2021年地基处理及桩基工程7-2-6先张预应力管桩施工

..-7-2-6先预应力管桩施工7-2-6-1桩规格与适用条件先预应力管桩，简称管桩，系采用先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预制构件。主要由圆筒形桩身、端头板和钢套箍等组成如图7-60所示。|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*||欢.|迎.|下.图7-60预应力管桩示意|载.1-桩身；2-钢套箍；3-端头板；D-外径；t-壁厚管桩按桩身混凝土强度等级分为预应力混凝土管桩〔代号PC桩〕和预应力高强混凝土管桩〔代号PHC桩〕，前者强度等级不低于C60；后者不低于C80。PC桩一般采用常压蒸汽养护，脱模后移入水池再泡水养护，一般要经28d才能使用。PHC桩，一般在成型脱模后，送入高压釜经10个大气压、℃左右高温高压蒸汽养护，从成型到使用的最短时间为3~4d。管桩规格按外径分为300mm、400mm、500mm、550mm、600mm、800mm和1000mm等，壁厚由60~130mm。每节长一般不超过15m，常用节长8~12m，有时也生产长达25~30m的管桩。预应力管桩具有单桩承载力高，桩端承载力可比原状土提高80%~100%；设计选用围广，单载承载力可从600kN到4500kN，既适用于多层建筑，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..word.zl-第1页，共8页 ..-制，可任意接长；桩身耐打，穿透力强，抗裂性好，可穿透5~6m厚的密实砂夹层；造价低廉，其单位承载力价格仅为钢桩的1/3~2/3,并节省钢材。但也存在施工机械设备投资大，打桩时振动、噪声和挤土量大等问题。适用于各类工程地质条件为粘性土、粉土、砂土、碎石类土层以及持力层为强风化岩层、密实的砂层〔或卵石层〕等土层应用，但不适用于石灰岩、含孤石和障碍物多、有坚硬夹层|精.|品.的岩土层中应用。|可.|编.|辑.|学.|习.7-2-6-2打〔沉〕桩工艺方法要点|资.|料.*|*|1．预应力管桩沉桩方法较多，目前国主要采用柴油锤打桩机锤击法，多采*|*||欢.用爆发力强、锤击能量大、工效高的筒式柴油锤沉桩。但这种锤工作时振动和噪|迎.|下.|载.声大，有的地区如还采用大吨位静压预应力管桩施工工艺，采用4000~6800kN静力压桩机，可压φ500、φ550mm的管桩到设计持力层；亦有的采用预钻孔后植桩的施工工艺，先用长螺旋钻机引孔，然后用打〔压〕桩机将管桩打〔压〕到设计持力层。2．预应力管桩常用打〔沉〕桩工艺流程如图7-61所示。..word.zl-第2页，共8页 ..-|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*||欢.|迎.|下.图7-61预应力管桩施工工艺流程|载.〔a〕测量放样、桩机和桩就位对中调直；〔b〕锤击下沉；〔c〕电焊接桩；〔d〕再锤击、再接桩，再锤击；〔e〕收锤，测贯入度1-打桩机；2-打桩锤；3-桩；4-接桩3．管桩施工应根据桩的密集程度与周围建〔构〕筑物的关系，合理确定打桩顺序。一般当桩较密集且距周围建〔构〕筑物较远，施工场地较开阔时，宜从中间向四周对称施打；假设桩较密集、场地狭长、两端距建〔构〕筑物较远时，宜从中间向两端对称施打；假设桩较密集且一侧靠近建〔构〕筑物时，宜从毗邻建〔构〕筑物的一侧开场向另一方向施打。假设建〔构〕筑物外围设有支护桩，宜先打设工程桩，再后打设外围支护桩。根据桩的入土深度，宜先打设深桩，后打设浅桩；根据管桩的规格，宜先大后小，先长后短；根据高层建筑塔楼〔高层〕与裙房〔低层〕的关系，宜先高后低。4．管桩施打应合理选择桩锤，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〕能顺利或根本顺利地将桩下沉到设计深度；〔3〕..word.zl-第3页，共8页 ..-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，最多不超过2000~2500击。管桩施打一般多采用筒式柴油锤，其型号选用可参考表7-78。选择筒式柴油打桩锤参考表表7-78柴油锤型号25型32型~36型40型~50型60型~62型70型~72型80型|精.|品.|可.φ500|编.φ300φ300φ400φ550φ600|辑.|学.适用管桩规格φ550|习.φ400φ400φ500φ600φ800|资.φ600|料.*|*5．预应力管桩打〔沉〕桩施工工艺程序为：测量定位→桩机就位→底桩就|*|*|位、对中和调直→锤击沉桩→接桩→再锤击→再接桩→打至持力层→收锤。|欢.|迎.|下.|载.6．打桩前应通过轴线控制点，逐个定出桩位，打设钢筋标桩，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。7．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，桩头部插入锤下面的桩帽套就位，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，其垂直度偏差不得大于0.5%。桩垂直度观测包括打桩架导杆的垂直度，可用两台经纬仪在离打桩架15m以外成正交方向进展观测，也可在正交方向上设置两根吊陀垂线进展观测校正。8．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。9．桩的接头过去多采用法兰盘螺栓连接，刚度较差。现今都在桩端头埋设..word.zl-第4页，共8页 ..-端头板，四周用一圈坡口进展电焊连接。当底桩桩头〔顶〕露出地面0.5~1.0m时，即应暂停锤击，进展管桩接长。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、均匀、连续的施焊，一般焊接|精.|品.层数不少于2层，焊缝应饱满连续，待焊缝自然冷却8~10min，始可继续锤击沉|可.|编.|辑.|学.|习.桩。|资.|料.*|*10．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，以防止间歇时间过长，造成再次打入困难，而需增加许多锤击数，甚至打|欢.|迎.|下.|载.不下而先将桩头打坏。11．当桩尖〔靴〕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。收锤标准通常以到达的桩端持力层、最后贯入度或最后1m深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1m沉桩锤击数作为定量控制，均通过试桩或设计确定。一般停顿锤击的控制原那么是：桩端〔指桩的全截面〕位于一般土层时，以控制桩端设计标高为主贯入度可作参考；桩端到达坚硬、硬塑的粘性土、中密以上粉土、砂土、碎石类土、风化岩时，以贯入度控制为主，桩端标高可作参考。当贯入度已到达而桩端标高未到达时，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。12．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。设计送桩器的原那么是：打入阻力不能太大，容易拔出，能将冲击力有效地传到..word.zl-第5页，共8页 ..-桩上，并能重复使用。13．管桩打〔沉〕桩常遇问题及预防处理方法，见表7-79。管桩打〔沉〕桩常遇问题及预防、处理方法表7-79名称、现象产生原因预防措施及处理方法测量放线应经复测后使用；插桩1．测量放线有误；或插桩“对中〞工作应认真对中；打桩应按规定顺序马虎进展；防止打桩期间同时开挖基桩顶偏位|精.2．打桩顺序不当，易引起桩顶大偏位坑；施工前用铲探明地下孤石、|品.〔在沉桩过|可.3．在软土层中，先施工的桩易被挤动障碍物，较浅的挖除，深的用钻|编.程中，相邻|辑.|学.4．遇孤石或其他障碍物将桩挤向一旁钻透或爆碎；接桩应吊线找直，|习.的桩产生横|资.5．桩尖沿基岩倾斜而滑移垂直偏差应控制在0.5%以偏位过|料.*向位移〕|6．接桩不直，桩中心线成折线形，造成大，应拔出，移位再打；偏位不*|*桩顶偏位大，可用木架顶正，再慢锤打入；|*障碍物不深，可挖去回填后再打||欢.|迎.打桩机导杆弯曲应纠正；打桩场|下.|载.1．打桩机导杆弯曲或场地不平，或场地地应整平夯压坚实；插桩要吊线承载力缺乏产生倾斜锤检查，桩帽、桩身和桩尖必须2．插桩不正，底桩倾斜率过大或桩身弯在一条垂线上方可施打；桩身弯曲度过大曲度应不大于1%，过大的不宜使3．开场沉桩，桩未站稳就猛烈锤击，或用；开场沉桩应临时固定牢，并桩身倾斜施打时桩锤、桩帽、桩身中心线不在同一轻锤慢击；施打时应使桩锤、桩〔桩身倾斜直线上，受力偏心帽、桩身在同一直线上，防止受超过规规4．桩垫锤垫不平或桩帽太大引起锤击偏力偏心；桩垫、锤垫应找平，桩定〕心而使桩身倾斜帽与桩周围的时间隙应为5．接桩不直产生曲折5~10mm，不宜过大；接桩应吊线6．打桩顺序不领先打的桩被挤斜锤找直，垂直度偏差不应大于7．遇孤石和坚硬障碍物或桩尖沿倾斜产0.5%；打桩顺序应按规定进展。生滑移产生原因7的防治措施同“桩顶偏位〞的防治措施1．桩的制作质量差，混凝土强度未到达加强桩制作质量控制，保证桩头要求，或桩头严重跑浆，存在孔洞；或蒸混凝土密实性和强度到达设计要桩顶破碎养制度不当，引起脆性破坏求；桩运输、堆放、吊装中防止〔沉桩时，2．搬运、吊装、堆放过程中碰撞损坏碰撞损坏桩头；合理选用桩锤，桩顶出现混3．桩锤选用不当，锤过重，锤击应力太不使过重或过轻；桩帽宜做成圆凝土掉角、大将桩头击碎；或锤太轻，锤击次数增多，筒形，套桩头用的筒体深度宜为碎裂或被打使桩顶产生疲劳破坏35~40cm，径应比管径大2~3cm，碎，桩顶钢4．桩帽太小、太大、太深或接头尺寸偏不使空隙过大；遇孤石可采用小筋局部或大差太大钻孔再插管桩的方法施打；合理局部外露〕5．遇到孤石、硬岩面时继续猛打，或贯确定贯入度或总锤击数，不使过入度要求太小或总锤击次数过多，或每米小或过多；在厚粘性土层中停歇锤击数过多时间不应超过24h..word.zl-第6页，共8页 ..-6．在厚粘性土层中停歇时间过久，再重新施打时易将桩头打坏1．在砂土层中施翻开口管桩，下端桩身有时被挤产生劈裂2．遇孤石和裸露的岩面仍硬打，易将桩在砂土层中沉桩，桩端应设桩靴，尖击碎防止采用开口管桩；遇孤石和岩3．接桩质量差，引起接头开裂面防止硬打；接桩要保持上，下4．接头电焊时自然冷却时间不够，焊后节桩在同一轴线上，焊接焊缝应桩身断裂立即施打，焊缝遇水脆裂；或接缝间隙填饱满，填塞钢板应严密；焊后自〔包括桩尖塞钢板太少，锤击时应力集中，引起接头然冷却8~10min始可施打；管桩破损、接头|精.破损制作严格控制漏浆、管壁厚度和|品.开裂，桩身|可.5．管桩制作严重漏浆，或管壁太薄，桩桩身强度；打桩时要设适宜桩垫，|编.出现横向、|辑.|学.身强度不够或养护制度不当，桩身混凝土厚度不宜小于12cm；桩身制作预|习.竖向或斜向|资.变脆应力值必须符合设计要求；沉桩|料.*裂纹及断|6．打桩时未加桩垫或桩垫太薄桩身自由段长细比不宜超过40；*裂〕|*7．桩身预应力值不够，缺乏以抵抗锤击桩在堆放、吊装和搬运过程中防|*时的拉应力而产生横向裂缝止碰冲产生裂缝或断裂，沉桩前||欢.|迎.8．桩身自由段长细比过大，沉入时遇坚要认真检查，已严重裂缝或断裂|下.|载.硬土层，易使桩断裂的桩，防止使用9．桩在堆放、吊装和搬运过程中已裂缝或断裂，未认真检查或加固就使用1．勘察资料太粗或有误2．设计选择持力层不当或设计要求过严3．沉桩时遇到地下障碍物或厚度较大的详细探明工程地质情况，必要时硬夹层应作补勘；合理选择持力层或标沉桩达不到4．选用桩锤太小，或柴油锤破旧，跳动高，使符合地质实际情况；探明设计的控制不正常地下降碍物和硬夹层，并去除掉要求〔沉桩5．桩尖遇到密实的粉土或粉细砂层时打或钻透或爆碎；选用桩锤不能太未到达设计桩会产生“假凝〞现象，但间隔一段时间小，旧柴油锤应检修合格方可使标高或最后以后，又可继续打下去用；桩头被打碎，桩身被打断应贯入度及锤6．桩头被击碎或桩身被打断，无法继续停顿施打，或处理后再施打；打击数控制指施打桩应注意顺序，减少向一侧挤密；标要求〕7．布桩密集或打桩顺序不当，使后打的打桩应连续进展，不宜间歇时间无法到达设计深度，并使先打的桩上升涌过长，必须间歇时，不宜超过24h起8．打桩间隔时间过长，摩阻力加大14．质量控制〔1〕施工前应检查进入现场的成品桩，接桩用电焊条等产品质量。〔2〕施工过程中应检查桩的贯入情况、柱顶完整状况、电焊接桩质量、桩体垂直度、电焊后的停歇时间。重要工程应对电焊接头作10%的焊缝探伤检查。..word.zl-第7页，共8页 ..-〔3〕施工完毕后应作载荷试验，以检验设计承载力，同时应作桩体质量检验。载荷试验及桩体质量检验数量要求同7-2-4打〔沉〕入式混凝土预制桩施工。〔4〕先法预应力管桩的质量检验如表7-80所示。成品桩均在工厂生产，随产品出厂有质量保证资料，一般在现场仅对外形进展检验。先法预应力管桩质量检验标准表7-80允许偏差或允许值|精.|品.项序检查工程检查方法|可.单位数值|编.|辑.|学.1桩体质量检验按基桩检测技术规按基桩检测技术规|习.主控|资.|料.2桩位偏差见表7-66用钢尺量*工程|3承载力按基桩检测技术规按基桩检测技术规*|*无蜂窝、露筋、裂缝、直观|*成品桩质量：外观色感均匀、桩顶处无||欢.|迎.孔隙|下.|载.桩径mm±5用钢尺量1管壁厚度mm±5用钢尺量桩尖中心线mm＜2用钢尺量一般顶面平整度mm10水平尺量工程桩体弯曲＜1/1000l用钢尺量，l为桩长接桩：焊缝质量见表7-96见表7-96电焊完毕后停歇时间mm＞1.0秒表测定2上下节平面偏差mm＜10用钢尺量节点弯曲矢高＜1/1000l用钢尺量，l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水准仪本文自：.xzhgls....word.zl-第8页，共8页