侧面方向校正桩身的垂直度。安全措施安全措施采用《预应力混凝土管桩新型注浆器桩端压力注浆施工工法》施工时，除应执行国家、地方的各项安全施工的规定外，尚应遵守注意下列事项：一、认真贯彻“安全生产，预防为主”的原则，成立以项目经理为安全生产第一责任人，由专职安全员和班组兼职安全员及工地电工组成的安全生产管理网络，明确各类人员的安全职责，认真执行安全生产责任制，做好工程的安全生产，建立完善的施工安全保证体系，确保作业标准化、规范化。二、加强安全教育和培训，对新人厂的作业人员必须进行入场前的安全教育和培训，未经考试合格者不得上岗作业。三、认真学习和执行各项安全操作规程，作业人员有权拒绝执行违章指令，杜绝违章指挥和违章作业。四、施工现场应按防火、防风、防雷、防触电等安全规定和安全施工要求进行布置，并完善布置各种安全标语。五、施工现场临时用电严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46一2005的规定执行，配电箱前要有绝缘垫，并安装漏电保护装置，电缆、电线要埋设。环保措施环保措施《预应力混凝土管桩新型注浆器桩端压力注浆施工工法》的环保措施如下：一、项目部成立施工环境卫生管理机构，在施工过程中严格遵守国家和地方发布的有关环境保护的法律、法规和条例，现场设场地管理员负责现场环境保护和清洁卫生工作。二、施工现场作业限制在工程建设允许的范围内，合理布置，规范围挡，做到标牌清楚、齐全，各种标识醒目，施工现场整洁文明。三、施工现场材料、物品和管桩摆放整齐，严禁随地乱放。四、设备进出场和车辆进出工地时，场地管理员要负责监督管理，保证道路路面清洁，严禁污泥抛洒污染环境。五、加强对施工燃油和生产生活垃圾的管理，控制噪声、振动对环境的污染和危害，特别是夜间施工时要采取措施，防止对外界的干扰和影响。

效益分析效益分析《预应力混凝土管桩新型注浆器桩端压力注浆施工工法》是在预应力混凝土管桩桩端焊接一个具有桩尖功能的注浆器，使预应力混凝土管桩采取桩端后注浆技术，在施工工艺不变的情况下，只是增加一道桩端后注浆工艺，从而在相同的条件下，经注浆后的预应力混凝土管桩的单桩竖向荷载承载力较普通未注浆的预应力混凝土管桩有提高，一般土层情况下可以提高60%左右，若桩端持力层在砂性土、碎石土和风化岩时，承载力提高幅度还要更大。由于承载力的提高，也扩大了预应力混凝土管桩使用范围，使其能代替大直径的混凝土灌注桩，用于对桩基承载力有更高要求的高大建筑物上。在相同的桩机单桩竖向荷载承载力的条件下，预应力混凝土管桩采用桩端后注浆技术后可节省管桩的物料消耗，降低桩基造价，节约成本，与不注浆相比，桩基成本造价降低30%~40%左右，26个工程共计节约桩基成本3418万元，取得了经济效益和社会效益。注：施工费用以2007-2008年施工材料价格计算应用实例应用实例《预应力混凝土管桩新型注浆器桩端压力注浆施工工法》的应用实例如下：山东东岳化工高分子材料公司TFE车间桩基工程于2005年4月20日开工，5月5日竣工，桩径为500毫米，桩长15米，桩端土层为粉质黏土，采用预应力混凝土管桩新型注浆器桩端压力注浆施工工艺，单桩竖向荷载承载力提高了64%，工程造价降低了37.5%，施工工期比混凝土管桩缩短了20天。

山东信发华宇铝电公司氧化铝厂母液蒸发工段和溶出工段桩基于2006年5月18日开工，6月20日竣工，桩径为400毫米，桩长14米，桩端土质为粉土，工程采用预应力混凝土管桩新型注浆器桩端压力注浆施工工艺，经检测，单桩竖向荷载承载力分别提高了125%和65%，工程造价降低30%。

山东博汇纸业股份有限公司9.5万吨化学木浆技改工程桩基于2007年4月1日开工，5月30日竣工，桩径为500毫米，桩长23米，桩端土层为粉土，单桩竖向承载力提高61%，工程造价降低38.