路基软基处理中预应力管桩应用及施工工艺介绍

1、王王 离离(教授级高工教授级高工)广东省土木建筑学会2005年12月内容提要内容提要一、预应力管桩的制作简介一、预应力管桩的制作简介二、预应力管桩应用概况二、预应力管桩应用概况三、广东成功推广应用管桩的原因三、广东成功推广应用管桩的原因四、管桩基础施工方法简介四、管桩基础施工方法简介五、锤击式管桩基础的设计要点五、锤击式管桩基础的设计要点六、锤击式管桩基础的施工要点六、锤击式管桩基础的施工要点七、静压式管桩基础的设计与施工七、静压式管桩基础的设计与施工一、预应力管桩的制作简介一、预应力管桩的制作简介1、钢筋下料镦头2、编织钢筋笼3、落料入模4、张 拉5、离心成型6、常压蒸养7、高压蒸养8、产品

2、堆放大直径长管桩1、管桩种类和代号、管桩种类和代号2、 管桩规格和型号管桩规格和型号3、 国外管桩发展情况国外管桩发展情况4、 国内管桩发展情况国内管桩发展情况5、我国推广应用管桩的总体构想、我国推广应用管桩的总体构想6、广东历年生产应用管桩的统计表、广东历年生产应用管桩的统计表7、 2004年广东八大管桩厂年广东八大管桩厂8、全国管桩厂分布图、全国管桩厂分布图管桩：管桩：a、钢筋混凝土离心管桩（、钢筋混凝土离心管桩（RC桩）桩） b、预应力钢筋混凝土离心管桩、预应力钢筋混凝土离心管桩预应力管桩：预应力管桩： a、 后张法预应力混凝土管桩（雷蒙特桩）后张法预应力混凝土管桩（雷蒙特桩） b、先张

3、法预应力混凝土管桩、先张法预应力混凝土管桩先张法预应力管桩：先张法预应力管桩： a、预应力高强混凝土管桩、预应力高强混凝土管桩 （PHC桩）桩） b、预应力混凝土管桩、预应力混凝土管桩 （PC桩）桩） c、预应力混凝土薄壁管桩、预应力混凝土薄壁管桩 （PTC桩）桩） 按外径分为按外径分为 ：300、350、400、450、500、550、 600、800和和1000mm等规格。等规格。 常用管桩外径：常用管桩外径：300、400、500、600mm 按管桩的抗弯性能分为：按管桩的抗弯性能分为： A、AB、B和和C型型 按混凝土有效预压应力值分为：按混凝土有效预压应力值分为： A型约为型约为4.

4、0MPa AB型约为型约为6.0MPa B型约为型约为8. 0MPa C型约为型约为10. 0MPa 按外观质量及尺寸偏差分为：按外观质量及尺寸偏差分为： 优等品、一等品和合格品优等品、一等品和合格品*1920年澳大利亚人年澳大利亚人W.R.Hume 发明混凝土离心法生发明混凝土离心法生 产工艺；产工艺；*1925年日本引进该项技术，于年日本引进该项技术，于1934年始制离心砼桩年始制离心砼桩（RC桩）；桩）；*1962年日本开发了预应力混凝土管桩（年日本开发了预应力混凝土管桩（PC桩）桩）*19671970年日本又开发预应力高强混凝土管桩年日本又开发预应力高强混凝土管桩（PHC桩）；桩）；*

5、1996年日本应用年日本应用PHC桩桩2500万米，万米，2002年应用量为年应用量为 1280万米；万米；*马来西亚近十年发展很快，生产管桩最大规格直径马来西亚近十年发展很快，生产管桩最大规格直径 为为1200mm，单节长度达，单节长度达46m，正在研发，正在研发52m。*我国我国1944年生产钢筋砼离心管桩（年生产钢筋砼离心管桩（RC桩）；桩）；*1966年丰台桥梁厂开发生产预应力混凝土管桩年丰台桥梁厂开发生产预应力混凝土管桩（PC桩）；桩）；1966年台湾省开始应用年台湾省开始应用PC桩；桩；*1981年香港由日本人设厂生产预应力高强管桩年香港由日本人设厂生产预应力高强管桩（DADO桩，

6、翻译为大同桩）；桩，翻译为大同桩）；*1984年广东建立第一家生产预应力管桩的厂；年广东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，首先生产本设备和技术，首先生产PHC桩；桩；*1990年广东南方和鸿运管桩厂部分引进日本设备年广东南方和鸿运管桩厂部分引进日本设备和技术，生产和技术，生产PHC桩。桩。 1993年成立中国水泥制品工业协会预制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，桩专业委员会，大力推广应用预应力管桩，管桩厂由当时的管桩厂由当时的20余家发展到现在的近余家发展到现在的近

7、300家。家。 1993年专家对我国推广管桩的总体构想：年专家对我国推广管桩的总体构想： 从广东出发，沿海北上，直指东北；从广东出发，沿海北上，直指东北； 沿长江、黄河西进，进入成都平原和沿长江、黄河西进，进入成都平原和 黄土高坡。黄土高坡。1993年 500万米 近400万米1994年 500万米 300万米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

8、万米2003年 15000万米 6000万米2004年 12000万米 7000万米单位名称单位名称2003年产量年产量2004年产量年产量中山建华中山建华 1300万米（2000）1560万米（3200）中山三和中山三和 460 万米（860） 540万米（1200）羊城集团羊城集团 800 万米 900万米顺德鸿业顺德鸿业 380 万米 480万米中山宏星中山宏星 328 万米 387万米东莞鸿昌东莞鸿昌 300 万米 270万米东莞东保东莞东保 260 万米 260万米东莞建东东莞建东 250万米 20042004年共：年共：46474647万米，占全省万米，占全省66%66%（三分之二

9、）（三分之二）1 1、广东应用管桩的概况；、广东应用管桩的概况；2 2、广东历年生产应用管桩的统计表；、广东历年生产应用管桩的统计表；3 3、广东常用管桩的规格及承载力；、广东常用管桩的规格及承载力；4 4、广东成功推广应用管桩的七大原因。、广东成功推广应用管桩的七大原因。*广东从广东从1985年建厂生产管桩，至今整整年建厂生产管桩，至今整整20年；年；*管桩已经成为广东高层建筑三大桩基之一；管桩已经成为广东高层建筑三大桩基之一；*管桩已成为广东设计人员首选的桩型；管桩已成为广东设计人员首选的桩型；*广东有的地区管桩用量占整个桩基用量的广东有的地区管桩用量占整个桩基用量的80%；*广东的管桩厂

10、数量约广东的管桩厂数量约60家左右；家左右；*广东管桩应用量全国第一，广东管桩应用量全国第一，2004年达年达7000万米；万米；*广东应用的管桩几乎全是广东应用的管桩几乎全是PHC桩，没有桩，没有PTC桩；桩；*全世界最大管桩厂在广东。全世界最大管桩厂在广东。19983000100019911990500200015002500199519941993199219971996500040003500450060002001200019992004年20032002万米7000550065003、广东常用管桩的规格及承载力、广东常用管桩的规格及承载力一一 览览 表表外径外径（mm）壁厚壁厚（m

11、m）砼强度砼强度等等 级级承载力承载力特征值特征值kN节节 长长（m）适用楼层适用楼层（层）（层）30065-70C80600-9005-113-9 40090-95C80900-16005-123-15 500100C801800-23005-1510-25125C802000-27005-1520-28 550100C801800-25005-1510-26120C802000-28005-1520-30 600105C802200-30006-1520-30130C802500-35006-1520-354-1、工程建设的急需；、工程建设的急需；4-2、地质条件的适宜；、地质条件的适宜；

12、4-3、思想方法的端正；、思想方法的端正；4-4、经济观念的更新；、经济观念的更新；4-5、管桩自身的优点；、管桩自身的优点；4-6、科学技术的进步；、科学技术的进步；4-7、市场机制的激励。、市场机制的激励。这是天时！这是天时！ 因为因为2020世纪世纪60607070年代：年代： 小承载力桩：小承载力桩：340340和和480480沉管灌注桩沉管灌注桩大承载力桩：大承载力桩：60060015001500冲钻孔灌注桩冲钻孔灌注桩中等承载力桩：中等承载力桩：法兰基桩：法兰基桩：600 Ra=1500600 Ra=15002000kN 2000kN 大直径沉管灌注桩：大直径沉管灌注桩：55055

13、0700700， Ra=1500Ra=15003000kN 3000kN 预应力管桩预应力管桩这是地利！这是地利！珠江三角洲，强风化基岩埋藏较浅珠江三角洲，强风化基岩埋藏较浅H=10mH=10m30m30m软土地区下面中密密实沙土层软土地区下面中密密实沙土层H=20mH=20m40m40m这是人和！这是人和！坚持坚持“实践是检验真理的唯一标准实践是检验真理的唯一标准”的思想方法。的思想方法。用静载荷试验结果统计求得预应力管用静载荷试验结果统计求得预应力管桩计算参数。桩计算参数。 这也是人和！这也是人和！1 1、提出、提出“单位承载力造价单位承载力造价”概念；概念；2、 “ “时间就是金钱，工期

14、就是效时间就是金钱，工期就是效益益”；3 3、预应力管桩工期短的三点表现：、预应力管桩工期短的三点表现： a a、前期准备时间短；、前期准备时间短； b b、施工速度快；、施工速度快； c c、检测时间短。、检测时间短。 设计选用范围广；设计选用范围广； 对持力层起伏大的地质条件适应性强；对持力层起伏大的地质条件适应性强；工程造价便宜；工程造价便宜；吊装运输方便；吊装运输方便； 桩身耐打，穿透力强；桩身耐打，穿透力强； 接桩快捷可靠；接桩快捷可靠； 施工速度快，工期短；在冬季也可施工；施工速度快，工期短；在冬季也可施工； 施工现场整洁、文明；施工现场整洁、文明； 监理检测方便；监理检测方便；成

15、桩质量较可靠。成桩质量较可靠。 生产设备国产化；生产设备国产化； 自产自产PCPC钢棒；钢棒； 掺用磨细掺合料生产掺用磨细掺合料生产PHCPHC桩；桩；加强企业管理，扩大生产规模；加强企业管理，扩大生产规模；施工工艺的不断改进；施工工艺的不断改进；编制了管桩基础技术规程。编制了管桩基础技术规程。 1992年颁布国家标准年颁布国家标准先张法预应力混凝先张法预应力混凝土管桩土管桩GB13476-92； 1999年修订成年修订成GB13476-1999； 1994年编制出版年编制出版预应力管桩结构标准图预应力管桩结构标准图集集，2003年又出了修订本；年又出了修订本； 1998年广东省标准年广东省标

16、准预应力混凝土管桩基预应力混凝土管桩基础技术规程础技术规程DBJ/T15-22-98 现正在修订；现正在修订； 广东省标准广东省标准静压预制桩基础技术规程静压预制桩基础技术规程也已编制成征求意见稿；还有浙江、辽宁、广也已编制成征求意见稿；还有浙江、辽宁、广西、福建等省也相应编制了规（程）范。西、福建等省也相应编制了规（程）范。二个三结合：二个三结合： 研制阶段：厂家、施工单位、科研院校三研制阶段：厂家、施工单位、科研院校三结合；结合； 推广阶段：设计、施工和建设单位三结合；推广阶段：设计、施工和建设单位三结合； 大规模推广：真正的主动力是市场机制。大规模推广：真正的主动力是市场机制。 管桩形成

17、一个独立的行业。管桩形成一个独立的行业。 在竞争中发展。在竞争中发展。 四、管桩基础施工简介四、管桩基础施工简介1、锤击法：柴油锤、锤击法：柴油锤 液压锤液压锤2、静压法：抱压式液压压桩机、静压法：抱压式液压压桩机 顶压式液压压桩机顶压式液压压桩机3、引孔打（压）法、引孔打（压）法柴油锤柴油锤广东生产的柴油锤和液压锤 液压锤特大型液压锤特大型液压锤（带消音罩）（带消音罩）抱压式液压抱压式液压压桩机压桩机新颖的压桩机的抱压机构新颖的压桩机的抱压机构静力压桩机顶压式液压压桩机顶压式液压压桩机引孔机1 1、管桩基础设计主要内容；、管桩基础设计主要内容；2 2、管桩基础持力层选用条件；、管桩基础持力层

18、选用条件；3 3、锤击管桩不宜应用的地质条件；、锤击管桩不宜应用的地质条件；4 4、管桩设计的基本概念；、管桩设计的基本概念；5 5、锤击管桩单桩承载力特征值计算；、锤击管桩单桩承载力特征值计算；6 6、锤击桩最小中心距的问题；、锤击桩最小中心距的问题；7 7、关于收锤标准的问题。、关于收锤标准的问题。1、确定桩端持力层，预估基桩的有效长度；、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）；、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；、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；、选择沉桩设备，确定收锤（终压）标

19、准；5、必要时需计算桩的水平承载力或抗拔力；、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；、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；、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；、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。、确定构造要求和防腐措施等。 除纯摩擦桩外，管桩基础宜用除纯摩擦桩外，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，密实碎石化岩层，坚硬粘性土层，密实碎石土（漂石、块石除外）、砂土、粉土（漂石、块石除外）、砂土、粉土层的场地。土层的场地。 广

20、东的管桩有效长度：广东的管桩有效长度： 最短为最短为4 45 5米，最长米，最长6060米左右米左右1 1、土层中含有较多且难以清除的孤石、土层中含有较多且难以清除的孤石或障碍物（包括风化岩层中未风化或障碍物（包括风化岩层中未风化球）球） ；2 2、土层中含有不适宜作持力层且管桩、土层中含有不适宜作持力层且管桩又难以贯穿的坚硬夹层；又难以贯穿的坚硬夹层；3 3、基岩上无适宜作桩端持力层的石灰、基岩上无适宜作桩端持力层的石灰岩地层；岩地层；4 4、 “ “上软下硬，软硬突变上软下硬，软硬突变”的地层。的地层。1、管桩（打入或压入）是挤土桩，桩侧阻力管桩（打入或压入）是挤土桩，桩侧阻力特征值要比钻

21、特征值要比钻( (挖挖) )孔桩、沉管灌注桩大一些，孔桩、沉管灌注桩大一些，一般取规范中较高的值作计算值（一般取规范中较高的值作计算值（q qsiasia）。）。2 2、管桩耐打，桩尖可进入强风化岩层或密实、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）的桩端阻力特近强风化岩（卵石层、砂层）的桩端阻力特征值提高到征值提高到q qpapa=5000=50006000KPa6000KPa，甚至更高，甚至更高，比一般规范提供的数据提高比一般规范提供的数据提高5050100%100%。广东。广东标准标准建筑地基

22、基础设计规范建筑地基基础设计规范DBJ 15-31-2003DBJ 15-31-2003取取q qpapa=4000=40007000KPa7000KPa。5 5、锤击管桩单桩承载力特征值计算、锤击管桩单桩承载力特征值计算5-15-1、锤击式管桩承载力估算经验公式、锤击式管桩承载力估算经验公式 1991 1991年在拙作年在拙作预应力管桩设计、施工和工程质量控预应力管桩设计、施工和工程质量控制制一文中提出：一文中提出： Ra=100 N Ap + UpqRa=100 N Ap + UpqsiasiaLLi i式中：式中： RaRa单桩竖向承载力特征值；单桩竖向承载力特征值； N N 桩端处强风

23、化岩的标贯值；桩端处强风化岩的标贯值； ApAp桩底端横截面面积；桩底端横截面面积； U UP P 桩身周边长度；桩身周边长度； LiLi第第i i层岩土的厚度。层岩土的厚度。 q qsiasia侧阻力特征值；按原国家侧阻力特征值；按原国家GBJ7-89GBJ7-89规范规范 所列的上限（高值）取用，强风化岩的所列的上限（高值）取用，强风化岩的q qsasa=150Kpa=150Kpa Q Qukuk=U=Usisi q qsik sik L Li i+ +p p q qpk pk A Ap p 强风化岩强风化岩q qsiksik =200 =200250kPa250kPa 强风化岩强风化岩q

24、 qpkpk =8000 =800010000kPa 10000kPa sisi侧阻力修正系数；侧阻力修正系数； p p 端阻力修正系数。端阻力修正系数。注：侧阻力一般提高不多，端阻力提高较多，如强风化岩：注：侧阻力一般提高不多，端阻力提高较多，如强风化岩： qpk=800010000kPa p =1.101.35 qpa=pqpk/2=(1.101.35)( 800010000)/2 4400kPa 6750kPa 土（岩）的类别土（岩）的类别桩侧阻力修正桩侧阻力修正系数值系数值si桩端阻力修正桩端阻力修正系数值系数值p粘粘 性性 土土0.951.051.201.30粉土、粉砂粉土、粉砂0.

25、951.051.151.30砾砂、角砂、圆砂、砾砂、角砂、圆砂、碎石、卵石碎石、卵石0.901.000.901.00花岗岩残积土花岗岩残积土0.800.901.051.25强风化岩强风化岩1.001.101.101.35R Ra a= =U Up pqqsiasiaL Li i+ +q qpapaA A p p 式中 Up管桩桩身外周长； qsia管桩第i层土（岩）的侧摩阻力特征 值，如无试验参数时可按下表取值； Li 管桩穿越第i层土（岩）的厚度； qpa 管桩的端阻力特征值，如无试验参数时 可按下表取值； 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。 土（岩

26、）的名称土（岩）的名称 土（岩）的状态土（岩）的状态 q qsiasia 填填 土土 101014 14 淤淤 泥泥 6 69 9 淤泥质土淤泥质土 101014 14 粘性土粘性土 I IL L11（流塑）（流塑）0.75 0.75 I IL L11（软塑）（软塑）0.25 0.25 I IL L0.750.75（可塑）（可塑）0 0 I IL L0.250.25（硬塑）（硬塑）I IL L00（坚硬）（坚硬） 10101818181825252525414141414545454550 50 红粘土红粘土 0.70.7w w110.50.5w w0.7 0.7 6 61616161637

27、37 粉土粉土 稍密稍密中密中密密实密实 1111222222223232323243 43 粉细砂粉细砂 稍密稍密中密中密密实密实 1111212121213232323243 43 土（岩）的名称土（岩）的名称 土（岩）的状态土（岩）的状态 q qsiasia 中砂中砂 稍密稍密中密中密密实密实 1616272727273737373747 47 粗砂粗砂 稍密稍密中密中密密实密实 2121373737374747474758 58 砾砂砾砂 中密、密实中密、密实 585869 69 全风化或强风化全风化或强风化软质岩软质岩 3030N N50 50 505070 70 全风化或强风化全风

28、化或强风化硬质岩硬质岩 3030N N50 50 7070100 100 强风化软质岩强风化软质岩 N N50 50 8080120 120 强风化硬质岩强风化硬质岩 N N50 50 100100150 150 注：注： 1 1、对于尚未完成自重固结的土类，不计算其侧阻力；、对于尚未完成自重固结的土类，不计算其侧阻力； 2.2.w w为含水比，为含水比，w w = =w w/ /w wL L 3. 3.N N为修正后的标准贯入击数；为修正后的标准贯入击数； 4.4.根据土（岩）层中点埋深根据土（岩）层中点埋深h h，q qsiasia可乘以下表所列的修正系数。可乘以下表所列的修正系数。 修正

29、系数表修正系数表 土层中点埋深h（m）5102030修 正 系 数0.81.01.11.2土的名称土的名称 土的状态土的状态 q qpapa 粘性土粘性土 0.25 0.2550）强风化岩强风化岩（N50）强风化岩强风化岩（N50）强风化岩强风化岩（N50）常用控制贯入常用控制贯入度（度（mm/10击）击）204020502050205030703080液压锤规格液压锤规格(t)77799119131113从表中看到筒式柴油打桩锤的选用：从表中看到筒式柴油打桩锤的选用：300的管桩：的管桩：D25D36柴油锤柴油锤400的管桩：的管桩：D32D50柴油锤柴油锤500的管桩：的管桩：D50D62

30、柴油锤柴油锤600的管桩：的管桩：D60D80柴油锤柴油锤优点：优点： 1、冲击力大，单桩承载力高；、冲击力大，单桩承载力高； 2、穿透能力强，、穿透能力强，56m厚的密实砂层也厚的密实砂层也 能贯穿；能贯穿； 3、打入强风化持力层深度比静压桩深；、打入强风化持力层深度比静压桩深； 4、打桩自动化，不易作假。、打桩自动化，不易作假。缺点：缺点： 1、噪声大；、噪声大；2、有油烟污染；、有油烟污染； 3、震动大；、震动大；4、挤土效应大。、挤土效应大。对桩帽和桩垫的要求：对桩帽和桩垫的要求：A、桩帽形状和尺寸应按有关管桩规、桩帽形状和尺寸应按有关管桩规程的规定制作；程的规定制作；B、桩帽大小和管

31、桩直径要匹配，一、桩帽大小和管桩直径要匹配，一个桩帽配一种直径的桩，不能戴个桩帽配一种直径的桩，不能戴“博士帽博士帽”，不能，不能“一锤打天一锤打天下下”；C、桩垫层厚度经锤击压实后不应小、桩垫层厚度经锤击压实后不应小于于120mm，且要及时补充或更换。，且要及时补充或更换。锤砧大小150200350400d+(2030)d50100锤垫桩垫120博士帽桩帽大样示意图博士帽管桩1、电焊接头（手工电焊、二氧化碳保护焊）、电焊接头（手工电焊、二氧化碳保护焊）优点：制作简单，价格便宜。优点：制作简单，价格便宜。缺点：桩身混凝土烧伤，风雨、寒冻天无缺点：桩身混凝土烧伤，风雨、寒冻天无 法施工，焊接质量

32、不易保证。法施工，焊接质量不易保证。2、机械啮合快速接头、机械啮合快速接头优点：施工速度快，施工不受天气限制。优点：施工速度快，施工不受天气限制。缺点：价格略高。缺点：价格略高。A、坡口尺寸一定要按有关管桩规程的要求制作t1ts外径 d 端头板板厚ts坡口（高宽） w la300164 10400184 .511500184 .511550204 .51160020（4 .55）（1112）B、电焊应按有关管桩规程规定执行，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、关于焊完后停歇时间的问题、关于焊完

33、后停歇时间的问题 国家标准国家标准建筑地基基础工程施工质量验收建筑地基基础工程施工质量验收规范规范（GB50202-2002）表）表5.2.5和表和表5.4.5规定电规定电焊结束后停歇时间焊结束后停歇时间1.0min。 广东省标准广东省标准管桩基础技术规程管桩基础技术规程DBJ/T15-22-98 规定：自然冷却时间不宜少于规定：自然冷却时间不宜少于8min。 广东省标准广东省标准锤击管桩基础技术规程锤击管桩基础技术规程（修（修编稿）规定：编稿）规定：焊好的桩接头应自然冷却后才可继焊好的桩接头应自然冷却后才可继续施打，手工电弧焊的自然冷却时间不应少于续施打，手工电弧焊的自然冷却时间不应少于5m

34、in5min；二氧化碳气体保护焊的自然冷却时间不应；二氧化碳气体保护焊的自然冷却时间不应少于少于3min3min。严禁用水冷却或焊好立即施打。严禁用水冷却或焊好立即施打。 2、机械啮合接头、机械啮合接头 图1粘沥青胶放沥青胶广东省标管桩规程推荐：广东省标管桩规程推荐： 十字型、圆锥型、开口型十字型、圆锥型、开口型修编讨论建议：直径不大于修编讨论建议：直径不大于600的管桩，的管桩， 一般情况下，均应采用十字型桩尖。一般情况下，均应采用十字型桩尖。理由：理由： 充分发挥管桩桩身空心的特色，成桩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后，可用目测或灯光照射对桩身质量进行

35、检测，并可直接测量桩的入土深度。检测，并可直接测量桩的入土深度。标准十字型桩头桩径桩径d1ht30027010018104003681101810500468125191255051812519126005681251912构造尺寸要求管桩桩身30ht30D301D301D图0.1 平底十字型钢桩尖 管桩桩身DthD1b1D图0.2 尖底式十字型钢桩尖管桩桩身DanCtan1Danb1D图0.3 锯齿十字型钢桩尖 管桩桩身Dtha28D1b图0.4 方锥型钢桩尖 管桩桩身thD侧板eD1图0.5 六棱锥钢桩尖 管桩桩身D1thc2tb1Daa图0.6 H型钢桩尖 管桩桩身D管桩端板ahbtDt

36、内bt图0.7 开口型钢桩尖 1 1、合理选锤、重锤低击；、合理选锤、重锤低击；2 2、合理组织打桩顺序；、合理组织打桩顺序； 3 3、正确适宜地确定打桩收锤标准；、正确适宜地确定打桩收锤标准；4 4、桩帽大小要适宜，垫层软硬要适度，厚、桩帽大小要适宜，垫层软硬要适度，厚度要保证；度要保证； 5 5、桩身要直，力戒偏打；、桩身要直，力戒偏打； 6 6、接头焊接质量要保证；、接头焊接质量要保证； 7 7、在较厚粘性土层中宜连续一次性成桩；、在较厚粘性土层中宜连续一次性成桩；8 8、开挖基坑时应小心谨慎，防止桩身倾斜。、开挖基坑时应小心谨慎，防止桩身倾斜。 1、桩的密集程度及周围建（构）、桩的密集

37、程度及周围建（构） 筑物的关系；筑物的关系； 1 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；中间向四周进行； 2 2） 若桩较密集、场地狭长、两端距建（构）筑物较远时，宜从中若桩较密集、场地狭长、两端距建（构）筑物较远时，宜从中 间向两端进行；间向两端进行； 3 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。一侧开始由近及远地进行。 2、桩的入土深度，宜先长后短；、桩的入土深度，宜先长后短；3、管

38、桩的规格，宜先大后小；、管桩的规格，宜先大后小；4、高层建筑塔楼（高层）与裙房（低层）的关、高层建筑塔楼（高层）与裙房（低层）的关 系，宜先高后低。系，宜先高后低。七、静压管桩基础的设计与施工七、静压管桩基础的设计与施工1 1、静压桩与锤击桩主要区别；、静压桩与锤击桩主要区别；2 2、静压桩应用的工程地质条件；、静压桩应用的工程地质条件；3 3、静压管桩单桩承载力特征值；、静压管桩单桩承载力特征值；4 4、压桩机种类；、压桩机种类；5 5、对静压管桩桩身的要求；、对静压管桩桩身的要求；6 6、极限承载力与终压力经验关系；、极限承载力与终压力经验关系；7 7、终压控制条件；、终压控制条件；8 8

39、、静压桩设计施工总体思路。、静压桩设计施工总体思路。A、静压桩：、静压桩： 1、只能穿透约、只能穿透约23m密实砂层；密实砂层； 2、桩尖只能进入强分化岩表面；、桩尖只能进入强分化岩表面； 3、静压桩比锤击桩约短、静压桩比锤击桩约短1.54.0m。B、锤击桩：、锤击桩： 1、重型柴油锤可穿透、重型柴油锤可穿透56m厚的密实砂层；厚的密实砂层； 2、桩尖可进入强分化岩层、桩尖可进入强分化岩层12m。同样条件下静压管桩单桩承载力约为锤击桩同样条件下静压管桩单桩承载力约为锤击桩的的0.70.8倍倍(短桩短桩),0.80.9倍倍(长桩长桩). * * 适用于：适用于： 上覆土层较软弱上覆土层较软弱+

40、+ 硬塑坚硬粘性土层硬塑坚硬粘性土层 桩端持力层桩端持力层 中密密实砂土层中密密实砂土层 全风化岩层全风化岩层 强风化岩层强风化岩层 1、现场地表土层松软且又未经处理因而容易发、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；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、土层中含有较难清除的孤石或其他障碍物的场地；场地；3、桩端持力层为中密密实砂土层且其上覆土、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；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、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；的硬夹层的场地；5、岩溶地

41、区基岩上面无适合作桩端持力层的场、岩溶地区基岩上面无适合作桩端持力层的场地；地；6、覆盖层土体较软而静压桩难贯入的岩面埋藏、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。较浅且岩面倾斜较大的场地。2.22.2、静压桩穿透砂土层能力、静压桩穿透砂土层能力 压桩机型号压桩机型号 持力层持力层N N值值 穿透中密密实穿透中密密实 砂层厚砂层厚m m160160180 20 180 20 25 25 约约 2 2240240280 20 280 20 35 235 23 3300300360 30 360 30 40 340 34 4400400460 30 460 30 50 55

42、0 56 6500500680 30 680 30 55 555 58 8原则上也用预制桩的常用公式：原则上也用预制桩的常用公式： Ra = URa = Up pqqsiasia L Li i + q+ qpapaAA P P但但q qsiasia和和q qp p取值问题：取值问题： L15mL15m时时 取高值；取高值； 1515 L23mL23m时时 取中值；取中值； L L23m23m时时 取低值取低值。4、压桩机种类、压桩机种类 液压式压桩机：液压式压桩机： 2-1抱压式液压压桩机抱压式液压压桩机 2-2顶压式液压压桩机顶压式液压压桩机抱压式液压压桩机抱压式液压压桩机山河智能研制的新颖

43、压桩机的抱压机构山河智能研制的新颖压桩机的抱压机构压边桩设备（由山河智能创始于1997年）顶压式液压压桩机顶压式液压压桩机1、对管桩的圆度和桩身平整、对管桩的圆度和桩身平整 度要求严格；度要求严格；2、对桩身抱压力要加以限制，、对桩身抱压力要加以限制， 防止桩身破裂。防止桩身破裂。 5.1、用于抱压式压桩机施工用的管、用于抱压式压桩机施工用的管桩的尺寸允许偏差除应符合有关管桩的尺寸允许偏差除应符合有关管桩规范的规定外，其横截面的（椭）桩规范的规定外，其横截面的（椭）圆度及沿桩身长度方向上的表面平圆度及沿桩身长度方向上的表面平整度尚应符合下列规定：整度尚应符合下列规定： 1 桩身合缝处的直径与其

44、相垂直方桩身合缝处的直径与其相垂直方向的直径之差不宜大于向的直径之差不宜大于5mm； 2 钢模板环向连接处的桩身混凝土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。应平整，不得有明显的竹节状。5.2-15.2-1、原广东省标准、原广东省标准静压桩基础技术规程静压桩基础技术规程（征求（征求意见稿）提出的公式：意见稿）提出的公式： 方方 桩：桩： Pjmax1.1 fc APjmax1.1 fc APC PC 管桩：管桩： Pjmax0.50Pjmax0.50（fce-fce-PCPC）A APHC PHC 管桩：管桩：Pjmax0.45Pjmax0.45（fce-fce-PCPC）A

45、A 式中：式中：PjmaxPjmax桩身允许抱压压桩力；桩身允许抱压压桩力； fc fc 方桩桩身砼轴心抗压强度设计值；方桩桩身砼轴心抗压强度设计值； fcefce管桩离心砼抗压强度；管桩离心砼抗压强度； PCPC管桩砼有效预应力；管桩砼有效预应力； A A 桩身横截面面积。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时的施压力可比桩身允许抱压压桩力大10%10%砼砼强强度度 PJmax 等等级级 桩桩规规格格(mm) C30 C35 C60 (PC) C70 (PC) C80 (PHC) 30

46、0 300 1490 1730 350 350 2020 2360 400 400 2640 3080 30070 1390 1640 1710 40090 2410 2850 2960 40095 2500 2960 3070 500100 3460 4080 4240 500125 4050 4790 4970 550100 3890 4590 4770 550120 4460 5270 5470 600110 4660 5500 5710 600130 5280 6240 6480 方方 桩：桩： Pjmax1.1 fc A Pjmax1.1 fc A （7.5.4-17.5.4-1）P

47、C PC 管桩：管桩： Pjmax0.50Pjmax0.50（fce-fce-PCPC）A A （7.5.4-27.5.4-2）PHC PHC 管桩：管桩：Pjmax0.45Pjmax0.45（fce-fce-PCPC）A A （7.5.4-37.5.4-3） 式中：式中：PjmaxPjmax桩身允许抱压压桩力；桩身允许抱压压桩力； fc fc 方桩桩身砼轴心抗压强度设计值；方桩桩身砼轴心抗压强度设计值； fcefce管桩离心砼抗压强度；管桩离心砼抗压强度； PCPC管桩砼有效预应力；管桩砼有效预应力； A A 桩身横截面面积。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注：

48、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时的施压力可比桩身允许抱压压桩力大10%10%方方 桩：桩： P PJmaxJmax 1.05 fc A1.05 fc A P CP C桩：桩： P PJmax Jmax 1.00 fc A1.00 fc A PHCPHC桩：桩：P PJmax Jmax 0.95 fc A 0.95 fc A 顶压或送桩时的终压力可顶压或送桩时的终压力可比比P PJmaxJmax大大10%10%砼砼 强强 度度 PJm ax 等等 级级 桩桩 规规 格格 (m m ) C30 C35 C60 (PC) C70 (PC) C80 (P

49、HC) 300 300 1490 1730 350 350 2020 2360 400 400 2640 3080 300 70 1390 1640 1710 400 90 2410 2850 2960 400 95 2500 2960 3070 500 100 3460 4080 4240 500 125 4050 4790 4970 550 100 3890 4590 4770 550 120 4460 5270 5470 600 110 4660 5500 5710 600 130 5280 6240 6480 （广东地区经验公式）（广东地区经验公式） 当当6m6mL8mL8m时，时，Q

50、 QU U =2R =2Ra a= =（0.600.600.800.80）Pze Pze 8m L15m8m L15m时，时， Q QU U= 2R= 2Ra a= =（0.700.701.001.00）PzePze 15m L23m15m 23mL 23m时，时， Q QU U= 2R= 2Ra a= =（1.001.001.151.15）PzePze 式中：式中： LL静压桩的入土深度；静压桩的入土深度； Q QU U入土部分的静压桩竖向极限承载力；入土部分的静压桩竖向极限承载力； PzePze终压力值；终压力值； R Ra a 单桩竖向承载力特征值单桩竖向承载力特征值 注解：注解：1 1、本公式适宜于端承摩擦桩或摩、本公式适宜于端承摩擦桩或摩擦端承桩且短桩桩周淤泥层不超过擦端承桩且短桩桩周淤泥层不超过L/3L/3，中长桩桩周淤泥层不超过中长桩桩周淤泥层不超过L/2L/2，长桩桩周，长桩桩周淤泥层不超过淤泥层不超过2/3L2/3L。不适用于摩擦桩或。不适用于摩擦桩或端承桩；端承桩；当当L=6mL=6m，Qu=0.6PzeQu=0.6Pze Ra=Qu/2=0.