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南 阳 理 工 学 院 本科生毕业设计（论文） 学 院： 土木工程 专 业： 土木工程 学 生： 指导教师： 张建文 完成日期 2012 年 5 月 南阳理工学院本科生毕业设计（论文） 东方蓝海2#楼桩基础工程质量控制 Pile Foundation Engineering Quality Control of Dong Fang Lan Hai No.2 Building总计： 毕业论文29页 表 格： 3 个插 图： 6 幅南 阳 理 工 学 院 本 科 毕 业 设 计（论文）东方蓝海2#楼桩基础工程质量控制 Pile Foundation Engineering Quality Control of Dong Fang Lan Hai No.2 Building学 院： 土木工程 专 业： 土木工程 学 生 姓 名： 学 号： 指 导 教 师（职称）： 张建文（副教授） 评 阅 教 师： 完 成 日 期： 2012年5月 南阳理工学院Nanyang Institute of Technology28 / 35东方蓝海2#楼桩基础工程质量控制土木工程专业夏杨摘要在高层建筑中，桩基础是一种应用广泛的深基础形式，其中预应力高强混凝土管桩在高层建筑中的应用尤为常见，因此其工程质量的控制就显得特别重要。本文首先对预应力高强混凝土桩简单的介绍，并分析了高强混凝土管桩在国内外的发展情况及前景展望。然后结合整个施工过程，即施工前、施工中和施工后，循序渐进，一一列举了整个施工工程中各个环节出现的具体问题，同时针对这些问题，并结合工程具体情况，分析了各种质量问题的原因，给出了具体解决方案。关键词桩基础；质量；控制Pile Foundation Engineering Quality Control of Dong Fang Lan Hai No.2 BuildingCivil Engineering Major Xia YangAbstract: Pile foundation is widely used as a kind of deep foundation forms in high-rise buildings, in which PHC(High strength prestressed concrete pipe pile) applied in high-rise buildings are particularly common, so it is very important to control its engineering quality. First, the paper simply introduces the PHC and the prospect of the high concrete pipe in the domestic and overseas. Second, it expounds some specific problems appearing in each link combined with the whole construction process which includes before-construction, construction and after-construction. This paper analyzes the reason of those quality problems and gives specific solutions combined with engineering.Key words: pile foundation; quality; control 目录1本项目工程概况.12预应力高强混凝土管桩概述.32.1预应力高强混凝土管桩（PHC）的概念.32.2 PHC管桩的应用优势.32.3 PHC管桩在国内外的应用.42.4目前国内PHC管桩应用中存在的问题.72.5我国的PHC管桩发展前景.83 PHC管桩施工质量控制.103.1 PHC管桩的主要适用对象.103.2 PHC管桩的主要沉桩方法.103.3 PHC管桩的施工工艺.11 3.3.1施工前的准备工作.11 3.3.2施工工艺流程.12 3.3.3管桩的进场检验.15 3.3.4管桩的吊装、运输和堆放.17 3.3.5正式压桩前的准备工作.17 3.3.6试压管桩的一些规定.18 3.4 PHC管桩施工要点总结.19 3.5 PHC管桩施工过程中的质量管理.20 3.6成桩的质量检查.233.7常见质量问题分析与处理.24结束语.27参考文献 .28致谢.291 本项目的概况1.工程名称淮南地矿安徽东方蓝海项目A1组团二标段工程2#楼。2.工程地址合肥市滨湖新区（位于云谷路以南、成都路以北、金斗西路以东、湖南路以西）。3.建设单位淮南地矿安徽东方蓝海有限公司4.设计单位上海众鑫建筑设计研究院有限公司5.监理单位安徽天翰工程咨询有限责任公司6.勘察单位合肥市勘察院有限责任公司7.工程规模2#楼总建筑面积为18783.238.承包方式施工总承包9.工程质量标准要求确保合格工程10.安全文明施工要求创市安全文明工地标准11.工程建筑结构特征本工程为框架剪力墙结构住宅，地上三十三层，地下一层，使用年限50年；基础采用预应力管桩，管桩单桩承载力特征值为2100KN，试桩加载值4200KN，管桩内径为500mm，壁厚125mm，桩长20M，桩数226根；抗震设防烈度为7级，屋面防水等级为二级。12.砼强度等级基础垫层为C15，厚150；地下室墙柱为C50其余均为C35；地下室底板外墙混凝土抗渗等级P6，地下室顶板面以上为C30；13.受力钢筋保护层地面以下环境及雨蓬环境类别为二（a）类，其他为一类：地下室底板、顶板顶部25mm，地下室顶板底部20mm，地下室外墙外侧（内侧）50（15mm），内墙、楼面面板15mm。14.国家和省、市法规和行政规章建筑工程质量管理条例工程建设监理规范15.国家和省市现行的强制性技术标准工程建设强制性标准建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-2001砌体工程施工质量验收规范GB50203-2002砼结构施工质量验收规范GB50204-2002合肥市住宅工程质量通病防治导则合建设【2006】339号文16.工程设计文件施工图纸设计交底及图纸会审记录、设计变更文件建设单位提出的工程变更文件17.合同建设单位与监理单位签订的建设工程委托监理合同建设单位与施工单位签订的建设工程施工合同 2 预应力高强混凝土管桩概述2.1 预应力高强混凝土管桩（PHC）的概念预应力高强度混凝土管桩。是采用先张法预应力离心成型工艺，并经过10个大气压，1800 左右的蒸汽养护，制成的一种空心圆筒型混疑土预制构件，沉桩时桩节处通过焊接端头板接长。桩的下端设置十字形桩尖，圆锥形桩尖或开口型桩尖。标准节长为10m ，直径从300mm800mm ，混凝土强度等级C80。按管桩的抗弯性能或混凝土有效预压应力值分为A型、AB型、B型和C型。目前国内规模生产的多为A型和AB型两种1。2.2 PHC管桩的应用优势 （1）工期方面的优势在商品经济发展的时代，“时间就是金钱，工期就是效益”。管桩施工速度快，一台打桩机每台班至少可压20根桩；管桩工期短，主要表现在以下三个方面：a.施工前期准备时间短，尤其是PHC桩，从生产到使用的最短时间只需三至四天；b.施工速度快，一栋2-3万平方米建筑面积的高层建筑，10天左右便可完成；c.检测时间短，一周内便可测试检查完毕。 PHC高强预应力管桩采用静压法沉桩，具有无振动、无噪声、无冲击力，可实现24h作业，增加施工时间，缩短施工工期，桩体为工厂预制，可以说静压桩步入基础处理工业化轨道。 从成桩速度上来说，PHC高强预应力管桩成桩工序少，操作简单，即吊桩就位、调整桩基及桩的垂直度、施压并复核垂直度、继续施压至设计标高。 灌注桩、CFG桩需对桩体混凝土养护，因此验桩、试桩需要停工40d左右，而PHC管桩为预制桩，无需等混凝土大袋龄期才可验桩，这无疑说明PHC管桩施工工期优于灌注桩和CFG桩。另外，验桩单位还可利用静力压桩的机械作为反力装置，无需动用吊车、汽车，还可使验桩费用降低1。（2）桩体施工质量方面的优势预应力管桩桩身混凝土强度高，有的高达80MPa,并可打入密实的砂层及强风化岩层，桩尖进入强风化岩层或密实的砂层后，经过强烈的挤压，桩尖附近的强风化岩层或密实的砂层已不是原始状态，桩端载力可比原状提高80-100%，所以管桩承载力设计值要比同样直径的沉管灌注桩或钻孔灌注桩高很多，如直径500mm的管桩，最高设计承载力用到2700kN,相当于直径600和直径700的钻(冲)孔灌注桩。灌注桩成孔时，尤其是采用冲击成孔时须采用泥浆护壁，桩体外侧的泥皮厚，使桩的承载能力难以发挥，灌注桩在清孔时，对沉渣没有很恰当的处理方法，使桩端质量和桩长受到影响。 CFG桩一般桩径400mm，混凝土强度等级不高。桩距又较小，在开挖过程中极易碰断桩体，严重时还可造成桩下段的断裂。 CFG桩用于高层住宅工程地基处理时，一般有效桩长较长，在桩长范围内存在地下水时，即使保证钻孔垂直，但随深度加深，土侧压力也会越来越大，再加上提拔钻杆所产生的负压，促使地基土向桩孔径向收缩，此时流塑状态的混凝土提供的被动土压力较小，因此CFG桩下段极易造成缩颈问题。再者，由于在土的侧向压力的作用下，也会造成桩下段不垂直。PHC管桩是事先在工厂预制成型，且桩体强度较高，可达到C80。桩体的成型质量与强度质量可以得到保证；每节桩按定尺生产，压桩深度一目了然，因此施工过程可监控性强；静力压桩施工的同时，即已知道每根桩成桩后能承受多大荷载，有利于设计参数及时调整；在质量控制方面优于灌注桩CFG桩。管桩是工厂化生产，加上耐打（压）性较好，只要按施工要求认真操作，成桩质量在各种桩基中是最可靠的，特别是静压桩，承载力的保证率更高，一般来说，桩基施工成桩方式与人为因素的关系越密切，桩基的质量可靠度就越低。预应力管桩基础与人为因素的关系在诸多桩基中是最不密切的，所以其质量的可靠度就越高。（3）减少资源、资金浪费方面的优势灌注桩、CFG桩施工时，为保证有效桩的质量桩顶超灌难控制，严重超过设计需要，超灌12m的情况司空见惯，常常造成很大浪费，且带来破桩头的困难。而PHC管桩可把桩压至设计深度，不存在超灌部分、人工破桩头、吊车调运桩头等问题，又节约了资源，减少了浪费。（4）降低环境污染方面的优势 PHC静压管桩施工过程中无湿作业，无成孔护壁工艺，因此场地无需设置泥浆池，施工过程中也无需清运泥浆，没有施工地扬尘，道路抛洒等环境污染现象。另外，静力压桩工艺消除了施工噪声的污染。因此，采用PHC静压管桩对减少环境污染有着积极的影响。（5）成本方面的优势 CFG桩为满堂布桩，采用筏板基础，而PHC静压管桩为墙下布桩，采用条形基础，可大大减少桩数，基础也可由筏基相应变为条基，PHC静压管桩的侧摩阻力、桩端摩阻力的发挥要强于CFG桩，因此桩长也可以缩短，虽然静力压桩单位长度的价格高于CFG桩，但是从桩长、桩数量、基础形式、施工工期、验桩费用等几方面综合考虑，PHC静压管桩较CFG桩成本优势较为明显。再者，由于PHC静压管桩施工，对地基土产生了挤密作用，增加了土的被动土压力，因此对基坑保护起到了积极的影响。2.3 PHC管桩在国内外的应用 （1）我国高强预应力混凝土管桩发展现状管桩在我国的发展简史 40年代初开始研制离心混凝土管桩（RC）； 60年代中期开始研制并应用预应力混凝土管桩(PRC)； 90年代开始大量应用高强预应力混凝土管桩(PHC)。 数量我国是全球生产应用管桩最多的国家，年产量可达3亿米、年应用量近2.6亿米，产值可达350亿元，形成产业链产值到达700亿元，在我国水泥混凝土制品行业总产值中占有比较大的份额。 规格型号：由于我国幅员辽阔，各地区的地质结构差异性大，因此，规格型号也是全球最多。 应用领域90年代初期，管桩主要是应用在沿海及沿江流域。在广东省、浙江省、江苏省及上海等大城市应用比较广泛，主要用于公路、桥梁、码头建设和工业厂房、电厂的基础。 随着城市建设的飞速发展，预应力混凝土管桩在民用项目的建设中被大量的应用。在施工方面根据不同的地区不同的要求，也有不同的沉桩施工工艺来满足不同地质的要求。目前在软土地基上基本采用了预应力混凝土管桩。企业数量与能力预应力混凝土管桩生产企业从90年的10余家到目前的近500余家，而且产量也大幅度提高。2007年广东省中山建华生产管桩7480万米产值65.5亿元， 广东省三和生产管桩1950万米， 浙江省浙东集团生产管桩1500万米。 浙江省有一个嘉善县，人口只有38万，但是却有管桩生产企业46家（据预测年底将达到53家），年生产管桩5000万米左右。 目前我国的预应力混凝土管桩产量基本上是保持10%15%的年增长率上升。节能增效从经济方面考虑，自从我国大量地使用预应力混凝土管桩以来，替代混凝土方桩及钢桩，每年可以节约大量的各种建筑材料及资金，同时为人类节约了大量的能源，而且也使得现在的工程建设周期大大的缩短，以前不可能做到的事情可以成为现实。这都是我们这代人努力辛勤劳动的结果，我们也为此感到自豪2。（2）国外预应力混凝土管桩发展现状日本是预应力混凝土管桩开发应用最早的国家 ，目前他们的混凝土管桩有PC管桩、RC管桩、PHC管桩、SC钢管混凝土桩、AG竹节管桩和AHS-ST大根柱管桩(如图1-1)。 图1-1 AHS-ST大根柱管桩这些管桩的生产及应用与日本的地理位置有关，我们的高强度预应力混凝土管桩是从日本引进的。目前我国无论是管桩规格型号，还是产量及使用量在全球都是第一，但是在新产品开发及应用方面，我们却没有太大的进展，生产模式基本上还是停留在80年代末的水平。 日本是一个资源缺乏的国家，因此他们做什么事情都从“物尽其用”的角度出发，企业在不断的开发新的产品来代替老的产品，并且近一步地节约材料、能源和人工，每件产品力争做到完美。 由于日本的人工费很高，而且劳动力缺乏，所以日本的工厂机械化程度很高，能够使用机器的地方一般不会用工人。而且无论是汽车生产厂、电气生产企业，还是混凝土构件生产企业、预拌混凝土搅拌站（日本有很多搅拌站都是无人管理，搅拌车司机去搅拌站拉混凝土时自己去操作）、预应力混凝土管桩生产企业都是如此。 所以，他们年产量150万米的预应力混凝土管桩生产企业只有5060人。生产流水线的机械化程度很高，可以做到横向纵向自动移动。自动化的控制不但可以节约大量的劳动力，还可以避免许多人为因素对产品质量的影响。因此，日本的企业产品的合格率很高，很少有废品的产生，这也是降低成本的最好的出路。日本一些管桩生产企业管桩钢模板是单开口的，混凝土是采用泵送技术从一端喂料，既可以防止露浆又可以提高功效。最值得我们学习的是他们的建筑材料的应用，从开山爆破后的每一粒石屑都会很好的利用，绝对不会浪费，工厂非常整洁干净没有多余的材料及机械设备工具。 日本是一个多地震国家，二层以上的建筑都要用桩基础，因而高强预应力混凝土管桩的应用比较普遍。但是日本目前已经没有特大型的建设项目开工，所以管桩使用数量没有那么集中，不会像我们一个项目用几十万米的桩。他们的混凝土管桩生产企业注重研究适应不同的地质条件下成本最低且承载力最大的桩。 由于日本对于环境保护要求很高，日本已经不允许用柴油锤击的方法沉桩，所有的沉桩基本都采取钻孔植入法，或者中掘静压法沉桩。目前用的管桩最小的是直径300毫米，最大的是直径1200毫米，由于采用了没有污染、没有噪音的沉桩工艺，他们的管桩即使是使用薄壁结构也不会损伤其结构。2.4目前国内PHC管桩应用中存在的问题我国生产高强度预应力混凝土管桩已经有20年的时间了，虽然生产企业及生产规模生产使用数量上突飞猛进，但是产品质量我认为并没有提高，主要表现在以下几个方面：（1）材料方面混凝土管桩用PC钢筋高强度预应力混凝土管桩采用的预应力钢筋是管桩的主要原材料，我国原来没有这种PC钢筋，在80年代都是从日本进口，90年代初期我们研制了并生产了国产的PC钢筋，现在可以自给自足并且出口到日本及东南亚国家。但是，目前一些企业为了小集体的利益，不顾产品质量及建筑物的安危，指使一些小的钢筋生产工厂，生产不符合要求的钢筋。比如：以小代替大，所用的钢筋都是负公差以下的，并且要求钢筋生产工厂生产小于标准规定的细钢筋，作为交货条件。另外，就是擅自提高钢筋的极限抗拉强度，生产管桩时提高张力从而做非标产品，但是这种高强度预应力混凝土管桩的预压应力根本达不到要求，在运输及打桩过程中混凝土容易产生裂缝，对建筑物的基础工程造成很大的隐患。螺旋钢筋螺旋钢筋在混凝土管桩中起着钢筋笼成型的作用，但是主要的功能是抵抗混凝土管桩在沉桩过程中及以后的使用过程中的剪切应力。关于螺旋钢筋的使用我们的标准有明确的规定，但是现在大家为了降低成本，将螺旋钢筋的直径减少到能够使钢筋笼成型即可以，标准中规定是螺旋钢筋直径为5mm,但是他们只用3mm代替。由于很多人根本就不知道螺旋钢筋的重要性，所以根本没有当回事。国标GB134761999中已经明确规定了螺旋钢筋的配置要求，管桩二端应该密缠，但是在制造过程中都是加大间距，基本都在100mm120mm之间给管桩使用种下很大的隐患。管桩用端板管桩用端板是起着固定预应力钢筋，锁住混凝土管桩预压应力，连接上下管桩形成整体结构的重要结构件。关于端板的制造要求及材料在国家标准中都有明确规定，但是我们管桩生产企业现在使用的大量端板都是不符合标国家准要求的。有些企业为了降低成本而偷工减料，用不合格的端板来制造混凝土管桩。如：使用铸造端板，材质及结构均达不到要求，有的甚至掉到地上就成碎片；还有用中空端板，在端板的里面挖一条槽减轻端板的，但是对混凝土管桩来讲则降低了其使用功能。混凝土掺合料 目前大多数管桩生产企业都采用用磨细石英砂代替水泥，磨细石英砂代替水泥可以提高混凝土的标号，又可以增强混凝土的合易性有利用成型。一是可以节省能源，二来可以降低成本。但是磨细石英砂的质量应该严格控制，如果二氧化硅的含量达不到要求，或含泥量超标都达不到预期的效果。一些工厂只知道磨细石英砂可以代替部分水泥，就用磨细石英砂代替30%的水泥，但是混凝土的强度达不到C80。因为掺磨细石英砂必须与水泥匹配，磨细石英砂必须符合质量要求，二次压蒸养护的时间及温度也必须达到要求才能达到预期的效果。至于磨细石英砂的掺量是20%或者30%应该通过试验才能够决定，是应该根据企业所用的胶凝材料及工艺情况经过大量的试验才能够决定，而不能盲目的照搬照套3。（2）生产工艺方面主要表现有：缩短离心时间我们正常的离心工艺是先低速度离心（这是一个布料的过程，使得混凝土管桩每个截面的混凝土均匀），再是中速度离心（这个过程是混凝土的细骨料粗骨料及胶凝材料进一步的混合的最佳状态的过程），最后是高速离心（这个过程是混凝土进一步的密实，将多余的水分彻底排出）。三个离心阶段的时间是经过大量的试验在生产过程中总结出来的最佳时间，没有依据地随便改变生产工艺，都会影响预应力混凝土管桩的质量，现在许多管桩在生产过程中没有严格的工艺管理，管桩的表面还比较好看，但是在管桩的基础施工中就会产生各种问题。缩短普通蒸汽养护及高压蒸汽养护时间高强预应力混凝土管桩是通过工艺上的处理经过普通蒸汽养护及高压蒸汽养护将混凝土的水化反应提前完成。为什么我们的管桩生产工艺规程中要明确普通蒸汽养护及高压蒸汽养护时间，就是我们在多年的生产实践过程中，总结出了最佳的蒸汽养护制度。既可以满足混凝土的水化要求又可以满足混凝土的强度要求。人为的没有根据的随便缩短蒸汽养护时间对管桩混凝土强度是有影响的。减少预应力钢筋的张拉应力预应力混凝土管桩是靠预应力钢筋预先张拉，待混凝土具有一定的强度时，放松预应力钢筋使其回缩对混凝土产生一定的压力，形成预应力混凝土。预应力混凝土管桩的预压应力，可以避免管桩在生产及施工中管桩的混凝土产生裂缝，增强管桩的耐久性。但是我们目前有部分管桩生产企业为了片面的追求利润，使用了部分不合格的材料，比如钢筋的材料没有达到要求，端板的材质及几何尺寸不符合要求，在钢筋的张拉过程中就会产生问题，所以就用降低钢筋张拉应力来掩盖其他的缺陷。但是却给预应力混凝土管桩本身的质量造成了永久的缺陷3。2.5 我国的PHC管桩发展前景我们用了20年的时间使我们国家的预应力混凝土管桩无论是生产或者使用的数量上都做到了世界第一，但是中国是一个发展中国家，在许多领域与发达国家还有一定的差距。预应力混凝土管桩虽然生产及使用在数量上是世界第一，但是在应用上还有许多应该逐步完善的地方，我认为应该主要从以下几个方面入手：（1）新材料的开发应用我国目前的建筑材料还是比较充足的，所以材料问题大家也不够重视，但是建筑材料会越来越紧张，终于一天我们会走到枯竭的年代。大家都知道现在的材料单价与15年之前比较有多少差距，管桩销售价格与15年前相比是什么差距。所以企业要生存，要有效益必须要从新材料的开发应用上下功夫，因为在这里还有部分空间。（2）从生产工艺是着手不断改进中国是个能源比较缺乏的国家，但是我们这个产品是一个耗能大户，煤炭、蒸汽、燃油是管桩消耗比较多的能源。目前煤炭及燃油的价格已经在成倍的增长，以后的趋势也是有增无减。所以我们要研究管桩制造工艺，要根据我们不同的地区，不同的地址条件，不同的承载力要求。从生产制造工艺上的改进来降低能源的消耗，降低成本开支。（3）开发新型管桩在不同的地质条件下选用不同的管桩，使单位管桩的承载力应用到最大。应用上使用组合型号的管桩做到物尽其用。（4）研究管桩的沉桩工艺我们现在的管桩沉桩不外乎锤击沉桩及静压沉桩，这样对管桩自身的材料强度要求就很高，并且在沉桩过程中容易产生管桩的损伤，（有些损伤是眼睛看不见的细微裂缝，但是水会侵入造成钢筋的锈蚀）。如果采用无损伤沉桩既可以避免管桩损伤又可以节约材料4。3 PHC管桩施工质量控制3.1 PHC管桩的主要适用对象主要适用于持力层层面起伏不大的强风化层、风化残积土层，且桩身穿过的土层主要为高、中压缩性粘性土，穿越层中存在孤石等障碍物的石灰岩地区、从软塑层突变到特别坚硬层的岩层地区均不适用。3.2 PHC管桩的主要沉桩方法（1）锤击法锤击法是利用桩锤的冲击克服土对桩的阻力，使桩沉到预定深度或达到持力层。这是最常用的一种沉桩方法。打桩设备包括桩锤、桩架和动力装置。 桩锤桩锤是对桩施加冲击，将桩打入土中的主要机具。桩锤主要有落锤、蒸汽锤、柴油锤和液压锤，目前应用最多的是柴油锤。a.落锤 落锤构造简单，使用方便，能随意调整落锤高度。轻型落锤一般均用卷扬机拉升施打。落锤生产效率低、桩身易损失。落锤重量一般为0.51.5t，重型锤可达数吨。b.柴油锤 柴油锤利用燃油爆炸的能量，推动活塞往复运动产生冲击进行锤击打桩。柴油锤结构简单、使用方便，不需从外部供应能源。但在过软的土中由于贯入度过大，燃油不易爆发，往往桩锤反跳不起来，会使工作循环中断。另一个缺点是会造成噪音和空气污染等公害，故在城市中施工受到一定限制。柴油锤冲击部分的重量有2.0t，2.5t，3.5t，4.5t，6.0t，7.2t等数种。每分钟锤击次数约4080次。可以用于大型混凝土桩和钢管桩等。c.蒸汽锤 蒸汽锤利用蒸汽的动力进行锤击。根据其工作情况又可分为单动式汽锤与双动式汽锤。单动式汽锤的冲击体只在上升时耗用动力，下降靠自重；双动式汽锤的冲击体升降均由蒸汽推动。蒸汽锤需要配备一套锅炉设备。d.液压锤 液压锤是一种新型打桩设备，它的冲击缸体通过液压油提升与降落冲击缸体下部充满氮气，当冲击缸下落时，首先是冲击头对桩施加压力，接着是通过可压缩的氮气对桩施加压力，使冲击缸体对桩施加压力的过程延长，因此每一击能获得更大的贯入度。液压锤不排出任何废气，无噪音，冲击频率高，并适合水下打桩，是理想的冲击式打桩设备，但构造复杂，造价高。 桩架桩架是支持桩身和桩锤，在打桩过程中引导桩的方向，并保证桩捶能沿着所要求方向冲击的打桩设备。桩架的形式多种多样，常用的通用桩架（能适应多种桩锤）有两种基本形式：一种是沿轨道行驶的多能桩架；另一种是装在履带底盘上的桩架。（2）静压法 图3-1 液压打桩机静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。本工程所使用的正是这种沉桩方法。施工中虽然仍然存在挤土效应，但没有振动和噪音。静力压桩适用于软弱土层，当存在厚度大于 2m 的中密以上砂夹层时，不宜采用静力压桩。 静力压桩机有机械式和液压式之分，根据顶压桩的部位又分为在桩顶顶压的顶压式的压桩机以及在桩身抱压的抱压式压桩机。目前使用的多为液压式静力压桩机，压力可达 6000 kN甚至更大，本工程使用的就是这种压桩机。静力压桩压桩机应根据土质情况配足额定重量。施工中桩帽、桩身和送桩的中心线应重合，压同一根（节）桩应缩短停顿时间，以便于桩的压入。长桩的静力压入一般也是分节进行，逐段接长。当第一节桩压入土中，其上端距地面 1m 左右时将第二节桩接上，继续压入。对每一根桩的压入，各工序应连续。其接桩处理与锤击法类似4。 3.3 PHC管桩的施工工艺3.3.1 施工前的准备工作（1）认真熟悉设计图纸，做好图纸会审工作，及时解决疑难问题；按施工要求及有关规范规定做好施工压桩前的准备工作。（2）认真查阅工程地质勘察报告，了解工程地质情况，计算施压管桩的配桩长度，做好管桩预购计划工作。（3）目测现场实际情况，做好现场场地桩机行走方便的有关工作，确定桩机施工顺序及桩机行走路线。（4）做好施工前的技术交底及安全交底工作，建立工程交接班制度，制定工程质量目标和安全措施，确保施工有序、安全地进行。（5）根据设计要求和业主交接的坐标点，对建筑物坐标进行基础放样、轴线定位的施测工作，依照地质资料的钻孔号编制设计图纸的桩号顺序，并根据实际情况编制好静压PHC管桩施工方案，经审核后方可组织施工。（6）进场的施工机械设备，应符合设计规范及现场的施工技术规范要求和环境要求，如：有关桩机型号、满载重量、冲程等技术要求和桩机噪音对环境的影响等都必须满足现场施工的要求，并报请监理单位检查确认。（7）进场的材料必须符合设计要求及有关规范的规定，施工前应先行采购联系好，并根据地质资料报告做好管桩的桩长配制工作，使预制厂生产的成品桩能够满足施工中的要求。管桩入场前必须具备出厂合格证、检验报告及生产厂家资质证明；桩尖必须有出厂合格证及钢材质量证明书；接桩采用的焊条等材质规格应符合设计要求，并具有焊条出厂合格证。（8）施工现场供水、供电、道路、排水、临设等应满足施工要求.并有足够的防火、安全用电保护措施及防噪音环境保护措施。（9）根据现场目测，场地较为平整，但回填土未经填平压实、并有少量积水，由于桩机自身较重，为了能满足桩机行走，必须将场地水排除，并将较松软的地块回填2-4石或砖渣压实，以便满足桩机施工行走5。3.3.2 施工工艺流程场地平整桩位放线桩机就位桩机调整（在此之前完成管桩的检验和运输工作）吊桩定位(桩尖焊接)垂直检查试桩静压桩接桩焊接再静压桩施管桩完毕静力压桩施工工艺流程图：场地平整桩位测量防线桩机就位吊装插管焊桩尖对中调直静压管桩接桩焊接终止击桩再静压管桩基桩预制成品桩检测成品桩进场吊桩锯桩头图3-2 静力压桩施工工艺流程具体施工程序：抄平放线及桩位放样根据规划部门提供建筑物定位点，测放建筑物各轴线点，同时在不受压桩影响地段测量设置24个安全永久性控制点，用于施工过程中检查校正各轴线点或复核桩位。根据轴线定位点测放每个桩位，在施工过程中经常利用不受压桩影响地段布设安全永久性控制点，检查校正轴线定位点或复核桩位，以确保桩测准确，桩位放样误差要求：单桩1cm，群桩2cm。探桩 桩位放样后，先人工进行探桩，在桩位处用钢钎探测地下有无障碍物，发现地下障碍物及时排除，以防因其造成桩偏差，管塞及桩压不下去等施工质量事故。吊桩先将管桩从堆放点用吊车短驳，水平吊运到桩架附近，再利用桩机上专门设置的起桩重钩及卷扬机吊桩就位。吊车平吊运移管桩采用两头勾头法或2点绑扎法。采用2点绑扎法其绑扎起吊点位置离桩端0.207L（L：管桩长度）。本工程绑扎起吊点位置离桩端4.14m。插桩（植桩）桩起吊提升到垂直状态后，将桩上头套入压梁下部固有送桩器，然后将桩尖准确的放在桩位上，缓缓施压将桩插入土中1.5m左右位置，停止施压。检查调直桩身垂直度。桩身垂直度检查调填与桩机导向杆垂直度检查调直方法相同，即各距机架20m左右处，架设的经纬仪，测量检查桩身两个方向的垂直度，并利用桩机平台升降油缸和导向杆支撑伸缩将桩身调直。控制植桩桩身垂直度偏差0.5%以内，然后方可压沉管桩。静压沉桩将桩身调直，并用经纬仪校正确定无误后，起动机架上液压装置，将压力通过压梁、送桩杆加压到桩顶上，将桩逐渐压入土中。因本工程场地上部地基土较为松软，第一节桩压沉时，原起吊桩时绑扎在桩身上的钢丝绳不宜拆解，仍需固定在桩身上，以防止桩在自重作用下下滑。当桩沉入到接桩位置（顶端高出地面1m左右）仍有自动下滑趋势时，则钢夹板将桩夹持住后再进行下道接桩工序。沉桩应连续施压，不宜停歇时间过长，防止桩周土固结，增大沉桩阻力。压桩控制原则：以设计桩长控制为主，压力值控制为辅，当桩长达不到设计要求时，终压值应75%单桩设计极限承载力值。接桩将下段桩顶沉至距离地面0.81.0m处（但应避免桩尖接近硬持层力层或桩尖处于硬持力层中），方可进行接桩，采用焊接法。接桩操作方法及技术要求：先将下段桩顶清洗干净，加上定位板，吊上节桩。将上节吊放在下节桩端板上，依靠定位板将上下桩同心接直。同时利用位于桩机前侧两方向的经纬仪校核调正桩身垂直度，将上桩调直，使上下节桩轴线一致。此时采用对称点焊4点连接固定，再次检查桩身垂直度，确认无误后再正式施焊。正式施焊时三人同时对称进行，接桩处坡口槽分二次焊满。分层焊接缝的接头错开，并满足二级焊缝要求。如拼接的桩端钢板上的有泥土、铁锈等杂物时，在正式施焊前用钢刷洗刷干净，当上下桩接头处间隙较大，则先用厚薄适当的楔形铁片填实，然后进行焊接。施焊完毕，先自检，自检合格后，请监理有关人员进行检查。经监理有关人员检查合格，并自然冷却12分钟左右再施压沉桩。如检查发现不足必须及时返工。送桩及截桩如场地平整后，地面相当规模高高于设计桩顶标坑需送桩时，采用送桩器进行送桩，如需截桩需按照先张法预应力混凝土管桩2002皖G22规范执行。桩顶标高用水准仪测量控制，控制标准为：50mm5。3.3.3 管桩的进场检验虽然在一些文件中，规定对混凝土预制桩不再列入进场检验的材料范围。但是，在使用前，除按规定提供相应的材料质量证明之外，还必须提供材料出厂检验报告及生产企业的资质证书，对管桩等材料质量进行进场验收。（1）管桩的外观质量要求 表3-1 管桩外观质量要求项 目质 量粘皮和麻面局部粘皮和麻面累计面积不大于桩身总面积的0.5%，其深度不得大于10mm，允许做有效修补。桩身合缝漏浆合缝漏浆深度小于主筋保护层厚度，每处漏浆长度不大于300mm，累计长度不大于管桩长度的10%，或对称漏浆的搭接长度不大于100mm，允许做有效修补。局部磕损磕损深度不大于10mm，每处面积不大于50cm2，允许做有效的修补。内处表面露筋不允许。表面裂缝不允许出现环向或纵向裂缝，但龟裂、水纹及浮浆层裂纹不在此限。端面平整度管桩端面混凝土及主筋镦头不得高出端板平面。断头、脱头不允许。当预应力主筋采用钢丝且其断线数量不大于钢丝总数的3%时，允许使用。桩套箍凹陷凹陷深度不得大于10mm，每处面积不大于25cm2。内表面砼塌落不允许。（2）静压管桩允许尺寸偏差表3-2 静压管桩允许尺寸偏差项 目允许偏差值（mm）质检工具及量度方法长 度L+0.7%L-0.5%L采用钢卷尺端部倾斜0.5%L将直角靠尺的一边紧靠桩身，另一边紧靠端板，测其最大间隙直径5用卡尺或钢尺在同一断面测定相互垂直的两直径,取其平均值壁 厚正偏差不限-5用钢直尺在同一断面相互垂直的两直径上测定四处壁厚,取其平均值保护层厚度+10-5用钢尺在管桩断面处测量桩身弯曲度1/1000桩长且不大于20将拉线紧靠桩的两端部,用钢直尺测其弯曲处最大的距离端头板平整度2用钢直尺一边紧靠端头板,测其间隙处距离外 径0 -1用钢卷尺或钢直尺内 径2厚 度正偏差不限,负偏差为0注：表内尺寸以预应力管桩设计图纸为准。（3）静压管桩桩身抗裂弯矩及极限弯矩应符合下表的规定：表3-3 静压管桩桩身抗裂弯矩及极限弯矩要求管桩外径（mm）类 型抗裂弯矩极限弯矩300AABBC2328333834455976400AABBC5263758777104135174500AABBC991211441661482002583323.3.4 管桩的吊装、运输和堆放当管桩的砼强度达到设计强度的70%后方可起吊，吊点应系于设计规定之处，达到100%后才能运输和压桩。如提前吊运，必须采取措施并经验算合格后方可进行。桩在吊装和搬运时，应把桩扎牢塞紧，防止产生滑动或滚动，必须做到平稳提升，避免撞击和振动。桩水平运输时，强度应达到100%，桩机和吊机应配合使用，运输可采用平板拖车或载重汽车，装载时应将桩装载稳固，并支撑、绑牢固。垂直运输靠桩机自身作业，配备两台30KW的交流电弧焊机进行桩尖焊接和接桩处理。管桩运到现场经检查确无质量问题后，按如下规定堆放：（1）堆放场地应平整、坚实，不得产生不均匀沉降；（2）管桩堆放时，应按规格、桩号分层叠置在平实的地面上；（3）垫木与吊点的位置应相同，并保持在同一平面上；（4）叠层堆放时，必须在底层桩下设置二道贴地垫木，各层垫木应上下对齐，最下层的垫木应适当加宽；（5）桩的重叠层数应根据具体情况确定，但不应超过四层6。图3-3 管桩堆放3.3.5 正式压桩前的准备工作（1）压桩前必须处理架空（高压线）和地下障碍物，架空高压线距离压桩机不得小于10米，场地表面应平整，排水应畅通，并满足压桩所需要的地面承载力。（2）静压桩机运入现场安装就位后，应认真检查压桩设备各部位的质量和性能，施工前机械设备试行运转正常，并做好定期对机械设备维修保养的安排。（3）测定桩位、编制压桩机施压顺序。根据现场情况及地质勘察报告，桩基平面尺寸、桩的密集程度及深度，桩机移动方便等决定施（压）管桩顺序，对群桩基础先由中间向外方向施压或跳压。压桩机行走详见每栋的桩机行走线路图。（4）由专职测量人员测量现场的压桩桩位，桩位偏差不得大于20mm；另外，并在场地醒目位置设置水准点，数量不宜少于3个。（5）记录员要认真做好桩的有效长度、有关数据的记录准备，要准确做好施工记录。3.3.6 试压管桩的一些规定试桩就是业主、设计、勘查、监理、施工和质监站的代表一起到施工现场随机点选一根桩(或多根桩)进行打桩施工,以确认并解决打桩过程中,实际地质情况是否与地质资料符合,打桩的机械是否能正常施工,实际打桩的终压控制是否能满足设计要求等技术问题,从而确保后续打桩施工能较顺利地进行。设计人员通过试桩的过程,来判断地质资料是否与现实情况相符合、以及确定预应力高强混凝土管桩施工过程的终压(打)控制参数。试桩是衔接预应力高强混凝土管桩基础设计与施工的一个极其重要的必需环节。如果地质情况复杂或条件允许,也可在施工图设计前先通过现场试桩做单桩静压载荷试验确定该桩的极限承载力,以供设计人员作为有效的设计依据7。根据本工程的地质情况显示，桩的长度相差比较大，有部分桩的持力层埋深较浅，在正式施工前，较深的持力层区域，应先进行试桩，以检测单桩承载力是否达到设计要求。如达不到要求，则进行设计修改，如达到设计要求，则按照设计施工图进行施工。具体选试桩桩位由设计单位、建设单位确定。试桩应符合以下要求：（1）静压桩施工,应检查其桩机压力表读数换算表是否有效可靠。要注意单缸液压与双缸液压的差异；（2）对于试桩桩位,应尽量选择具有代表性的位置。例如,选取在尽量靠近地质勘察资料技术孔的位置,或是地质较薄弱的位置,或是承受上部结构受力重要位置；（3）对应地质勘察资料,仔细观察桩的施工过程在进入各个相应土层的反应是否与地质勘察资料相符合；（4）终压(打)控制参数的确定。即终止压(打)桩的现场施工控制值,应根据现场实际试桩终压值,考虑地质资料与现实施工情况的相符合程度,结合设计时的单桩承载力取值,做适当的调整后来确定；（5）工程桩施工前应根据地质情况，选取试压桩数量不少于总桩数的1，且不少于3根，以取得正式施压桩所需要的有关控制数据，尤其是需要送桩的贯入度控制值；（6）试压桩的规格、长度及地质条件应具有代表性；（7）试压桩应选在地质勘探技术孔的附近；（8）