桩应用及其典型事故案例

预应力管桩应用介绍

（管桩基础设计与施工）

内容提要一、预应力管桩发展概况二、预应力管桩迅速发展应用的基本条件和主要原因三、管桩基础施工方法简介四、锤击式管桩基础设计要点五、锤击式管桩基础的施工六、静压管桩基础的设计与施工一、预应力管桩发展概况1-1、预应力管桩的制作简介1-2、管桩种类和代号1-3、管桩规格和型号1-4、国外管桩发展情况1-5、国内管桩发展情况1-6、我国推广应用管桩的总体构想1-7、全国管桩厂分布图1-8、全国及xx历年应用管桩的统计表1-9、xx应用管桩的概况1-10、xx常用管桩承载力一览表1-1、预应力管桩的制作简介1-2、管桩种类和代号管桩：

a、钢筋混凝土离心管桩（RC桩）

b、预应力钢筋混凝土离心管桩预应力管桩：

a、后张法预应力混凝土管桩（雷蒙特桩）

b、先张法预应力混凝土管桩先张法预应力管桩：

a、预应力高强混凝土管桩（PHC桩）

b、预应力混凝土管桩（PC桩）

c、预应力混凝土薄壁管桩（PTC桩）1-3、管桩规格和型号

按外径分为：300、350、400、450、500、550、600、800和1000mm等规格。常用管桩外径：300、400、500、600mm

按管桩的抗弯性能分为：

A、AB、B和C型

按混凝土有效预压应力值分为：

A型约为4.0MPaAB型约为6.0MPaB型约为8.0MPaC型约为10.0MPa

按外观质量及尺寸偏差分为：优等品、一等品和合格品1-4、国外管桩发展情况*1920年澳大利亚人W.R.Hume发明混凝土离心法生产工艺；*1925年日本引进该项技术，于1934年开始制作钢筋砼离心管桩（RC桩）；*1962年日本开发了预应力混凝土管桩（PC桩）*1967~1970年日本又开发预应力高强混凝土管桩（PHC桩）；*1996年日本应用PHC桩2500万米，2002年应用量为1280万米；*马来西亚近十年发展很快，生产直径为1200mm的管桩，单节长度达46m，正在研发52m单节桩。1-5、国内管桩发展情况*我国1944年生产钢筋砼离心管桩（RC桩）；*1966年丰台桥梁厂开发生产预应力混凝土管桩（PC桩）；1966年台湾省开始应用PC桩；*1981年香港由日本人设厂生产预应力高强管桩（DADO桩，翻译为大同桩）；*1984年xx建立第一家生产预应力管桩的厂；*1988年原交通部三航局（上海浦东）全套引进日本设备和技术，首先生产PHC桩；*1990年xx南方和鸿运管桩厂部分引进日本设备和技术，生产PHC桩。*2005年由马来西亚商人与中港第四航务工程局合作在江门新会设厂生产Ø1200单节长50m的特大型管桩。1-6、我国推广应用管桩的总体构想1993年成立中国水泥制品工业协会预制桩专业委员会，大力推广应用预应力管桩，1993年专家对我国推广管桩的总体构想：

从xx出发，沿海北上，直指东北；沿长江、黄河西进，进入成都平原和黄土高坡。全国管桩厂经十多年的努力,由当时的20余家发展到现在的近300家。1-7、全国管桩厂分布图1995年600万米300万米1996年650万米500万米1997年700万米500万米1998年1200万米1000万米1999年2000万米1500万米2000年4000万米2500万米2001年6000万米3500万米2002年9000万米4500万米2003年15000万米6000万米2004年12000万米7000万米2005年18000万米7200万米2006年20000万米7200万米1-8、全国及xx历年应用管桩的统计表1-9、xx应用管桩的概况*xx从1985年建厂生产管桩，至今整整22年；*管桩已经成为xx高层建筑三大桩基之一；*管桩已成为xx设计人员首选的桩型；*xx不少地区管桩用量占整个桩基用量的80%；*xx的管桩厂数量约50多家；*xx管桩应用量全国第一，2004年后每年的应用量均超过7000万米；*xx应用的管桩几乎全是PHC桩，没有PTC桩；1-10、xx常用管桩承载力一览表外径（mm）壁厚（mm）砼强度等级承载力特征值kN节长（m）适应楼层（层）Φ30065-70C80600-9005-113-9Φ40090-95C80900-17005-123-15Φ500100C801800-23005-1510-25125C802000-27005-1520-28Φ550100C801800-25005-1510-26120C802000-28005-1520-30Φ600105C802200-30006-1520-30130C802500-35006-1520-35二、预应力管桩迅速发展应用的

基本条件和主要原因2-1、工程地质条件的适宜是应用预应力管桩的前提；2-2、当地经济发展是推广应用预应力管桩的基础；2-3、管桩的诸多优点是预应力管桩迅速发展的根本原因；2-4、科技进步是促进预应力管桩迅速发展的基本动力。2-1、工程地质条件的适宜是

应用预应力管桩的前提

管桩基础宜用于桩端持力层为强风化岩层,或全风化岩层,坚硬粘性土层,密实卵石、碎石和圆砾、角砾土、砂土、粉土层等岩土层。

凡强风化岩层埋深8～40m或坚硬土层、密实砂层埋深10～40m均可应用。

xx地区有三分之二的管桩基础以强风化岩层作桩端持力层。

2-2、当地经济发展是

推广应用预应力管桩的基础

A、当地经济发展，10~30的高层建筑较多。沉管灌注桩不适合做高层建筑的基桩；大直径灌注桩做中高层基桩有些浪费；管桩较适合，其单桩承载力特征值为600~3000kN。B、经济发展后要求：施工速度快、质量可靠、施工文明、造价适宜。预应力管桩能较好地达到上述几个要求。应用预应力管桩多少是某个（适宜应用管桩）地区经济发展的一种标志。2-3、管桩的诸多优点是

预应力管桩迅速发展的根本原因（1）设计选用范围广；（2）对持力层起伏大的地质条件适应性强；（3）工程造价便宜：单位承载力造价便宜；（4）吊装运输方便；（5）桩身耐打，穿透力强；（6）接桩快捷可靠；（7）施工速度快，工期短；（8）施工现场整洁、文明；（9）监理检测方便；（10）成桩质量较可靠；（11）冬季可以施工。

2-4、科技进步是

促进预应力管桩迅速发展的基本动力①生产设备国产化；②国产PC钢棒代替进口PC钢棒；③掺磨细普通建筑砂生产PHC桩；④加强企业管理，扩大生产规模；⑤编制了管桩基础技术规程；⑥施工工艺的不断改进。

三、管桩基础施工方法简介1、锤击法：柴油锤液压锤2、静压法：抱压式液压压桩机顶压式液压压桩机3、引孔打（压）法我国常用的管桩施工法为锤击法和静压法，两种不同施工法的管桩基础其设计方法也不同。四、锤击式管桩基础设计要点4-1、管桩基础设计主要内容；4-2、管桩基础持力层选用条件；4-3、锤击管桩不宜应用的地质条件；4-4、管桩设计的基本概念；4-5、锤击管桩单桩抗压承载力特征值计算；4-6、锤击桩最小中心距的问题；4-7、单桩竖向抗拔承载力特征值；4-8、关于收锤标准的问题；4-9、管桩桩顶与承台之间的连接。4-1、管桩基础设计主要内容1、确定桩端持力层，预估基桩的有效长度；2、确定单桩竖向承载力（特征值）；3、布桩，但要遵从桩的最小中心距的限制；4、选择沉桩设备，确定收锤（终压）标准；5、必要时需计算桩的水平承载力或抗拔力；6、必要时进行桩基础沉降或水平变位验算；7、必要时进行桩基础抗震验算；8、计算承台内力并验算其承载力；9、确定构造要求和防腐措施等。4-2、管桩基础持力层选用条件

除纯摩擦桩外，管桩基础宜用于桩端持力层为强风化岩层，全风化岩层，坚硬粘性土层，密实碎石土（漂石、块石除外）、砂土、粉土层的场地。

xx的管桩有效长度：最短为4～5米，最长60米左右。4-3、锤击管桩不宜应用的地质条件1、桩端持力层以上的覆盖层中含有较多且难以清除又严重影响打桩施工的孤石或其他障碍物；2、桩端持力层以上的覆盖层中含有不适宜作桩端持力层且管桩又难以贯穿的坚硬夹层；3、作为桩端持力层的全风化花岗岩岩层或强风化花岗岩的上表层中存在岩脉和较多的未风化球状体；4、石灰岩等岩溶地区；5、非岩溶地区上覆土层为淤泥等松软土层，其下直接为中风化岩或微风化岩，或中风化岩面上只有较薄的强风化岩层(俗称上软下硬、软硬突变）；6、管桩难以贯入的岩面埋藏较浅且倾斜较大；7、桩端持力层为遇水易软化且埋藏较浅的风化岩层。

4-4、管桩设计的基本概念

1、管桩（打入或压入）是挤土桩，桩侧阻力特征值要比钻(挖)孔桩、沉管灌注桩大一些，一般取规范中较高的值作计算值（qsia）2、管桩耐打，桩尖可进入强风化岩层或密实的卵石层、砂层，经过剧烈的挤压，桩尖附近强风化岩（卵石层、砂层）的桩端阻力特征值提高到qpa=5000～6000KPa，甚至更高，比一般规范提供的数据提高50～100%。xx标准《建筑地基基础设计规范》DBJ15-31-2003 取qpa=4000～7000KPa。4-5、锤击管桩单桩承载力特征值计算

xx省管桩规程的经验计算公式

Ra=UpΣξsi·qsia·l

i+ξp·qpa·Ap

ξsi——管桩第i层土（岩）的侧摩阻力修正系数；ξp——管桩的端阻力修正系数；

qsia——管桩第i层土（岩）的侧摩阻力特征值；qpa——管桩的端阻力特征值；Ap——桩尖水平投影面积；当为开口型桩尖时，仍按封口型桩尖的水平投影面积计算。锤击管桩侧阻力及端阻力修正系数土（岩）的类别桩侧阻力修正系数值ξsi桩端阻力修正系数值ξp粘性土0.95～1.051.20～1.30粉土、粉砂0.95～1.051.15～1.30砂土（粉砂除外）0.95～1.051.00～1.15砾砂、角砾、圆砾、碎石、卵石0.95～1.051.05～1.30花岗岩残积土0.80～0.900.90～1.00全风化（强风化）软质岩（30≤N＜50）1.00～1.051.00～1.25全风化（强风化）硬质岩（30≤N＜50）1.00～1.101.00～1.25强风化软质岩（N≥50）1.00～1.051.00～1.20强风化硬质岩（N≥50）1.00～1.101.00～1.40管桩侧摩阻力特征值的经验值qsia（kPa）

土（岩）的名称土（岩）的状态桩侧阻力特征值qsia填土

10～14淤泥

6～9淤泥质土

10～14粘性土IL＞1（流塑）0.75＜IL≤1（软塑）0.25＜IL≤0.75（可塑）0＜IL≤0.25（硬塑）IL≤0（坚硬）10～1818～2525～4141～4545～50红粘土0.7<αw≤10.5＜αw≤0.76～1616～37粉土稍密中密密实11～2222～3232～43粉细砂稍密中密密实11～2121～3232～43中砂稍密中密密实16～2727～3737～47粗砂稍密中密密实21～3737～4747～58砾砂

中密、密实58～69花岗岩残积土粘性土IL＞0.750.25＜IL≤0.75IL≤0.2515～2525～3535～40砂质粘性土IL＞0.750.25＜IL≤0.75IL≤0.2525～3030～4040～45砾质粘性土IL＞0.750.25＜IL≤0.75IL≤0.2535～4040～4545～50全风化（强风化）软质岩30≤N＜5050～60全风化（强风化）硬质岩30≤N＜5070～90强风化软质岩N≥5080～110强风化硬质岩N≥5090～140根据土（岩）层中点埋深h，qsia可乘以下表所列的修正系数。修正系数表

土层中点埋深h（m）≤51020≥30修正系数0.81.01.11.2管桩端阻力特征值的经验值qpa（kPa）

土（岩）的名称桩入土深度(m)土（岩）的状态管桩的端阻力特征值的经验值qpah≤99＜h≤1616＜h≤30h＞30粘性土0.25＜IL≤0.50800～12001200～15001400～18001800～2200IL≤0.251300～19001900～26002600～30003000～3400粉土中密、密实800～12001000～15001400～18001800～2200粉砂中密、密实700～11001000～15001500～19001900～2300细砂中密、密实1300～19001800～24002200～29002700～3300中砂中密、密实1800～26002600～32003200～36003500～4000粗砂中密、密实2800～37003700～42004200～48004800～5200砾砂中密、密实3200～5300角砾、圆砾中密、密实3700～5800碎石、卵石中密、密实4200～6200全风化（强风化）软质岩30≤N＜502500～3500全风化（强风化）硬质岩30≤N＜503000～4000强风化软质岩N≥503000～4000强风化硬质岩N≥504000～5000管桩桩侧摩阻力特征值和端阻力特征值时所涉及的岩土状态若按标准贯入试验击数来分类，则标准贯入试验击数应采用修正后的标准贯入击数。修正后的标准贯入击数N应按下列公式计算：N=αN′式中N——修正后的标准贯入击数；

N′——实测标准贯入击数；

α——触探杆长度校正系数，可按下表采用。

杆长（m）≤36912151821校正系数α1.000.920.860.810.770.730.70杆长（m）242730333639

校正系数α0.670.640.610.580.550.52

另外，1.35Ra≤Rp

式中Rp——管桩桩身竖向承载力设计值；

xx规程按下列经验公式计算:Rp=ψc·fc·A式中Rp——管桩桩身竖向承载力设计值，计算时一般不考虑桩身构造配筋的作用。

ψc——工作条件系数，PHC桩取ψc=0.7；PC桩取ψc=0.75；fc——管桩混凝土轴心抗压强度设计值（MPa），按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010取值，C80混凝土，取fc=35.9MPa；

A——管桩横截面面积（mm2）。4-6、锤击桩最小中心距的问题

原xx省管桩规程注:（1）桩的中心距指两根桩横截面中心点之间的距离；（2）d为管桩外径。桩基情况桩的最小中心距独立承台内桩数超过30根，大面积群桩。4.0d独立承台内桩数超过9根，但不超过30根；条形承台内排数超过3排。3.5d其他情况3.0d修改后的xx省管桩规程:

相邻桩中心距的要求注:（1）相邻桩中心距指两根相邻桩横截面中心点之间的距离（2）d为管桩外径。（3）当采用“引孔打桩”或其他减少挤土效应的措施时，相邻桩的中心距可适当减少，但不得小于3.0d桩基情况相邻桩中心距要求独立承台内桩数超过30根；大面积群桩。不宜小于4.0d独立承台内桩数超过9根，但不超过30根；条形承台内排数超过3排。不宜小于3.5d其他情况不得小于3.0d4-7、单桩竖向抗拔承载力特征值

xx规程：Rta=UpΣλi·ζsi·qsia·li+0.9Gp

式中Rta——单桩竖向抗拔承载力特征值；

Up——管桩桩身外周长；λi——抗拔系数，可按下表取值；ζsi——管桩第i层土（岩）的侧阻力修正系数值；qsia——管桩第i层土（岩）的侧阻力特征值；li——管桩穿越第i层土（岩）的厚度；Gp——管桩自重，对地下水位以下部分应扣除水的浮力。土（岩）的类别λi强风化岩、花岗岩残积土0.50～0.70砂土0.50～0.70粘性土、粉土0.70～0.80注：桩长与桩径比小于20时，λi取较小值。抗拔系数λi

管桩基础的单桩竖向抗拔承载力除应符合上述规定外，尚应符合下列规定：要求桩身混凝土不出现拉应力的基桩：

Qtk≤бpc·A

要求桩身一般不出现裂缝的基桩：

Qtk≤（бpc+0.70ft）A

式中Qtk——相应于荷载效应标准组合时的单桩竖向拔力；

бpc——管桩混凝土有效预压应力值；ft——桩身混凝土轴心抗拉强度设计值；

A——管桩横截面面积。4-8、关于收锤标准的问题1、收锤标准*收锤标准应包括最后贯入度、桩入土深度、总锤击数、每米锤击数及最后一米锤击数等；*主要控制指标：桩端持力层、最后贯入度或最后一米锤击数等；*桩端持力层作为定性控制；最后贯入度作为定量控制；*最后贯入度不宜太小也不宜太大，一般控制在每击2～4mm。2、每根桩的总锤击数及最后一米锤击数

xx有以下规定：（1）、PC桩总锤击数不宜超过2000，最后一米锤击数不宜超过250；（2）、PHC桩总锤击数不宜超过2500，最后一米锤击数不宜超过300；目的：为了保护桩身和柴油锤。设计失误所造成的事故

某地一工程，φ500-100管桩基础，单桩设计竖向承载力标准值（特征值）Ra=1800kN，地质情况：0～25m，软土层；25～26m强风化砂岩，再下面就是中风化岩，管桩怎么也打不下。用D50柴油锤施打。设计要求的收锤标准：15mm/10击（略小一些），总锤击数不得少于1000击（问题就在此）。试打桩情况：0～25m，总锤击数不超过100击；按设计要求，最后1m就要900击才行，结果不是桩头击碎，就是桩身下面2/3处击断。

后来，施工提出意见，设计减至总锤击数不得少于700击，结果还是打烂。

我的意见：在这种地质条件下，总锤击数不是控制因素，最后1m锤击数才能控制因素。最后1m锤击数达到250～300击就不要再打了。这样，桩身、桩头就不会击碎。静载荷试验结果，承载力达到设计要求。4-9、管桩桩顶与承台之间的连接管桩顶部与承台之间的连接应符合下列规定：

1桩顶嵌入承台内的长度应为70～100mm。

2填芯混凝土应是无收缩混凝土，其强度等级不得低于C30。

3连接钢筋数量不得少于4根，箍筋应为φ6@200或φ8@200。

4埋入填芯混凝土中的连接钢筋长度：承压桩不得小于1.2m；抗拔桩应按计算确定，不得小于1.8m。

5承压桩的连接钢筋，其配筋中应按桩外径实心面积计算不应小于0.6%。根据工程经验，一般可采用4φ14（φ300桩）、4φ18（Ф400桩）、4φ22（φ500桩）、5φ25（φ600桩）。

6连接钢筋锚入承台内的长度：承压桩不得小于35倍直径；抗拔桩不得小于40倍直径。

抗拔桩的填芯混凝土中连接钢筋应同时满足下列要求：Qtk≤fn·Upn·LaQt≤As·fy

式中Qt——相应于荷载效应基本组合时单桩竖向拔力设计值；fn——填芯混凝土与管桩内壁的粘结强度标准值，宜由现场试验确定。当缺乏试验资料时，C30的掺微膨胀剂的填芯混凝土fn可取0.30～0.35MPa；Upn——管桩内孔圆周长；La——填芯混凝土长度，不应少于1.8m；As——管桩内孔受拉钢筋总公称截面积；fy——钢筋的抗拉强度设计值。五、锤击式管桩基础的施工5-1、锤击管桩施工顺序5-2、锤击管桩施工流程图5-3、关于管桩施工有关问题5-4、锤击管桩的施工要点5-1、锤击管桩施工顺序应综合考虑下列原则后确定：1、根据桩的密集程度及桩基础与周围建（构）筑物的关系：

1）若桩较密集且距周围建（构）筑物较远、施工场地较开阔时，宜从中间向四周进行；2）若桩较密集、场地狭长、两端距建（构）筑物较远时，宜从中间向两端进行；3）若桩较密集且一侧靠近建（构）筑物时，宜从毗邻建（构）筑物的一侧开始由近及远地进行。

2、根据各区域桩的入土深度：若各区域间差别较大时，宜先长后短；3、根据工地上所用管桩的规格：若直径不同时，宜先大后小；4、根据高层建筑塔楼（高层）与裙房（低层）的关系：宜先高后低。

5、根据整个工地布桩的疏密程度：若相差较大时，宜先密后疏。1、基坑底面土软，桩机易陷机；2、基坑内挤土引起围护结构的破坏；3、挤土及孔隙水压力剧增引起群桩上浮；4、超孔隙水压力难消散，开挖承台基坑易引起桩倾斜。在有围护结构的深基坑内打、压管桩的弊病5-2、锤击管桩施工流程图5-3、关于管桩施工有关问题5.3.1、关于打桩锤的选择问题5.3.2、关于桩帽和桩垫的问题5.3.3、关于管桩接头问题5.3.4、关于管桩桩尖问题5.3.5、关于接头、桩尖的焊接问题5.3.6、关于送桩器的问题5.3.1、关于打桩锤的选择问题A、柴油锤的选择：参考省管桩基础技术规程（DBJ/T15—22—98）

附录C：选择筒式柴油打桩锤参考表Ø300的管桩：D25~D36柴油锤Ø400的管桩：D32~D50柴油锤Ø500的管桩：D50~D62柴油锤Ø600的管桩：D60~D80柴油锤存在问题：一锤打天下（中间套博士帽）衡量选锤合理性的主要标志：1、能保证桩的承载力达到设计要求；2、在开2-3挡油门下能顺利将桩打入设计深度；3、打桩的破损率能控制在1%左右；4、满足设计要求的最后贯入度为20-40mm/10击；5、每根桩总锤击数宜在2000击以内，最后一米沉桩锤击数不宜超过250击。B、液压锤液压打桩锤将逐步替代柴油锤。目前我国应用管桩的地区除市区外大多采用柴油锤打桩。柴油锤有其优越的一面，但也存在油烟及噪音污染等缺点。日本在二十年前就淘汰了柴油锤，使用液压打桩锤。液压打桩锤无油烟污染，其锤击噪音要比柴油锤降低30分贝左右，而且锤击能量大小选择余地大，从7t～35t都有，落距从20cm～150cm可自动无级调节，不过其价格比柴油锤贵。随着社会文明的进步和经济的发展，用液压锤替代柴油锤势在必然，这也是国家工业水平和文明程度的象征，所以，现在提出“逐步淘汰柴油锤”的口号应是该提的时候了。5.3.2、关于桩帽和桩垫的问题柴油锤的桩帽对桩帽和桩垫的要求：A、桩帽形状和尺寸应按规定制作；B、桩帽大小和管桩直径要匹配，一个桩帽配一种直径的桩，不能戴“博士帽”，不能“一锤打天下”；C、桩垫层厚度经锤击压实后不应小于120mm，且要及时补充或更换。1、电焊接头电焊接头坡口示意图外径

d端头板板厚ts坡口（高×宽）

w×la300164×10400184.5×11500184.5×11550204.5×1160020（4.5~5）×（11~12）t1ts5.3.3、关于管桩接头问题电焊接头坡口示意图电焊接头存在问题：①坡口尺寸太小②焊缝厚度不足，层数不够③焊接后冷却时间不够后果：焊缝开裂，严重时桩接头断裂，焊缝附近桩身混凝土烧伤碎裂2、机械快速接头图1优点：1、抗弯、抗拔性能好；2、施工时人为因素少，质量较稳定；3、施工速度快；4、抗腐蚀性能好；5、施工不受大雨、严寒等环境的影响。不足之处和进一步要解决的问题：1、这项新技术刚推广应用,有些施工人员还不熟悉；2、每米造价比电焊贵一些（但综合造价不一定贵）；3、底桩垂直度要求更严，上桩拖桩时要保护插销；4、目前的低应变动测方法对这种接头检测判断经验还不够,但高应变检测效果较好.5.3.4、关于管桩桩尖问题常规桩尖：十字型、圆锥型、开口型特殊桩尖：锯齿型等修编规程规定：直径不大于600mm的管桩，一般情况下，均应采用十字型桩尖。理由：充分发挥管桩桩身空心的特色，成桩后，可用目测或灯光照射对桩身质量进行检测，并可直接测量桩的入土深度。标准十字型桩头混凝土锥形桩尖5.3.5、关于接头、桩尖的焊接问题A、坡口尺寸一定要按管桩规程的要求制作t1ts外径

d端头板板厚ts坡口（高×宽）

w×a300164×10400184.5×11500184.5×11550204.5×1160020（4.5~5）×（11~12）B、电焊应按省管桩规程（6.4.4条）规定执行，焊接层数不得少于两层，最好是两层三道，焊缝表面应呈连续鱼鳞状。或者用二氧化碳保护焊自动焊接，也不得少于两道，速度不要太快，焊缝应饱满。C、关于焊接工作时间问题1、电焊接头两个焊工对焊时，正常情况下Ø300管桩接头焊接时间为8~10min；Ø400管桩接头焊接时间为12~15min；Ø500管桩接头焊接时间为15~22min；Ø600管桩接头焊接时间为22~28min。2、机械快速接头一般在3~5min内就可以完成。D、关于焊完后停歇时间的问题国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）表5.2.5和表5.4.5规定电焊结束后停歇时间＞1.0min，xx省原管桩规程规定自然冷却时间不宜少于8min。为防止焊缝附近桩身混凝土被烧伤或急速冷却使混凝土疏松，停歇时间不宜太短，xx省修编规程规定：普通焊条不少于5min，二氧化碳保护焊停歇时间不少于3min。

这里也看出机械快速接头的好处：①接桩时间短；②无停歇时间的争论；③对桩身混凝土无伤害。5.3.6、关于送桩器的问题xx省管桩规程原规定用两种送桩器：套筒式送桩器插销式送桩器送桩器存在的问题：1、送桩器刚度不够，容易变形；2、送桩器下端面与器身中心线不垂直；3、插销式送桩器的插销直径太小，或者不设插销，送桩时容易偏心；送桩器下面不设垫层；xx省修编规程取消了插销式送桩器，一律使用套筒式送桩器；4、静压桩施工时一般不能用工程管桩做送桩器。5-4、锤击管桩的施工要点1、合理选锤、重锤低击；2、合理组织打桩顺序；3、正确适宜地确定打桩收锤标准；4、桩帽大小要适宜，垫层软硬要适度，厚度要保证；5、桩身要直，力戒偏打；6、接头焊接质量要保证；7、在较厚粘性土层中宜连续一次性成桩；8、开挖基坑时应小心谨慎，防止桩身倾斜。

六、静压管桩基础的设计与施工6-1、静压桩与锤击桩主要区别；6-2、静压桩应用的工程地质条件；6-3、静压管桩单桩承载力特征值；6-4、对静压管桩桩身的特殊要求；6-5、关于桩身允许抱压压桩力；6-6、关于静压桩机的选择问题；6-7、静压桩单桩极限承载力与终压力的关系；6-8、终压控制条件；6-9、静压桩设计施工总体思路6-1、静压桩与锤击桩主要区别A、静压桩：

1、只能穿透约2~3m密实砂层；

2、桩尖只能进入强分风化岩表面；

3、静压桩比锤击桩约短1.5~4.0m。B、锤击桩：

1、重型柴油锤可穿透5~6m厚的密实砂层；

2、桩尖可进入强分化岩层1~2m。同样条件下静压管桩单桩承载力约为锤击桩的0.7~0.8倍(短桩),0.8~0.9倍(中长桩)。6-2、静压桩应用的工程地质条件

*适用于：上覆土层较软弱+

硬塑～坚硬粘性土层桩端持力层中密～密实砂土层全风化岩层强风化岩层

下列场地不宜采用或需慎用1、现场地表土层松软且又未经处理因而容易发生陷机的场地；2、土层中含有较难清除的孤石或其他障碍物的场地；3、桩端持力层为中密～密实砂土层且其上覆土层几乎全是稍密～中密砂土的场地；4、土层中含有不适宜作桩端持力层且又难贯穿的硬夹层的场地；5、岩溶地区基岩上面无适合作桩端持力层的场地；6、覆盖层土体较软而静压桩难贯入的岩面埋藏较浅且岩面倾斜较大的场地。静压桩持力层及穿透砂土层能力

压桩机型号持力层N值穿透中密～密实砂层厚m160～18020～25约2240～28020～352～3300～36030～403～4400～46030～504～5500～68030～555～66-3、静压管桩单桩承载力特征值

原则上也用预制桩的常用公式：

Ra=UpΣqsia·

Li+qpa·AP但qsia和qp取值问题：

L≤15m时取高值；

15＜L≤23m时取中值；

L＞23m时取低值。也可用简便方法:以管桩桩身强度作为最高承载力控制值，再根据土质、桩长等因素作适当折减；日本、港澳地区常用承载力估算公式：

Ra=1/4·（fce－σpc）·A式中：Ra——单桩竖向承载力特征值；

fce——管桩离心混凝土抗压强度；对于PHC桩，取fce＝80MPa；σpc——管桩混凝土有效预应力；当管桩产品说明书上未列σpc时，可取σpc＝5MPa；A——管桩横截面面积。

以φ500－100PHC桩为例：

Ra＝1/4·（fce－σpc

）·A＝1/4·(80-5)·π/4(5002-3002)

＝2355000N＝2355kN＝235tf实际工程中,一般土质、桩长为10－30米的管桩承载力折减系数可取0.7-0.9，则Ra=165-210

tf静压桩承载力约为同等条件下锤击桩承载力的0.7~0.8倍(短桩),0.8~0.9倍(中长桩)。桩长小于10米的短桩，承载力折减要更多，最好做静载或高应变检测。6-4、对静压管桩桩身的特殊要求1、对管桩的椭圆度和桩身平整度要求严格：

A：桩身合缝处的直径与其相垂直方向的直径之差不宜大于5mm；B：钢模板环向连接处的桩身混凝土应平整，不得有明显的竹节状。2、对桩身抱压力要加以限制，防止桩身破裂。6-5、关于桩身允许抱压压桩力原xx省标准《静压桩基础技术规程》（征求意见稿）提出的公式：方桩：Pjmax≤1.1fcAPC管桩：Pjmax≤0.50（fce-σPC）APHC管桩：Pjmax≤0.45（fce-σPC）A

式中：Pjmax——桩身允许抱压压桩力；

fc——方桩桩身砼轴心抗压强度设计值；

fce——管桩离心砼抗压强度；

σPC——管桩砼有效预应力；

A——桩身横截面面积。注：顶压式压桩机的最大施压力或抱压式压桩机送桩时的施压力可比桩身允许抱压压桩力大10%中华人民共和国行业标准《建筑桩基技术规范》（JGJ94－2006）第7.5.4条

方桩：Pjmax≤1.1fcA（7.5.4-1）PC管桩：Pjmax≤0.50（fce-σPC）A（7.5.4-2）PHC管桩：Pjmax≤0.45（fce-σPC）A（7.5.4-3）

式中：Pjmax——桩身允许抱压压桩力；

fc——方桩桩身砼轴心抗压强度设计值；

fce——管桩离心砼抗压强度；

σPC——管桩砼有效预应力；

A——桩身横截面面积。注：顶压式压桩机的最大施压力或抱压式压桩机送桩时的施压力可比桩身允许抱压压桩力大10%修改后的桩身允许抱压压桩力（xx）方桩：

PJmax

≤1.05fcA

PC桩：

PJmax≤

1.00fcA

PHC桩：PJmax≤0.95fcA

顶压或送桩时的终压力可比PJmax大10%

砼强度

PJmax

等级

桩规格(mm)

C30

C35

C60

(PC)

C70

(PC)

C80

(PHC)

300×300

1350

1580

——

——

——

350×350

1840

2150

——

——

——

400×400

2400

2810

——

——

——

Φ300－70

——

——

1390

1610

1720

Φ400－90

——

——

2410

2790

2990

Φ400－95

——

——

2500

2890

3100

Φ500－100

——

——

3450

3990

4280

Φ500－125

——

——

4050

4680

5020

Φ550－100

——

——

3890

4490

4820

Φ550－120

——

——

4460

5150

5530

Φ600－110

——

——

4560

5380

5770

Φ600－130

——

——

5280

6100

6540

6-6、关于静压桩机的选择问题抱压式液压压桩机A、压桩机的选择问题：

xx省标《静压桩基础技术规程》（讨论稿）附录5：“选择静力压桩机参考表”可供参考简易的选择方法：

压桩机总重量为：

1.1倍桩身允许抱压压桩力再加大40tf。选择静力压桩机参考表压桩机型号项目160～180240～280300～360400～460500～600最大压桩力（kN）1600~18002400~28003000~46004000~46005000~6000适用管桩最小桩径300300400400500最大桩径400500500550600适用方桩最小边长300350400400450最大边长400450450500550单桩极限承载力（kN）1000~20001700~30002100~38002800~46003500~5500桩端持力层中密~密实砂层、硬塑~坚硬粘土层，残积土层密实砂层、坚硬粘土层，全风化岩层密实砂层、坚硬粘土层，全风化岩层密实砂层、坚硬粘土层，全风化岩层强风化岩层密实砂层、坚硬粘土层，全风化岩层强风化岩层桩端持力层标惯值N20~2520~3530~4030~5040~50穿透中密~密实砂层厚度m约22~33~44~55~6B、压桩施工存在的一些问题：1、小桩机充大桩机，小机压大桩；2、大桩机压小桩，虽然配重达到终压力的要求，但容易把桩身抱压碎裂；3、施工场地太软而未做处理，容易发生陷机现象；4、管桩的椭圆度不符合要求，两侧合缝位置没有避开夹桩机构夹块的直接挤压；5、终压时稳压