预应力管桩施工技术

预应力管桩施工技术在芜湖商务文化中心工程中的应用关键词预应力管桩综合施工技术1、工程概况建筑结构简况芜湖市商务文化中心行政办公业务用房、配套用房工程建筑面积138264m2，其中行政办公业务用房102249m2,地上83244m2(主楼m2,裙房26628.8m2),地下19005m2；配套用房36015m2,地上20928m2，地下15087m2。商务文化中心行政办公业务用房主楼建筑高度43.2米,裙房23.7米；主楼地上10层,裙房地上5层,地下均为1层；配套用房工程建筑高度23.85米,地上3层,局部5层,地下1层。管桩设计概况原设计概况行政办公业务用房A、B区预应力高强混凝土管桩：A区桩型选用PHC-AB-600(110)-32,共计240根(其中静载实验桩3根),静载实验桩型选用PHC-AB-600(110)-35；B区桩型选用PHC-AB-600(110)-31,共计240根(其中静载实验桩3根),静载实验桩型选用PHC-AB-600(110)-34。配套用房预应力高强混凝土管桩：其中PHC-AB-500(100)-32桩型共计351根；PHC-AB-600(110)-35桩型共计250根；直径500mm的实验桩4根，桩型为PHC-AB-500(100)-35；直径600mm的实验桩3根，桩型为PHC-AB-600(110)-35。注：1、PHC-AB-600(110)-32型：代表预应力高强混凝土管桩，外径600mm,壁厚110mm,桩长32米。2、 原设计均为静力压桩。3、 工程设计预应力混凝土管桩桩端持力层为地质勘察报告中第⑦层粉细砂，要求桩端进入持力层不小于1.5米。设计变更情况工程的施工场地原为水稻田和沟塘，地势低洼，根据地址勘察报告，施工场地上层为含饱和水的软质耕植土和粉质粘土，第三层为厚度10米以上的淤泥质粉土；以上土层的承载力低，部分场地不能满足静压桩机的开行和作业；为了保证工程的工期和施工质量，经过和业主、设计、监理单位沟通，将工程的配套用房改为锤击桩，解决了这一难题，加快了施工工期，确保了施工质量。2、高强预应力混凝土管桩的特点和适用范围预应力高强混凝土管桩(PHC桩)，系采用先张法预应力工艺和离心成型法，制成的一种空心圆柱体细长混凝土构件，主要由圆筒形桩身、端头板和钢套箍等组成。PHC桩的特点：单桩承载力高，桩端承载力可比原状土提高80%-100%；设计选用范围广，单桩承载力可从600KN—4500KN，即可适用于多层建筑，也可用于50层以下的高层建筑；桩运输吊装方便，接桩快速；桩长度不受施工机械的限制，可任意接长；桩身耐打，穿透力强，抗裂性好，其单位承载力价格仅为钢桩的1/3—2/3。PHC桩的适用范围：适用于粘性土、粉土、砂土等土层。3、静力压桩施工的特点静力压桩是采用静力压桩机将桩分节压入地基土层中成桩。自动化程度高，行走方便，运转灵活，桩位定点精确，可提高桩基工程质量；施工无噪声、无振动、无污染；本工艺适用于软土、填土、一般粘性土层中，以及居民稠密和危房附近环境保护要求严格的地区进行施工。4、锤击桩施工的特点锤击桩与静力压桩相比，锤击桩打桩时震动，燥声和挤土量大。但是，锤击桩施工速度快，打桩机相对较轻，对场地的承载力要求低。因此，能够满足部分场地的实际情况。锤击桩适用于粘性土、粉土、砂土等土层。5、管桩施工作业条件应具有工程地质资料、桩基施工平面图、桩基施工组织设计（或施工方案），对施工人员进行了技术、安全和文明施工的交底。施工用电已接至现场，场地已平整压实，能保证压桩、打桩机械在场内正常运行。雨期施工，需做好排水措施。桩基的轴线桩和水准基点桩已设置完毕，并经过复查办理了签证手续。每根桩的桩位已经测定，用小木桩打好定位桩，并用白灰做出标志。已选择和确定桩机设备的进出路线和压桩顺序。检查压桩、打桩机械设备及起重工具，铺设水、电管线，进行设备架立组装。在桩架上设置标尺或在桩侧面画上标尺，以便能观测桩身入土深度。检查桩的质量，将需用的桩按平面布置图堆放在压桩机、打桩机附近，不合格的桩另行堆放退货。施工前先进行试桩施工，以确定压桩、打桩技术参数，校验压桩、打桩设备性能和施工工艺及技术措施是否符合要求。6、静力压桩施工施工工艺流程测量放线定桩位f桩机就位f吊桩插桩f桩身对中调直f静压沉桩"接桩"再静力压桩"终止压桩"切割桩头。施工机具ZYJ400型静力压桩机一台、QY25汽车吊一台、经纬仪2台、水准仪2台。施工要点压桩机安装必须按有关程序和说明书进行。压桩机的配重应平稳配置于平台上。压桩机就位时应对准桩位，启动平台支腿油缸，校正平台处于水平状态。启动门架支腿油缸，使门架作微倾15°，以便吊插管桩。起吊管桩时先拴好吊装用的钢丝绳及索具，然后应用索具捆绑桩上部约500mm处，起吊管桩，使桩尖垂直对准桩位中心，缓缓插入土中，回复门架，在桩顶扣好桩帽，卸去索具，桩帽与桩顶之间应有相适应的衬垫，一般采用硬木板，其厚度为100mm左右。6.3.3当桩尖插入桩位后，微微启动压桩油缸，待桩入土至50cm时，再次校正桩的垂直度和平台的水平度，使桩的纵横双向垂直偏差不超过0.5%。然后再启动压桩油缸，把桩徐徐压下，控制施压速度不超过2m/min。沉桩过程中应经常检查桩身垂直度，若桩身垂直度偏差超过1%时，应找出原因，并设法纠正，当桩尖进入较硬土层后，严禁用移动桩架或强行回扳方法纠正。压桩的顺序：沉桩原则上先长后短、自中间或一侧向四周进行；针对本工程特点，业务用房A区自东向西循环跳压，业务用房B区自西向东进行循环跳压。桩的接头采用钢端板焊接法。在桩端头埋设端头板，四周用一圈坡口进行电焊连接。当底桩桩头（顶）露出地面0.5〜1.0m时，即应暂停沉桩，进行管桩接长。方法是先将接头上的泥土、铁锈用钢丝刷刷净、再在底桩桩头上扣上一个特制的接桩夹具（导向箍），将待接的上节桩吊入夹具内就位，调直后，先用电焊在剖口圆周上均匀对称点焊4〜6点，待上、下节桩固定后卸去夹具，再正式由两名焊工对称、分层、连续的施焊，焊接层数不小于2层，焊缝应饱满连续，待焊缝自然冷却8〜10min,始可继续沉桩。压桩应连续进行，接桩的时间不宜过长；上下桩中心线应对齐，偏差不大于10mm；节点矢高不得大于0.1%桩长和2mm；任一单桩的接头数量不宜超过四个，应避免在桩尖接近持力层或位于持力层时接桩。当压桩力已达到两倍设计荷载或桩端已到达持力层时，应随即进行稳压。桩长大于15m或密实砂土为持力层时，宜取2倍设计荷载作为最后稳压力，并稳压不小少3次，每次1min。测定其最后各次稳压时的贯入度。沉桩过程中出现贯入度反常、桩身倾斜、位移、桩身破损等异常情况应立即停机压桩，待查明原因，进行必要处理后方可继续施工。压桩施工时，应由专人或开启自动记录设备做好施工记录，开始压桩时应记录桩每沉下1m油压表压力值，当下沉至设计标高或两倍于设计荷载时，应记录最后三次稳压时的贯入度。截桩采用专用锯桩器。7、锤击桩施工施工机具63型导杆式柴油打桩机三台、QY16汽车吊一台、经纬仪2台、水准仪2台。工艺流程测量放线定桩位一桩机就位一底桩就位、对中和调直一锤击沉桩f接桩f再锤击沉桩f再接桩f打至持力层f收锤。施工要点桩锤选择。桩锤选用一般应满足以下要求：（1） 能保证桩的承载力满足设计要求；（2） 能顺利或基本顺利地将桩下沉到设计深度；（3） 打桩的破碎率能控制在1%左右，最多不超过3%；（4）满足设计要求的最后贯入度，最好为20〜40mm/10击，每根桩的总锤击数宜在1500击以内，最多不超过2000〜2500击。根据现场的地址情况，参照前期静压桩的施工数据，本工程锤击桩采用62型桩锤。打桩前应通过轴线控制点，逐个定出桩位，打设短木标桩，并用白灰在标桩附近地面上画上一个圆心与标桩重合、直径与管桩相等的圆圈，以方便插桩对中，保持桩位正确。底桩就位前，应在桩身上划出单位长度标记，以便观察桩的入土深度及记录每米沉桩击数。吊桩就位一般用单点吊将管桩吊直，使桩尖插在白灰圈内，桩头部插入锤下面的桩帽套内就位，并对中和调直，使桩身、桩帽和桩锤三者的中心线重合，保持桩身垂直，其垂直度偏差不大于0.5%。桩垂直度观测包括打桩架导杆的垂直度，用两台经纬仪在离打桩架15m以外成正交方向进行观测，也可在正交方向上设置两根吊砣垂线进行观测校正。锤击沉桩宜采取低锤轻击或重锤低打，以有效降低锤击应力，同时特别注意保持底桩垂直，在锤击沉桩的全过程中都应使桩锤、桩帽和桩身的中心线重合，防止桩受到偏心锤打，以免桩受弯受扭。接桩的做法基本同静压桩。在较厚的粘土、粉质粘土层中施打多节管桩，每根桩宜连续施打，一次完成，以避免间歇时间过长，造成再次打入困难，而需增加许多锤击数，甚至打不下而先将桩头打坏。当桩尖被打入设计持力层一定深度，符合设计确定的停锤条件时，即可收锤停打，终止锤击的控制条件，称为收锤标准。收锤标准通常以达到的桩端持力层、最后贯入度或最后lm沉桩桩锤击数为主要控制指标。桩端持力层作为定性控制；最后贯入度或最后lm沉桩锤击作为定量控制，均通过试桩确定。该工程停止锤击的控制原则是：桩端位于中密砂土，以贯入度控制为主，桩端标高可作参考。当贯入度已达到，桩端标高未达到时，应继续锤击3阵，按每阵10击的贯入度不大于设计规定的数值加以确认，必要时施工控制贯入度应通过试验与有关单位会商确定。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4〜6m。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。8、 管桩施工成品保护管桩达到设计强度的70%方可起吊，达到100%才能运输。桩起吊时应采取相应的措施，保持平稳，保护桩身质量。水平运输时，应做到桩身平稳放置，无大的振动，严禁在场地上以直接拖拉桩体方式代替装车运输。桩的堆存场地应平整、坚实，垫木与吊点应保持在同一横断面平面上，且各层垫木应上下对齐，叠放层数不宜超过四层。妥善保护桩基的轴线桩和水平基点桩，不得受到碰撞和扰动而造成位移。在软土地基中沉桩完毕，基坑开挖应制定合理的开挖顺序和采取一定的技术措施，防止桩倾斜或位移。在剔除高出设计标高的桩顶混凝土时，应采用锯桩器、自上而下进行，不横向剔凿，以免桩受水平力冲击而受到破坏或松动，严禁采用大锤横向敲击截桩或强行板拉截桩。9、 管桩施工的质量控制标准9.1桩位的放样允许偏差如下：群桩：20mm；单排桩：10mm。桩基工程的桩位验收，除设计规定外，应按下述要求进行：当桩顶设计标高与施工场地标高相同时，或桩基施工结束后，有可能对桩位进行检查时，桩基工程的验收应在施工结束后进行。当桩顶设计标高低于施工场地标高，送桩后无法对桩位进行检查时，对打入桩可在每根桩桩顶沉至场地标高时，进行中间验收，待全部桩施工结束，承台或底板开挖至设计标高后，再做最终验收。先张法预应力管桩的桩位偏差，必须符合表1的规定；先张法预应力管桩的质量检验标准见表2。表1 桩位允许偏差(mm)项项目允许偏差1盖有基础梁的桩垂直基础梁的中性线沿基础梁的中心线100+0.01H150+0.01H2桩数为1〜3根桩基中的桩1003桩数为4〜16根桩基中的桩1/2桩径或连长4桩数大于16根桩基中的桩：(1)最外边的桩⑵中间桩1/3桩径或边长1/2桩径或边长表2 管桩质量检验标准项序检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值主1桩体质量检验按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范控2桩位偏差见表1用钢尺量项目3承载力按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范成外观无蜂窝、露筋、裂缝、色感均匀、桩顶处无空隙直观—品桩径mm±5用钢尺量般1桩管壁厚度mm±5用钢尺量项质桩尖中心线mm<2用钢尺量目量顶面平整度mm10用水平尺量桩体弯曲<1/10001用钢尺量，1为桩长2接桩：焊缝质量见企业标准见企业标准电焊结束后停歇时间上下节平面偏差节点弯曲矢高minmm>1.0<10<1/10001秒表测定用钢尺量用钢尺量，1为两节桩长3停锤标准设计要求现场实测或查沉桩记录4桩顶标高mm±50水准仪9.3质量控制要点:施工前应对成品桩做外观及强度检验，接桩用电焊条有产品合格证书，或送有关部门进行检验，压桩用压力表规格及质量也应进行检查。压桩过程中应检查压力、桩垂直度、接桩间歇时间、桩的连接质量及压入深度。对承受反力的结构应加强观测。接桩施工时，应对连接部位上的杂质、油污、水分等清理干净，上下节桩应在同一轴线上。防止桩顶偏位的控制要点：测量放线应经复测后使用；插桩应认真对中；打桩应按规定的顺序进行；避免打桩期间同时开挖基坑；施工前用洛阳铲（如地质复杂，孤石较多时可采用超前钻探）探明地下孤石、障碍物，较浅的挖除，深的用钻机钻透或爆碎；接桩应吊线找直，垂直偏差应控制在0.5%以内；偏位过大，应拔出，移位再打；防止桩身倾斜超过规范规定的控制要点：打桩机导杆弯曲应纠正；打桩场地应整平夯压密实；插桩应吊线锤检查，桩帽、桩身和桩尖必须在一条垂线上方可施压；桩身弯曲度应不大于1%，过大的不宜使用。10、管桩施工环保措施开工前应对进场人员进行入场安全教育、安全技术交底，施工过程中进场进行安全教育和班组安全活动。开工前设备的安全防护措施、电缆、电器及临时设施进行验收。加强现场的施工用电管理，临时用电必须有专业电工操作，电缆必须架空铺设，电缆接头严禁拖地，所有用电设备必须配有漏电保护器，并采取保护接地和保护接零措施；施工现场必须达到三级配电、两级保护。机械司机在施工操作时，听从指挥信号，不得随意离开岗位，应经常注意机械的运转情况，发现异常应立即检查处理。桩在起吊和搬运时，吊点应符合设计要求，如设计无规定时，当桩长在16m以内时，可用一个