PHC管桩静压法施工毕业论文

毕 业 论文题 目：高强预应力混凝土管桩液压法的施工系 部：函 授 站： 专 业： 工程管理 学生姓名： 学 号： 指导老师： 完成日期： 2017 年 04 月 30 日 1目录一、液压法静压桩的沉桩机理 .4二、液压法静压桩的应用范围及主要特点 .52.1 液压法静压预应力混凝土管桩的优缺点 .52.1.1 优点 .52.1.2 缺点 .52.2 液压法静压预应力混凝土管桩的适用范围 .5三、液压法静压桩的管桩产品及压桩设备的选择与控制 .63.1 管桩产品 .63.1.1 常用静压管桩的构造要求 .63.1.2 常用静压管桩外观质量的验收标准 .63.2 管桩进场质量控制流程 .73.3 常用静压桩机参考表 .8四、 液压法静压桩基础的施工质量控制 .84.1 事前控制 .94.1.1 工程施工图纸准备 .94.1.2 施工技术资料准备 .94.1.3 技术经济资料准备 .94.1.4 现场准备 .94.2 事中控制 .104.3 事后控制 .144.3.1 监控施工单位土方开挖工作 .144.3.2 检查管桩中心桩洞涌水、涌土情况 .144.3.3 工程桩检测 .154.4 施工过程中常见问题及防治措施 .154.4.1 桩断裂问题 .154.4.2 沉桩达不到设计要求问题 .164.4.3 其他容易出现的问题 .16五、液压法静压桩基础的施工质量验收 .17六、 结语 .172参考文献 .19高强预应力混凝土管桩液压法的施工摘要：本人总结湛江市建筑工程建设经验，介绍高强预应力混凝土管桩液压法施工的原理、质量控制、质量验收等注意事项。关键词：高强预应力混凝土管桩； 液压法High strength prestressed concrete pipe pile construction of hydraulic methodLi shui diAbstract: I summarize the zhanjiang construction engineering construction experience, this paper introduces the principle of high strength prestressed concrete pipe pile hydraulic construction, quality control, quality inspection and acceptance of the matters needing attention.Key words:PHC; Hydraulic method3前言液压法施工是通过静力压桩机的压桩机构以压桩机自重和机架上的配重提供反力而将桩压入土中的沉桩工艺。早在20世纪50年代初, 我国沿海地区就开始采用静力压桩液压法。到80 年代, 随着压桩机械的发展和环保意识的增强得到了进一步推广。目前目前，在我国软土地区的多高层建筑中，采用液压法施工的预应力混凝土管桩长度已达70m以上，压桩力已可达70008000kN，应用范围进一步扩大。适用的建筑物已不仅是多层和中高层, 也可以是高层建筑及大型构筑物。由于这种方法具有无噪音、无振动、无冲击力等优点, 适应今后对绿色岩土工程的要求; 同时压桩桩型一般选用预应力管桩, 该桩作基础具有工艺简明, 质量可靠, 造价低, 检测方便的特性。两者的结合便大大推动了液压法静压管桩在大部分地区的应用，使之可能成为桩基发展的主打产品。目前我国湖北、广东、江苏、浙江等省市都有应用, 尤以上海、南京、广州及珠江三角洲应用较多。随着广东省液压法静压预制混凝土桩基础技术规程DBJ/T15-94-2013的出台，高强混凝土预制管桩液压法施工也变得更加成熟和普遍。但是当前施工中亦存在较多问题，如断桩、偏桩、挤土、单桩承载力达不到设计要求等，如何加强液压法静压预应力混凝土管桩施工质量控制成为目前施工中的关键问题。影响液压法静压预应力混凝土管桩施工质量的因素是多方面的，按照工程项目管理的系统理论和过程控制的方法，液压法静压预应力混凝土管桩施工质量控制工作也应从影响质量的人、机、料、法、环等多方面人手，加强施工过程事前、事中和事后各阶段质量控制工作。本文将液压法施工管桩基础在湛江市的实践作一介绍。4一、液压法静压桩的沉桩机理沉桩施工时，桩尖“刺入”土体中时原状土的初应力状态受到破坏，造成桩尖下土体的压缩变形，土体对桩尖产生相应阻力，随着桩贯入压力的增大，当桩尖处土体所受应力超过其抗剪强度时，土体发生急剧变形而达到极限破坏，土体产生塑性流动（粘性土）挤密侧移和下拖（砂土），在地表处，粘性土体会向上隆起，砂性土则会被拖带下沉。在地面深处由于上覆土层的压力,土体主要向桩周水平方向挤开，使贴近桩周处土体结构完全破坏。由于较大的辐射向压力的作用也使邻近桩周处土体受到较大扰动影响，此时，桩身必然会受到土体的强大法向抗力所引起的桩周摩阻力和桩尖阻力的抵抗，当桩顶的静压力大于沉桩时的这些抵抗阻力，桩将继续“刺入”下沉。反之，则停止下沉。压桩时，地基土体受到强烈扰动，桩周土体的实际抗剪强度与地基土体的静态抗剪强度有很大差异。随着桩的沉入，桩与桩周土体之间将出现相对剪切位移，由于土体的抗剪强度和桩土之间的粘着力作用，土体对桩周表面产生摩阻力。当桩周土质较硬时，剪切面发生在桩与土的接触面上; 当桩周土体较软时，剪切面一般发生在邻近于桩表面处的土体内，粘性土中随着桩的沉入，桩周土体的抗剪强度逐渐下降，直至降低到重塑强度。砂性土中，除松砂外，抗剪强度变化不大，各土层作用于桩上的桩侧摩阻力并不是一个常值，而是一个随着桩的继续下沉而显著减少的变值，桩下部摩阻力对沉桩阻力起显著作用，其值可占沉桩阻力的5080，它与桩周处土体强度成正比，与桩的入土深度成反比。粘性土中，桩尖处土体在扰动重塑、超静孔降水压力作用下，土体的抗压强度明显下降。砂性土中，密砂受松驰效应影响土体抗压强度减少，松砂受挤密效应影响土体抗压强度增大，在成层土地基中，硬土中的桩端阻力还将受到分界处粘土层的影响，上覆盖层为软土时，在临界深度以内桩端阻力将随压入硬土内深度增加而增大。下卧为软土时，在临界厚度以内桩端阻力将随压入硬土的增加而减少。一般将桩摩阻力从上到下分成三个区：上部柱穴区，中部滑移区，下部挤压区。施工中因接桩或其它因素影响而暂停压桩的间歇时间的长短虽对继续下沉的桩尖阻力无明显影响，但对桩侧摩阻力的增加影响较大，桩侧摩阻力的增大值与间歇时间长短成正比，并与地基土层特性有关，因此在静压法沉桩中，应合理设计接桩的结构和位置，避免将桩尖停留在硬土层中进行接桩施工。5二、液压法静压桩的应用范围及主要特点2.1 液压法静压预应力混凝土管桩的优缺点2.1.1 优点2.1.1.1 低噪音、无振动、施工速度快、无泥浆排放、施工文明、场地整洁、无空气污染等，适应于对降噪防污有严格要求的环境施工。2.1.1.2 压桩机采用步履式行走机构，整机重心低，行走灵活，操纵方便。若有辅助工作机吊桩就位，则不用另配起重机，它和主机整体装配，可随整机一起行走。2.1.1.3 液压法静压沉桩无锤击冲击力，桩顶不易损坏，施工中桩身不出现拉应力，桩身不易出现水平裂缝，沉桩质量有保证。2.1.1.4 与锤击沉桩相比，桩的断面和配筋可以减少，混凝土强度等级也可降低，节省材料降低成本。2.1.1.5 液压法静压沉桩精度高，不易产生偏心及沉桩倾斜。2.1.2 缺点2.1.2.1 具有挤土效应，对周围环境及地下管线有一定影响，要求边桩与相邻建筑物间保持安全距离(此距离尚需满足桩机施工停机面要求)。2.1.2.2 对施工场地承载力要求高，在新填土、淤泥土、积水浸泡场地易陷机或机身倾斜。2.1.2.3 要求压桩力过高时，抱夹力可能将管桩桩身夹破或夹碎，使桩管出现纵向裂缝。2.1.2.4 不宜在地下障碍物或孤石较多的场地施工。2.2 液压法静压预应力混凝土管桩的适用范围从地质上来说，液压法静压桩基础宜用于：覆盖层易压穿、桩端持力层为强风化、全风化岩层；硬塑坚硬的黏性土层；中密密实的碎（卵）石土、砂土、粉土层的地质条件。从地域上来说，适合市区内、居民区、学校、医院附近及精密生产工厂扩建工程，以减少噪音、振动及对周边建筑的影响。6从基础设计来说，如考虑桩土联合基础、桩筏结合及其他复合桩基础，则可以减少基础沉降，弥补超高层建筑桩基液压法静压施工对超高压桩力的要求，均有较好效果。三、液压法静压桩的管桩产品及压桩设备的选择与控制3.1 管桩产品3.1.1 常用静压管桩的构造要求附表一 常用静压管桩的构造要求 (mm)螺旋筋桩端加密区 非加密区外径最小壁厚 直径间距 长度 间距钢筋保护层端头板厚度桩套箍板厚度300 70 4.0 455 2000 805 25 1.4400 95 4.0 455 2000 805 40 1.41005001255.0 455 2000 805 40 1.41106001305.0 455 2000 805 40根据纵筋直径定1.43.1.2 常用静压管桩外观质量的验收标准附表二 常用静压管桩外观质量的验收标准序号 项 目 质 量 要 求1 粘皮和麻面 局部粘皮和麻面累计面积不应大于桩总外表面积的0.5%；每处粘皮和麻面的深度不应大于 5mm，且应修补2 桩身合缝漏浆漏浆深度不应大于 5mm，每处漏浆长度不应大于300mm，累计长度不应大于管桩长度的 10%，或对称漏浆的搭接长度不应大于 100mm，且应修补3 局部磕损 局部磕损深度不应大于 5mm，每处面积不得大于 50cm2，且应修补74 内外表面露筋 不允许5 表面裂缝 不得出现环向或纵向裂缝，但龟裂、水纹和内壁浮浆层中的收缩裂纹不在此限6 桩端面平整度 管桩端面混凝土和预应力钢筋墩头不得高出端板平面7 断筋、脱头 不允许8 桩套箍凹陷 凹陷深度不应大于 10mm9 内表面混凝土塌落 不允许漏浆 漏浆深度不应大于 5mm，漏浆长度不应大于周长的 1/6，且应修补10 接头、桩套箍与桩身结合面 空洞和蜂窝 不允许3.2 管桩进场质量控制流程委检或定检报告合格，其等级与设计文件一致检查相关质量文件证明：1、 管桩出厂合格证（抽查规格、批号、数量、日期是否吻合）。2、 厂家委检报告或定检报告（抽查原件、有效期是否在半年内）。3、 管桩（性能）说明书。监理工程师对进厂管桩进行严肃，并填写验收记录管桩构造检查内容见附表一；外观质量检查见附表二项目监理工程师呈报管桩报验资料1、 管桩进场检验记录2、 管桩出厂合格证3、 厂家委检报告或定检报告4、 管桩进场复试报告5、 管桩（性能）说明书退货或按合同约定处理建设（监理）单位审核 形成验收资料工程使用83.3 常用静压桩机参考表附表三 选择静力压桩机参考表压桩机型号项 目160180 240280 300380 400460 500600最大压桩力（KN）1600180024002800300038004000460050006000适用的管桩规格（mm）300400300500400500400500500600单桩承载力特征值（KN）50010008001500100019001500250018002800桩端持力层中密密实砂层、硬塑坚硬黏土层、残积土层密实砂层、坚硬黏土层、全风化岩层密实砂层、坚硬黏土层、全风化岩层密实砂层、坚硬黏土层、全风化岩层、强风化岩层密实砂层、坚硬黏土层、全风化岩层、强风化岩层桩端持力层标贯值（N ）2025 2035 3040 3045 3050穿透中密密实砂层厚度（m）约 1.5 1.52.5 23 24 35四、 液压法静压桩基础的施工质量控制液压法静压预应力混凝土管桩施工质量的影响因素是多方面的，有地质条件方面的、有桩身材料质量方面的、有设计方面的，也有施工管理方面的，工序多，涉及环节多，任何阶段稍有不慎，就会出现质量事故或质量隐患。因此，要全过程加强液压法静压预应力混凝土管桩的施工质量控制。94.1 事前控制4.1.1 工程施工图纸准备根据工程勘察报告和桩基础施工图纸，结合现场情况及相关标准规范，认真组织图纸自审，参加图纸会审，对图纸的疑问、不符合实际的设计要求及施工的合理化建议等，均应通过图纸会审妥善处理，形成会审纪要；涉及变更的，应要求设计单位及时变更，使工程施工依据准确、合理。4.1.2 施工技术资料准备4.1.2.1 工程地质勘察资料是桩基础施工的重要依据，对于保证桩基础工程质量是极其重要的，施工单位应结合施工图纸要求，认真熟悉勘察报告，掌握工程地质特征，为正确施工桩基础做好准备。值得注意的是，近年来相当一部分桩基施工事故都是因为地质勘察报告与实际工程地质有较大出入所致。4.1.2.2 施工场地与环境条件的资料特别在城市中心地带或人口密集地区，交通设施、高压线路、地下管线和构筑物的分布往往很复杂，如果施工前情况不明，施工就可能破坏地下水管、刮碰高压线路、损坏市政道路等，造成经济损失和安全事故。此外还有水、电及有关材料的供应情况。4.1.2.3 施工条件的有关资料与建设工程有关的区域平面图，以及与建设工程有关的区域地下和地面水