先张法预应力混凝土薄壁管桩施工要点.doc

先张法预应力混凝土薄壁管桩的应用及施工要点摘要：本文介绍了沪宁高速公路扩建工程软基处理中液压法清压管桩施工的工艺、质量控制要点及施工中的注意事项。关键词：预应力混凝土薄壁管桩工艺质量控制沪宁高速公路扩建工程是通过两侧各拼宽8.25米将原有双向四车道高速公路改造成为双向八车道高速公路，由于新老路施工时间相差10年，两侧路基地基的力学性质与老路基下地基固结程度差异较大，针对拼接工程的特点，软基处理设计采用了以复合地基处理为主的方案，即软土深度10m采用先张法顾应力混凝土薄壁管桩（即PTC管桩）的处理方法，考虑到采用锤击法施工可能会给老路基稳定性造成一定程度的破坏，并且噪声大且伴有浓烟污染，有悖于环境和文明施工要求，故在本工程中采用了液压法静压管桩代替锤击法施工，下面主要介绍液压法静压管桩的施工方法，施工中应注意的事项及适用条件以及桩的施工过程质量控制。1、工程概况沪宁高速公路扩建工程HN-D3标会长13.36KM，其中K159+000DK161+859段采用静压管桩进行软基地基加固处理，根据地质报告显示，该段地层主要为第四纪全新系统和上更新纪。全新纪岩性主要为灰色淤泥质土和亚砂土，表层为“硬壳层”和填土，厚度020多米，变化较大，上更新统以粘性土为主，类粉砂，中部砂层较发育，以粉细砂为主，厚度达3050cm。2、先张法预应力混凝土管桩（PTC桩）的特点静压PTC管桩是一种施工快速、无噪音污染、施工质量可靠、单位承载力高、造价便宜的建筑新技术，已逐步替代技术落后，资源浪费、污染环境的沉管灌注桩、人工挖孔桩等桩型的施工。PTC管桩是由专业厂家大批量电脑自动化生产，采用先张法预应力和掺加磨细料、高效减水剂等先进工艺，将混凝土离心脱水密实成型和蒸汽养护而成的一种细长的空心等截面预制混凝土构件。PTC管桩的主要特点有3个方面：一是管桩的单位承载力和造价是各种桩型中最低的，总体经济效益指标优于其他桩型，管桩单桩承载力高，环型截面耗砼量比其他桩基础的费用更节省；二是管桩的穿越土层能力特别强，只要有足够大的压力（3600KN以上），它可以穿越十几米厚薄粉砂甚至是中粗砂层，确保桩基端嵌固于较好的持力层上，具有理想的有效桩长长度，能获得非常高的单桩承载力。三是管桩混凝土抗压强度达70Mpa以上，抗裂弯矩高于方桩，具有高强的工作性能，确保桩身在恶劣施工环境下保持完好，大大减少裂桩和断桩事故的发生。被广泛应用于工业和民用建筑基础施工中，本次沪宁高速公路扩建工程软基处理中首次采用了PTC管桩处理技术。3、设计处理方案描述本工程中先张法薄壁预制管桩（PTC管桩）直径为400mm，壁厚为70mm。桩位平面上呈平行四边形布置，管桩入土端采用开口式桩靴，路基填高4m时，间距为2.5m；路基填土4m时，间距3.0m。沉桩采用液压法静压方式，预制桩按标准长度成桩，标准长度选择6m、8m、和10m进行施工接长组合，接长采用焊接法接桩。混凝土强度采用C60，静压管桩完成后，在其桩顶现浇混凝土桩帽，桩帽通过桩塞混凝土与管桩连接，桩帽尺寸14014030cm和12012030cm两种，桩帽混凝土采用 C20混凝土。桩帽施工完成后，摊铺40cm碎石垫层，垫层内铺设两层双向高强钢塑土工格栅，形成复合地基，很好地保证了新老路基的良好衔接，确保加宽路基工后沉降量小于5cm，计算总沉降量小于15cm。4、施工要求：（1）管桩的起吊与储运管桩由于长细比大、自重大，在起吊、运输的过程中过大的动荷载将会使管桩产生环裂。正确的起吊方式是二端起吊法，必须有安全员在现场组织实施。汽车运输时用长挂车，桩的悬臂不超过1.5m，在汽车运输时，应该分层叠放并错位布置。在工地现场堆放时，必须选择坚实平整的场地，堆高不超过2层。（2）静压法施工的技术要求对于管桩的静压法施工，为保证工程质量，施工时的技术要求如下：a、确定压桩顺序：施工前了解现场的地质条件、土层土质情况，根据设计文件的要求和施工组织的要求，确定合理可行的压桩顺序。b、桩位放样：根据设计文件和现场技术交底所确定的坐标控制点和水准点进行桩位放样，采用经纬仪定出桩位。c、压桩：用钢丝绳绑住桩身单点起吊，小心移入桩机，然后调平桩机，开动纵横两向油缸移动桩机调整对中、同时利用相互垂直的两个方向经纬仪检查垂直度，入土垂直度控制在1%以内，开动压桩装置开始压桩，记录压桩时间和各压力表读数，保持连续压桩，压桩速度控制在1.0m/min。d、接桩及焊接要求：接桩时其桩头应高出地面0.51.0m：下节桩的桩头应设置导向箍以使下节桩安装就位，上节桩和下节桩应保持顺直，其错位不宜大于2mm；管桩焊接之前，上下端表面用铁刷清理干净，直到其坡口处刷出金属光泽；焊接由两上焊工对称进行；焊接层数不得少于2层，焊缝应饱满连续；焊接好的桩接头宜自然冷却至少8min，严禁用水冷却。e、送桩：送桩前用水准仪确定地面标高，在送桩杆上作记号，送桩过程中进行跟踪，动态检查送桩尝试。送桩器下端宜设置桩垫，桩垫厚度均匀并与桩顶全断面接触，送桩达到设计高程后要持续10min且每分钟沉降量不超过2mm后方可结束送桩。f、终止压桩的标准：一般情况下，对于摩擦桩以达到持力层（管桩的设计标高）作为管桩终压的标准。但当静压力显著增加时要注意提前终止，其标准定为：对于400PTC管桩，静压力100吨时可终压。（备注：设计要求的静压力标准为60吨）。g、施工工艺流程图。5、施工技术标准要求及注意事项（1）桩长控制及检查：PTC桩属地下隐蔽工程，监理必须认真负责，保证每根桩都达到设计深度。在PTC桩压入前，应检查其长度规格和长度组合是否满足设计文件要求，可以PTC桩的端部用红色油漆作出长度和桩位标记。压桩按“从内侧向外侧、先长桩后短桩”的顺序施工，在压后一排桩之前要检查前一排桩的偏位情况。压桩结束后，通过锤球法来检查桩的打入深度，并记录每个桩位的实测深度。（2）桩身垂直度控制及检查：压桩过程中，桩身必须始终保持垂直。施工时应在距桩机约20m处，成900方向设置经纬仪各1台，检查桩身垂直度并记录。（3）施工过程控制及检查：PTC桩起吊时，监理应在现场检查堆放场地、起吊方法，防止桩断裂或环裂。施工过程中，施工人员均应检查和记录静压机压力表读数、压桩速度，若出现异常应及时停止并报告监理。接桩、焊接时，应检查桩身垂直度、焊缝质量。送桩时应检查送桩深度，并复核桩头标高是否达到设计要求。（4）桩施工后质量控制：PTC桩施工结束后，若有高出地面的桩头，应小心保护，严防施工机械碰撞。机械挖土时，应控制铲斗入土深度，严防挖土机铲斗碰桩，导致桩头破损。压桩完毕，须进行验收，验收合格后才能进行下道工序施工。参考文献1、高层建筑桩基工程技术中国建材工业出版社，1998年2、路基施工指导意见江苏沪宁高速公路扩建工程指挥部2003年PHC管桩施工技术1一、桩的设计要求 本工程采用PHC管桩（2002浙G22先张法预应力混凝土管桩）。管桩编号：PHC-A600(130)-L1,14,14，L1根据管桩总长度-（L2L3）确定。桩尖类型：a-开口型钢桩尖。本工程共计856根,桩长约40m左右，以-2层圆砾作为桩基持力层，桩端进入-2层0.5m，桩顶标高设定为孔口标高。桩的承载力以端承为主，沉桩控制以贯入度为主，桩长为辅。采用ZYJ900液压静力压桩机压桩，管桩要求单桩竖向承载力标准值为2400KN，管桩生产厂家提供的极限压桩力为6100KN。 本工程桩身垂直度偏差不得超过0.5%；平面位置允许偏差为：钢筋砼墙下沿轴线方向桩：150mm垂直于轴线方向的桩： 100mm柱下单桩： 100mmZYJ900液压静力压桩机技术参数：（湖南山河）主要参数额定压桩力(KN)9000额定工作油压(Mpa)24.2压桩速度(m/min)高速5低速0.74压桩行程(m)1.8位移(m)纵向3.6横向0.7转角()8升降(m)1.1方桩(mm)最小500最大300最大圆桩(mm)800边桩距离(m)1角桩距离(m)1.53额定起吊质量(103kg)25变幅力矩(tfm)90功率(kW)压桩135起重45尺寸(mm)工作长14500工作宽9160运输高3300总质量（含配重）(103kg)902二、施工方法 1、管桩施工的质量控制1.1 施工队伍的资质审查：（1）施工队伍的承建资格；（2）施工现场人员的技术资格证和上岗证；（3）施工机械，压桩机、桩槌是否符合现场的土质、桩径、桩深的要求，所有机械是否有有效的检验证明。1.2 管桩进场的检查及堆放A. 管桩进场时应检查出厂合格证和检验报告，并对桩身的外观质量进行全数检查。管桩堆放不得超过4层，应堆放在坚实、平整的场地上，并采取可靠的防滚、防滑措施；B. 管桩的吊运采用两端钩吊法，索具水平夹角不宜小于600，吊卸时应轻起轻放，严禁抛掷、碰撞；C. 管桩桩身强度必须达到100%时方可运至现场；D. 管桩堆放场地应坚实、平整并有排水措施。堆放时按规格、长度分类堆放；E. 管桩进场后，应根据提供的管桩资料，逐一进行质量验收：1）生产厂家资质证书、产品出厂合格证；2）砼等级试验报告；3）钢筋检测报告；4）砂、石料交易证书及复试报告。1.3 压桩前的准备工作（1）复核桩位的轴线、标高准确性；（2）检查压桩机的型号、压力表、配重；检查机械操作的工作环境、供电情况等，根据地质情况和桩尖深度至桩顶标高确定桩长；（3）施工准备工作完成就绪，正式打桩前，组织施工、监理、设计、地质、质监等单位在施工现场共同进行工艺试桩，确定贯入度、持力层的强度、桩的承载力、收锤标准等重要参数。1.4 确定压桩顺序及速率压桩顺序及速率由施工单位根据场地状况及工程进度提出，应考虑挤土效应对施工及周边建筑物的影响，工艺试桩后，经设计、监理、甲方、施工单位共同批准后实施。对群桩承台应考虑压桩时的挤土效应，不同深度的桩基应先深后浅、先大后小、先长后短。同一单体建筑，一般要求先施压场地中央的桩，后施压周边桩，当一侧毗邻建筑物时，由毗邻建筑物处向另一方向施压。一般，沉桩顺序应符合下列原则：（1）空旷场地沉桩应由中心向四周进行；（2）某一侧有需要保护建筑物或地下管线时，则应由该侧向远离的方向进行；（3）有不同深度基桩时，应按先大后小，先长后短原则进行；（4）沉桩机运行路线应经济合理，运桩、喂桩方便。1.5 垂直度的质量控制当管桩插入地面和接桩时施工人员要用两台经纬仪，在两个成90度的侧面观察，调整好桩的垂直度，然后开始压桩，垂直度偏差不宜大于0.5%。在施压过程中，决不允许用桩机拖桩，以免桩倾斜而影响桩的质量。1.6 焊接接桩应符合下列规定：1、电焊接桩时可采用手工电弧焊。2、焊接工艺应符合下列规定：（1）上下端板应除污、除锈，坡口处呈现金属光泽后方可施焊；（2）选用焊条直径应能满足焊透坡口根部的要求，根部打底应选用3.2mm焊条，其余部份可选用4.0mm焊条，焊条品种宜采用结422；（3）焊接时电流强度应与所使用的焊机和焊条相匹配，应分层、对称、均匀、连续施焊，根部必须焊透，每道焊接接头应超前引弧，注意焊接始端和终端的焊口处理，表面加强焊缝高度宜为1mm，力求平滑。焊接后应进行外观检查，焊缝不得有凹痕、咬边、焊瘤、夹渣、裂缝等表面缺陷，发现缺陷时应返修；（4）焊接时由两个焊工同时进行，先在坡口圆周上对称点焊46点，焊接层数为三层，内层焊渣须清干净后方能焊外层，焊缝应饱满连续；（4）大风和雨天，应有可靠的防风、防雨措施，否则不得进行焊接施工；（5）两节桩接桩平面不宜垫铁片，最好旋转一下找直度；（6）焊接结束后应让其冷却8分钟，方可进行压桩，严禁用水冷却或焊好后立即施压。（7）应能满足焊透坡口根部的要求，将端板周围的焊缝接口焊满，其外观质量等级达到钢结构工程施工及验收规范中二级焊缝施焊质量；（8）焊接接桩应做好隐蔽工程验收。1.7 压桩的质量控制。根据地质资料控制压桩，沉桩速度不能过快，一般控制在每分钟1米左右为宜。当遇到压力值突然下降，沉降量突然增大；桩身突然倾斜、跑位；桩身混凝土出现裂缝；地面隆起，邻桩上浮；按设计桩长压桩但未达到设计值，或单桩承载力已达设计值但压桩长度不能满足设计要求等情况时，应立即停止压桩，及时与设计、地质、监理等有关人员研究处理，分析原因采取相应措施处理后方可继续沉桩。压桩时应合理调配管桩长度，同一承台桩的接头位置应相互错开。压桩时若遇条石、块石等地下障碍物，宜采用引孔解决。1.8 终止压桩的质量控制。终止值由设计确定。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；当桩端达到坚硬、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。贯入度已达到而桩端未达到时，应复压3阵，每阵应持荷0.51.0分钟，贯入度应小于设计规定值或通过试验确定值。1.9 压桩过程的资料控制。认真观察压力表的读数并做好记录，以判断桩的质量和承载力。桩位要随打随记录，预防错打、漏打，同时应对周围建筑物，地下管线等进行观测、监护，并及时做好记录。要认真做好原始资料的汇总工作，遇到异常现象及时通知有关方面共同解决现场问题。2、管桩施工常见问题的原因及预防措施2.1 桩身断裂预应力管桩管壁薄、混凝土标号高，施工中不注意容易产生断裂，主要原因：一是桩制作时混凝土强度不够，管壁厚薄不均匀，桩身弯曲超过规定，桩尖偏离桩的纵轴线较大，桩在堆放、吊运过程中产生裂纹或断裂未被发现，沉入过程中桩身发生倾斜或弯曲；二是接桩焊缝不饱满，焊后自然冷却时间不够，接桩时两节桩不在同一轴线上，产生了曲折；三是地质土层软硬变化或有坚硬障碍物时，把桩尖挤向一侧；四是施工场地不平、烂泥、积水多，造成压桩时机身不平稳。预防措施：一是对桩身质量进行全面检查，测量管桩的外径、壁厚、桩身弯曲度等有关尺寸，并详细记录，发现桩身弯曲超过规定或桩尖不在桩纵轴线上的不宜使用。桩的堆放、吊运应严格按照有关规定执行；二是在稳桩过程中如发现桩不垂直应及时纠正，桩压入一定深度发生严重倾斜时，不宜采用移架方法来校正。接桩时要保证上下两节桩在同一轴线上，接头处应严格按照操作规程；三是施工前应对桩位下的障碍物进行清理，必要时对每个桩位用钎探了解；四是应保证施工场地平整坚实，有排水措施，让机台行走或施压过程机身平稳不晃动。2.2 桩顶位移在沉桩过程中，相邻的桩产生横向位移和桩身上浮，主要原因：一是桩入土后，遇到大块坚硬障碍物，把桩尖挤向一侧；二是两节桩或多节桩施工时，相接的两桩不在同一轴线上，产生弯曲；三是桩数较多，土饱和密实，桩间距较小，在沉桩时土被挤到极限密实度而向上隆起，相邻的桩被浮起；四是在软土地基施工较密集的群桩时，由于沉桩引起的孔隙水压力把相邻的桩推向一侧或浮起。预防措施：一是施工前应对桩位下的障碍物进行清理，对桩构件要进行检查，发现桩身弯曲超过规定或桩尖不在桩纵轴线上的不宜使用；二是在稳桩过程中，如发现桩不垂直应及时纠正，接桩时要保证上下两节桩在同一轴线上，接头处应严格按照规程操作；三是采用井点降水、砂井和盲沟等降水或排水措施；四是沉桩期间不得开挖基坑，需要沉桩完毕后相隔适当时间方可开挖，相隔时间应视具体地质情况、基坑开挖深度、面积、桩的密集程度及孔隙水压力消散情况来确实。2.3 沉桩达不到设计深度静压管桩施工时，桩设计是以最终贯入度和最终桩长作为施工的最终控制，如发现个别桩长达不到设计深度时，主要原因：一是勘探资料粗，勘探点不够，对局部硬夹层、软夹层及地下障碍物了解不够；二是中断沉桩时间过长，由于设备故障或其他特殊原因，致使沉桩过程突然中断，或接桩时，桩尖停留在硬土层内，若延续时间过长，沉桩阻力增加，使桩无法沉到设计深度；三是在群桩施工时穿越较厚的砂夹层，由于其结构的不稳定，同一层土的强度差异很大，桩沉入到该层时，砂层越挤越密，最后会有沉不下的现象。预防措施：发生管桩沉不下去时，应详细查明工程地质情况，正确选择持力层或标高，合理选择施工方法及压桩顺序，冷静分析原因，找出对策才能继续施工。2.4 处理实例桩身断裂的处理：(1) 内加固法：对断桩位置深度大于5米的一根，采用螺旋钻清除管桩内孔杂物，并清理深度超过断裂处1米以下，经过内孔壁清洗干净后，将配纵筋616，螺旋箍8100的钢筋笼放置在管桩孔内，内灌加膨胀剂的C30细石混凝土。(2) 外加固法：对断桩位置深度小于5米的一根，用人工挖孔，钢筋混凝土园模作护壁，找到断桩处，挖至断桩以下1米，将配纵筋1216，螺旋箍8100的钢筋笼放置在管桩外侧，并用掺膨胀剂的C30细石混凝土灌注，将管桩外包。短桩的处理：将终压力加大，对选定的3根短桩进行复压，结果下沉最小为15CM，最深为190CM，均到达强风化岩层。经质监站对复压后的桩进行静载实验，结果全部合格，实践证明加大终压力是处理短桩的有效办法。3、施工条件 目前现场场地已经基本平整，三通一平已经完成，为使场地具备静压桩机施工条件，须预先在桩机工作区域（桩基外边线5米）内铺设建筑垃圾加固场地，铺设管桩运输道路（80t）。 场地加固由施工单位提出，经甲方、监理、总包单位共同确认后实施。4、施工部署 4.1 施工安排。 根据现场情况，工期以及甲方要求。调进一台ZYJ-900液压静力压桩机，桩机配备二台30kw交流电焊机进行接桩工作。 4.2 进度计划。 计划工期为101天，每天完成 根桩，可以在 天内提前完成施工任务。 4.3 测量放线。 首先请专业测量公司放线定位每栋的控制点。再由这些控制点依次引出轴线位置，并在两边用龙门板桩固定。根据图纸和现场轴线可确定每根桩的桩位，并用40cm长25直径钢筋固定桩位中心，并用白粉根据桩径围护桩位。 轴线和桩位全部根据图纸确定后，进行复查，然后会同监理工程师及有关单位代表，按设计尺寸复核、验收、签证，做好资料记录。 5、施工方法5.1 场内运输道路铺设要平整，管桩堆放合理，周围做好排水系统，保证场地畅通和无积水。 5.2 施工工艺. 测量放线定桩位桩机就位喂桩至桩机前安装桩尖机起吊桩，对桩位调整桩及桩架的垂直度施压复核垂直度继续施压接桩测量贯入度桩机移位。 5.3 施工流水作业。 组织压桩的流水，是合理组织压桩的重要前提，它不但是能否顺利施工、确定压桩，而且与桩的堆放，场地布置等有很大关系。我们在决定该工程的压桩流水时考虑了桩的供应条件，起吊条件，桩架移动无妨碍吊机回旋空间，压桩挤土对周围的影响等因素。根据选用机械的特点，进行单机施工范围的划分，分片包干。整个压桩过程中桩机采用直线行走路线进行施工，使施工质量及施工进度达到最佳状态。 5.4 质量控制。 5.4.1 配桩和送桩的方法。 然后根据地质资料的桩长对每个桩进行配桩，同时在每个桩的施工前，对第一条桩适当地配长些，以便掌握该地方的地质情况。其它的桩可以根据该桩的入土深度或加或减，使能合理地使用材料，节约管桩。 5.4.2 工程施打完毕后，按设计要求及施工规范进行垂直荷载实验。5.4.3 压桩标准：在施工前，先详细的研究地质资料，选择有代表性的三个桩位，进行试桩，第一条连续压到设计极限单桩承压力，第二、第三条只压到设计值的60左右，（每入土1M读取压力值），停机3060分钟后复压，记录复压值（吨位）。等待715天后进行静压试验，由建设、设计、勘察、监理单位人员参加，合格后设计部门即可制定本工程的终压条件。 5.4.4 桩位偏差：桩中心位移容许偏差0.5。先张法预应力混凝土管桩基础技术规程(1)前 言本规程是根据省建设厅闽建科函20051号文要求，由福建省建筑设计研究院、福州市建筑设计院主编，并会同有关设计、制作、施工、科研和教学等单位共同制订而成。本规程在制订过程中，认真总结了省内外使用先张法预应力混凝土管桩的经验，广泛征求了有关设计、施工、勘察、科研、教学单位和建设管理部门的意见，反复讨论和修改，最终经审查定稿。本规程共有7章5个附录，主要技术内容是：总则、主要术语和符号、地基勘察、制作、规格和质量要求、管桩基础设计、管桩基础施工、管桩基础工程质量检验及验收等。本规程采用的符号、计量单位和基本术语均按照国家标准建筑结构设计术语和符号标准GBT50083-97的规定。在执行过程中,请各单位结合工程实践，认真总结经验，随时将有关意见和建议反馈回省建设厅科学技术处(地址:福州市北大路242号 邮编:350001)。主编单位：福建省建筑设计研究院福州市建筑设计院 参编单位: 福建省建筑工程施工图审查中心福建省建筑轻纺设计院厦门市建筑设计院有限公司 福州国伟建设设计有限公司福建省建筑科学研究院中国建筑第七工程局第三建筑公司福建六建建工集团公司福建闽侯县建筑机械厂福建三和混凝土桩杆有限公司福建建华管桩有限公司福建大地管桩有限公司福清市大业管桩有限公司主要起草人：卢伟煌 林功丁 郑念屏 谢益人 彭伙水 胡贤忠 张文耀刘珠雄 施建日 吴平春 林 栋 林 基 闵有定 吴古海何锐成 柴 勤目 次1 总 则52 术语和符号52.1 术语52.2 符 号63 地基勘察84 管桩制作、规格和质量要求84.1 规格分类842 原材料要求84.3 构 造要求944 生产工艺104.5 产品质量要求105 管桩基础设计115.1 一般规定1152 桩基计算1453 构造要求206 管桩基础施工2161 一般规定216.2 管桩起吊、运输和堆放226.3 管桩接桩(或连接)236.4 锤击法沉桩2365 静压法沉桩247 管桩基础工程质量检验及验收267.1 锤击法沉桩收锤标准267.2 静压法沉桩终压标准267.3 质量检验2774 工程验收28附录A 管桩尺寸允许偏差值29附录B管桩外观质量要求30附录C管桩抗裂弯矩、极限弯矩及最大桩节长度31附录D 柴油锤重选择参考表32附录E 静压桩机参数表33本规程用词说明33条文说明341 总 则353 地基勘察364 管桩制作、规格和质量要求364.1 规格分类364.4 生产工艺364.5 产品质量要求375 管桩基础设计375.1 一般规定375.2 桩基计算385.3 构造要求396 管桩基础施工406.1 一般规定406.2 管桩起吊、运输和堆放416.3 管桩接桩或连接416.4 锤击法沉桩4165 静压法沉桩427 管桩基础工程质量检验及验收437.1 锤击法沉桩的收锤标准437.2 静压法沉桩终压标准437.3 质量检验441 总 则l.0.1 为了在先张法预应力混凝土管桩(以下简称“管桩”)基础设计与施工中做到安全适用、技术先进、经济合理、保证质量、保护环境、方便施工，特制定本规程。1.0.2 本规程适用于我省工业与民用建筑工程(包括构筑物)低承台管桩基础勘察、设计、施工和质量验收。对铁路、公路、港口、码头、水利等工程中使用管桩，应按国家有关行业标准采用。 1.0.3 先张法预应力混凝土管桩，先张法预应力高强混凝土管桩,适用于抗震设防烈度7度及7度以下地区；先张法预应力混凝土薄壁管桩，适用于抗震设防烈度6度及非抗震地区。1.0.4 管桩不宜在下列场地中应用：1 土层中夹有难以消除的孤石、障碍物，或含有不适宜作持力层且管桩又难以贯穿的坚硬夹层；2 管桩难以贯入的岩面上无适合作桩端持力层的土层，或持力层较薄且持力层的上覆土层较松软；或管桩难以贯入的岩面埋藏较浅且倾斜较大。1.0.5 除执行本规程外，尚应符合现行国家和行业有关标准、规范的规定。凡未注明日期的引用文件，其最新版本适用本规程。2 术语和符号2.1 术语2.1.1 管桩concrete pipe pile本规程所称的管桩是指采用离心成型的先张法预应力混凝土环形截面桩。2.1.2 管桩基础Concrete pipe pile foundation由打（压）入土（岩）层中的管桩和连接于桩顶的承台共同组成的建(构)筑物基础。2.1.3 填芯混凝土cavity-filling concrete灌填在管桩顶部内腔的混凝土，该混凝土强度等级比承台提高一级，且不得低于C30，且应在填芯混凝土中掺入微膨胀剂。2.1.4 送桩 pile following打桩过程中，借助送桩器将桩项沉至地面以下的工序。2.1.5 收锤标准condition for stop hammering将桩端打至预定深度附近时终止锤击的控制条件。2.1.6 终压标准conditionfor stop pressing为满足静压桩设计要求而制订的压桩施工终止时的控制措施和条件。2.2 符 号2.2.1 抗力和材料性能桩身混凝土轴心抗压强度设计值；边长为150mm的桩身混凝土立方体抗压强度标准值；桩身混凝土轴心抗拉强度设计值；焊缝抗拉强度设计值；填芯混凝土与管桩内壁的粘结强度设计值；相应于荷载效应基本组合时单桩竖向承载力设计值；相应于荷载效应基本组合时单桩竖向抗拔承载力设计值；桩身竖向极限承载力；桩端端阻力特征值；桩第i层土(岩)的侧阻力特征值；单桩竖向承载力特征值；单桩抗拔承载力特征值；单桩水平承载力特征值；桩身的抗弯承载力设计值；2.2.2 作用和作用效应相应于荷载效应标准组合时，作用于桩基承台顶面的竖向力；桩基承台自重及承台上土自重标准值；桩身自重标准值，地下水位以下应扣除浮力；相应于荷载效应标准组合时，作用于承台底面的水平力；相应于荷载效应标准组合时，作用于任一单桩的水平力；相应于荷载效应基本组合时，作用于单桩的弯矩设计值；、 相应于荷载效应标准组合作用下承台底面通过桩群形心的x,y轴的力矩；相应于荷载效应标准组合轴心竖向力作用下任一单桩的竖向力：相应于荷载效应标准组合偏心竖向力作用下第i根桩的竖向力：相应于荷载效应标准组合偏心竖向力作用下单桩最大竖向力：桩身截面混凝土有效预压应力；2.2.3 几何参数A桩身横截面面积；桩底端横截面面积（桩尖水平投影面积)；当采用开口型桩尖时，按封口型桩尖计算水平投影面积管桩内孔受拉钢筋面积d管桩外径； 桩穿越第i层土(岩)的厚度；填芯混凝土的长度；桩身外周边长度；管桩内孔圆周长度；、 桩i至桩群形心的y、x轴线的距离；2.2.4 其它桩基中的桩数：结构重要性系数：抗拔系数；土的水平抗力系数的比例系数；管桩的水平变形系数。3 地基勘察3.0.1 管桩基础的地基勘察应符合现行国家标准岩土工程勘察规范GB50021或高层建筑岩土工程勘测规程JGJ72有关规定和要求，详细勘察阶段应符合本规程有关规定和要求。3.0.2 勘探孔的间距宜为14m24m，每项工程或大型项目的每个单位工程的勘探布点不宜少于5个。当相邻勘探点所揭露的持力层层面坡度大于10时，勘探孔的间距应适当加密，并绘制持力层等高线，以供设计、施工时参考。3.0.3 勘探孔的深度应满足提供管桩持力层的设计要求，应深入管桩桩端平面以下3m6m。控制性钻孔的深度应满足下卧层验算要求。具有软弱下卧层时，钻孔深度应达到桩基变形计算深度下2m3m，并应满足强度验算要求。3.0.4 在勘探深度内，对每一土层宜进行动力触探试验或静力触探试验，提供设计所需参数。对饱和粘性土应测定其灵敏度，提供设计参考。4 管桩制作、规格和质量要求4.1 规格分类4.1.1 管桩按桩混凝土强度等级及壁厚分为：预应力高强混凝土管桩(代号PHC)、预应力混凝土管桩(代号PC)、预应力混凝土薄壁管桩(代号PTC)。PHC桩混凝土强度等级不低于C80，PC桩和PTC桩混凝土强度等级不高于C80但不低于C60。PHC、PC桩壁厚一般为75mm130mm，大直径桩壁厚可达150mm，PTC桩壁厚较小，一般为55mm70mm。4.1.2 管桩按外径主要分为300mm、400mm、500mm、550mm、600mm、800mm、1000mm等规格。4.1.3 管桩按抗弯性能或有效预压应力值分为A型、AB型、B型和C型等,其有效预压应力值分别为4Mpa、6Mpa、8Mpa、10Mpa，其计算值应在各自规定值的 范围内，管桩的抗弯性能应符合附录C的规定。预应力混凝土薄壁管桩主要考虑承受纵向压力，其抗弯性能应满足管桩吊运和堆放要求。42 原材料要求4.2.1 水泥应采用强度等级不低于R42.5级的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥，其质量应符合硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥GBl75、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥GBl344的规定。4.2.2 骨料的质量应满足下列要求：1、骨料应采用碎石，PHC桩、PC桩的碎石最大粒径应不大于25mm，PTC桩的碎石最大粒径应不大于20mm，且均不应超过钢筋净距的34和壁厚的13，其质量应符合建筑用卵石、碎石GBT14685的规定；2、细骨料宜采用洁净的中粗砂，细度模数为2.3-3.4，其质量均应符合建筑用砂GBT14684的规定。 4.2.3 钢材的质量应答下列要求：1、预应力钢筋应采用预应力混凝土用钢棒，预应力混凝土用钢丝，其质量应符合预应力混凝土用钢棒YBT111和预应力混凝土用钢丝GBT5223的规定；2、螺旋筋宜采用冷拔低碳钢丝、低碳钢热轧圆盘条，其质量应分别符合冷拔钢丝预应力混凝土构件设计与施工规程JGJl9、低碳钢热轧圆盘条GBT701的规定；3、端部锚固钢筋、架立圈宜采用低碳钢热轧圆盘条和钢筋混凝土热轧带肋钢筋，其质量应分别符合低碳钢热轧圆盘条GBT701、钢筋混凝土用热轧带肋钢筋GBl499的规定；4、端板、桩套箍宜采用Q235钢，其质量应符合碳素结构钢GBT700的规定。4.2.4 混凝土拌合用水的质量应符合混凝土拌合用水标准JGJ63的规定。4.2.5 外加剂的质量应符合混凝土外加剂GB8076的规定，严禁使用氯盐类外加剂。4.2.6 掺合料不得对管桩产生有害影响，使用前必须进行试验验证。4.3 构 造要求4.3.1 钢筋骨架应符合下列规定：L、预应力钢筋应沿其分布圆周均匀配置。最小配筋率不低于0.4%,且不少于6根。2、螺旋筋的直径应根据管桩外径确定。管桩外径450mm以下的螺旋筋直径应不小于4mm；管桩外径500mm600mm的螺旋筋直径应不小于5mm；管桩外径800mm1000mm的螺旋筋直径应不小于6mm。管桩螺旋筋的螺距最大不超过110mm。在管桩两端1000mm1500mm范围内螺旋筋的螺距宜为40mm60mm。3、端部锚固钢筋和架立圈应按设计图纸确定，采用钢筋骨架滚焊机制作的骨架可不设架立圈。4、骨架成型后各部分尺寸应符合下列要求：1)预应力钢筋间距偏差不大于 5mm；2)螺旋筋的螺距偏差不大于lOmm。4.3.2 管桩预应力筋的混凝土保护层厚度应符合下列要求：1 PHC、PC桩不应小于25mm；2 PTC桩不应小于20mm。4.3.3 管桩接头可采用机械连接或焊接， 1、机械连接应符合预应力混凝土管桩机械快速连接接头施工及验收规程DBJ13-58-2004的规定。2、焊接应符合下列规定：1）应符合管桩接头端板的宽度不应小于管桩的壁厚；2）接头的端面必须与桩身的轴线垂直；3）接头的焊缝坡口尺寸应按设计确定，焊条宜采用E4303或E4316焊条，其质量应满足碳钢焊条GBT5117的规定。44 生产工艺4.4.1 钢筋的加工应符合下列规定：1、钢筋应清除油污，不应有局部弯曲，端面应平整，单根管桩同束预应力钢筋下料长度的相对误差不应大于L5000；2、预应力钢筋镦头强度不得低于该材料标准强度的90；3、预应力筋和螺旋筋焊接点的强度损失不得大于该材料标准强度的5，松脱的焊点应用钢丝绑扎。4.4.2 采用先张法模外预应力工艺，总张拉力应符合设计规定，在应力控制同时检测预应力钢筋的伸长值，当发现两者数值有异常时，应检查、分析原因、及时处理。4.4.3 混凝土配料应采用电子秤称量，并应采用强制式搅拌机进行搅拌。各种材料称量的允许误差为：水泥、掺合料1，粗、细骨料2，水、外加剂1。4.4.4 采用浇灌机对混凝土布料应均匀，离心工艺成型应按慢速、中速、高速三个阶段进行，以保证混凝土密实及壁厚均匀。4.4.5 蒸汽养护工艺应按预养、升温、恒温、降温四个阶段进行，升温速率每小时不宜超过 ，恒温温度不宜超过 ；压蒸养护在脱模以后应按升压升温、恒压恒温、降压降温三个阶段进行。4.4.6 放张预应力筋时，与管桩相同条件养护的混凝土试件的抗压强度不得低于40MPa。4.5 产品质量要求4.5.1 管桩的混凝土强度等级应符合下列要求：1 PHC桩不应低于C80；2 PC、PTC桩不应低于C60。4.5.2 管桩的尺寸允许偏差应符合附录A的规定。4.5.3 管桩的外观质量应符合附录B的要求。4.5.4 管桩的抗裂弯矩与极限弯矩应符合下列要求：1 PHC、PC桩的抗裂弯矩、极限弯矩及最大桩节长度应符合附录C中表C.0.1的规定；2 PTC桩的抗裂弯矩、极限弯矩及最大桩节长度应符合附录C中表C.0.2的规定。4.5.5 本规程未作规定的其他要求，如管桩的堆放、吊运等应分别符合先张法预应力混凝土管桩GBl3476和先张法预应力混凝土薄壁管桩JC888标准的有关规定。4.5.6 管桩的混凝土强度必须达到设计强度，常压养护应满14天龄期，压蒸养护应满1d龄期.4.5.7 桩尖采用钢板制作，钢板材质应符合碳素结构钢GBT700的有关规定，材料的机械性能不应低于Q235钢要求，桩尖制作和焊接应符合建筑钢结构焊接技术规程JGJ81和福建省建筑标准设计图集的要求。4.5.8 管桩结构、配筋、接头等的规格与构造详见设计或福建省建筑标准设计图集。5 管桩基础设计5.1 一般规定5.1.1 根据地基复杂程度、建筑物规模和功能特征以及由于地基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度，将管桩基础设计分为三个设计等级，设计时应根据具体情况，按表5.1.1选用。表5.1.1 管桩基础设计等级设计等级建筑与地基类型甲级重要的工业与民用建筑物30层以上的高层建筑体型复杂、层数相差超过lO层的高低层连成一体建筑物大面积的多层地下建筑物(如地下车库、商场、运动场等)对桩基变形有特殊要求的建筑物对原有工程影响较大的新建建筑物场地和地基条件复杂的一般建筑物乙级除甲级、丙级以外的工业与民用建筑物丙级场地和地基条件简单、荷载分布均匀的七层及七层以下民用建筑一般工业建筑，次要的轻型建筑物5.1.2 管桩基础设计时，所采用的荷载效应最不利组合与相应的抗力限值应符合下列规定：1、当按单桩承载力确定桩数量时，传至承台底面上的荷载效应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。相应的抗力应采用单桩承载力特征值；2、当计算桩基沉降时，传至承台底面上的荷载应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合，不应计入风荷载和地震作用。相应的限值应为地基变形允许值；3、在计算承台内力、确定承台高度、配筋和验算桩身强度时，上部结构传来的荷载效应和相应的桩基底反力，应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，采用相应的荷载分项系数。相应的抗力应采用承载力设计值。4、管桩基础设计安全等级、结构设计使用年限和结构重要性系数 应按有关规范的规定采用，但结构重要性系数 不应小于1.0。5.1.3 管桩基础设计应具备下列基本资料：1、符合本规程第3章规定的岩土工程勘察报告；2、建筑场地与环境条件，包括地上及地下管线、地下构筑物的分布，可能受到影响的邻近建筑物或构筑物的地基及基础情况，施工机械进退场及现场运行条；3、建筑物上部结构类型及形式、荷载、分布及性质、生产工艺等对基础沉降、水平变位的要求；4、建筑场地总平面图、建筑物地下室或首层结构平面图；5、抗震设防的有关资料；6、桩规格、接头形式及供应条件；7、沉桩设备性能及其对地质条件的适应性。5.1.4 管桩基础应根据承载能力和变形控制的要求进行下列计算或验算：1、根据桩基的使用功能和受力特征进行桩基的竖向(抗压或抗拔)承载力计算和水平承载力计算；2、桩身承载力验算；3、计算承台内力并验算其承载力；4、桩基沉降计算；5、当桩端持力层下存在软弱下卧层时，桩端以下的持力层厚度一般不宜小于5倍桩身直径，并按实体深基础法验算软弱下卧层的承载力和变形；6、对管桩基础设计等级为甲级且水平荷载较大或水平变位要求严格时，应作桩基水平变位验算；7、当使用条件要求限制混凝土裂缝时，应作裂缝控制验算。5.1.5 管桩的布置应符合下列规定：1、桩的中心距不得小于表5.1.5的规定值；2、采用多桩或群桩时，宜使桩承载力合力点与其上部结构竖向长期荷载作用点相重合；3、宜以较厚均匀的坚硬粘性土层、密实碎石(砂、粉)土层、全风化或强风化岩层作桩端持力层；桩端进入持力层的深度不应小于500mm，且对粘性土、粉土、残积土、全风化岩不宜小于2.0d，砂土不宜小于1.5d，碎石类土、强风化岩不宜小于1.0d；4、管桩用作摩擦型桩时，桩的长径比不宜大于100；管桩用作端承型桩时，桩的长径比不宜大于80。当桩穿越厚度较大的淤泥等软弱土层、承台底面有可液化土层时，应考虑桩的稳定性及对承载力的影响；5 、选定桩长时，应减少接桩，接桩位置应避免桩尖接近硬持力层或桩尖处于硬持力层中；6、同一结构单元宜避免采用不同类型的桩及受力性质差别较大的同类型桩；7、同一承台的桩数不宜少于2根，当2根桩以下时，应加强承台间的拉结；8、布桩时，应考虑挤土效应对桩和周围环境的影响。布桩平面系数不宜大于6.0%，当穿越深厚软土时，不宜大于4.0%。表5.1.5管桩的最小中心距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根条形承台内排数不少于3排3.5d其他情况3.0d 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：3、当桩穿越较厚软弱土层且桩端进入持力层的深度小于本条第3款规定值时，桩中心距应适当加大；4、当静压管桩采用开口型桩尖时，独立承台内桩数超过30根及大面积群桩的最小中心距可适当减少，但不得小于3.5d； 5、当采用引孔压桩时，桩的最小中心距可适当减少，但不得小于3.0d。5.1.6 PTC桩不宜承受水平荷载或用作抗拔桩。5.1.7 预应力管桩持力层若为遇水软化土(岩)层，而施打（压）后持力层可能进水时，设计应采取以下之一措施。1、应在终桩后立即往桩孔中灌强度等级C20混凝土，高度不小于1.5米；2、采用封口型桩尖，焊缝要连续饱满不渗水；3、第一节管桩用尖头形封闭混凝土桩尖。5.1.8 管桩基础承台设计应符合国家标准建筑地基基础设计规范GB50007有关承台计算及构造要求的规定外，尚应符合下列规定：1、承台的混凝土强度等级应满足桩上局部承压的要求；2、柱下单桩承台，应在纵横两个方向设置能承受各自方向柱底弯矩的连系梁，连系梁的线刚度不宜小于柱的线刚度，且连系梁的宽度不应小于250mm；3、两桩桩基的承台，应在其短向设置能承受该柱底弯矩的连系梁, 连系梁的线刚度不宜小于柱的线刚度，且连系梁的宽度不应小于250mm；4、在抗震设计时，承受该柱底弯矩的连系梁，梁端箍筋应按框架梁端加密区的要求设置。江苏省规范基桩质量检测工作实施导则各省辖市建设局（建委）、苏州工业园区规划建设局：为提高工程质量检测水平，促进工程质量检测机构规范化建设，我们组织编写了江苏省规范基桩质量检测工作实施导则，现印发给你们，请各地认真贯彻执行，在执行中如有问题和建议，请及时与我厅工程建设处联系。附件：江苏省规范基桩质量检测工作实施导则|江苏省建设厅二五年八月十一日江苏省规范基桩质量检测工作实施导则第一章 总 则1.1 为确保基桩（地基和桩基）的工程质量、为设计和施工验收提供可靠依据，规范基桩质量检测工作十分重要。1.2 基桩质量检测工作应符合安全适用、技术先进、操作规范、数据准确、评价正确的原则，满足建筑地基基础施工质量验收规范（GB50202-2002）的要求。依据建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）、建筑桩基技术规范（JGJ94-94）、建筑基桩检测技术规范（JGJ106-2003）等现行技术标准，结合我省的实际情况，特制定规范基桩质量检测工作实施导则（以下简称导则）。1.3 导则在江苏省行政区域内适用。凡在江苏省从事基桩质量检测工作都必须取得基桩质量检测机构资质证书，在资质证书规定的范围内开展工作。并取得计量认证合格证书。% R