预应力混凝土管桩施工工艺设计

1、-预应力混凝土管桩施工工艺1 前言预应力混凝土管桩是一种打入土中，横截面尺寸比其长度小得多的管状细长构件，管桩的上部 与承台(梁)联结组成桩根底。1.1 适用围预应力混凝土管桩常用于以下情况： 1 当建筑物荷载过大， 地基软弱， 地下水位较高而采用明挖根底沉降量过大， 建筑物又不允 有较大沉降。2 当建筑物外地面有大面积堆载， 使软弱地基产生较大变形； 或当根底可能有不均匀沉降而 对建筑物造成危害。3当建筑物承受较大竖向荷载和水平荷载，对建筑物有特殊要求。 4当地表软土层较厚，不宜作根底持力层，或地基中有暗沟、深坑、古河道等情况。 5当建筑物地基中存在可能液化的土层 6在湿陷性黄土和膨胀土区域

2、，地基的湿陷量或膨胀量较大时。1.2 使用特点上部荷载通过桩根底传递给土层，它是深根底中常用的一种形式，能较好的适应各种软弱地质 条件及荷载情况，具有承载力大，稳定性好，沉降值小等特点，并能采用机械化施工，大大提高了 施工进度。对其自身，预应力混凝土管桩较大的减轻自重，从而节省材料增强其抗拉性能，一般情 况下应采用工厂化预制，从而保证成品桩质量，同时具有施工灵活等特点。2 预应力混凝土管桩构造设计及质量检验2.1 构造设计预应力钢筋混凝土管桩主要由具有生产资质的砼制品厂以先法并采用离心成型工艺制造，其外 径主要有 400 和 550mm 两种，为了运输的便，厂制管桩的节长一般为 8m 和 10

3、m，也有 4m 和 6m 视具体需要而定。桩的接头采用钢制法兰盘，桩尖系采用钢板卷焊而成，中填混凝土，桩尖留 有 70mm 的射水2.1.1 常见型号尺寸表 1 常用预应力砼管桩的型号尺寸主筋配置直径dmm336336486486主筋直径根数12×812×812×1212×12外径D mm1400400550550径d mm2240220390350壁厚Tmm809080100管桩型号400-80400-90550-80550-1002.1.2 管桩截面力学性能. z.特征值- 1 管桩截面和桩尖。管桩截面和桩尖示意图见图 1。图 1 管桩截面和桩尖示意

4、图2管桩截面特性。见表 2。表 2 截面特性工程截面面接 Acm2配筋面积 Arcm2配筋率%换算截面惯性矩 I cm40换算截面抵抗矩 W cm40550壁厚 100141413.570.961470392.214.26400壁厚 908779.051.03914119.55.976壁厚 808049.051.12841113.95.7壁厚 80118113.571.151237349.812.73材料强度。离心混凝土：混凝土设计强度 Rn=45.0MPa轴心抗压 Ra=33.8MPa弯曲抗压 Rw=29.5MPa抗拉 Re=2.8MPa弹性模量 En=3.5×104MPa预应力钢

5、筋：标准强度 Rg=650MPa弹性模量 Eg=1.8×105MPa2.1.3 桩身必须要保证桩身是直线，预应力不均和制造法不当都会引起桩身弯曲。弯曲的预应力混凝土管 桩在受到锤打时必将产生很高的弯曲应力从而导致桩被打坏。施加在管桩上的预应力值大小应足以防止在运输和起吊中产生的裂缝，并足以抵抗打桩中产生 反射的拉应力。根据打桩经历得出的最小有效预应力值为 4.9 5.6 MPa，对于较短的管桩可采用较 小的预应力值 2.5-2.8 MPa，对有受弯要求的管桩也可采用更高的值到达 0.2fc 混凝土设计强度的 20或更高。为了防止纵向开裂，预应力混凝土管桩需要加强横向螺旋筋的配筋量。管

6、桩的端部由于要承受 打桩产生的巨大横向拉应力， 在管桩的端部 100cm 围螺旋筋应按 50mm 间距布设， 并加设一段钢丝 网起补强作用。桩身则按 80mm 间距布设。为防止钢筋的锈蚀，保证混凝土很好的握裹钢筋，必须保证足够的混凝土保护层厚度，一般取 30mm，当工程地质和水质有侵蚀性作用时，也可取 40 50 mm。. z.-2.1.4 桩靴预应力砼管桩的桩靴是单独预制的，利用螺栓或电焊接于桩身。其型式有一般闭口型、一般开 口型和特殊型桩靴等。在粘性土层且地下水位很高，由于粘性和浮力的作用而导致闭口型桩靴难于 贯入；当持力层为岩层、卵层或硬结土层时，闭口型桩靴穿透此硬层时可能发生剪切破坏；

7、当持力 层很坚硬且显著倾斜，或当遇到障碍物或大块，桩靴可能被打偏从而导致桩身弯折破坏。使用开口 型桩靴则可防止上述缺陷。在粘性土层中打桩挤进桩的土产生的压力可能将管桩壁撑出纵向裂缝， 因而桩靴的形状和构造应根据不同的地质条件和不同的打桩条件而适中选择，以利于打桩的顺利进 展。桩靴是用来保护并加固预制混凝土管桩的桩靴，打桩时需要穿透灰层、岩层、堆层等，加放桩 靴有利于沉桩。桩靴的构造有三种：平板型、锥尖型、短棒型。锤尖型桩靴虽有利于打桩贯入，但 它的进桩轴线不如平板型桩鞋那样准确，因而合理措施是选用钝型桩靴并把混凝土棱边包裹借以防 止棱边破裂。桩靴在沉桩过程中是否损坏，应从比拟前后打桩的贯入情况

8、来推断。在打穿中间硬层时或 最后打进生根层时，当桩靴已碰到硬层但仍继续硬打，致使桩靴打坏，渐渐破碎，桩身渐渐下降， 外观却认为打桩贯入正常，待发现问题时桩已被完全打坏了。2.1.5 钢件防腐蚀对于处在腐蚀性地层的混凝土管桩接头，钢件要考虑防腐蚀问题。腐蚀问题一般是产生在地外 表下几米围之。 氧是引起钢铁腐蚀的一项重要因素， 愈接近地面， 土空气含量愈多， 钢件越易腐蚀， 所以最好将管桩接头打进距地面 5 米以下的深层之中。管桩防蚀法：截面增厚法、保护膜法和电气 防蚀法。2.2 质量检验预应力混凝土管桩在进入沉桩现场前或在进入现场时，应经工地质量检验后，可使用，工地检 验法： 1有条件时可用超声

9、波探伤仪对批次桩进展抽样检验，厂家应提供批次管桩的质量检验资料。 2泼水检视混凝土桩外表的裂纹。 3用小锤轻击混凝土桩外表，声音沙哑，说明有空洞或断裂 4预应力混凝土管桩的制作不得超过以下的容偏差直径 ±5mm管壁厚度 ±5mm桩靴对桩中心线偏距 l0mm桩身弯曲段矢高比 0.1预应力混凝土管桩还应符合以下要求：每节桩的端面平整，并与桩轴垂直。桩的外表应平直，外表蜂窝深度不得超过 l5mm，蜂窝面积不得超过桩的外表积的 0.5。 有棱角的管桩，棱角碰损深度应在 l0mm 以，其总长不得大于 50cm。桩顶和顶尖均不得有蜂窝和碰损，桩身不得有钢筋露出桩身收缩裂纹不得大于0.2

10、mm；横向裂 纹长度不得超过管桩直径的 12；纵向裂纹不得超过直径的 2 倍。预应力混凝土管桩的径偏差，以不阻碍射水管的使用为原则。. z.-5管桩检查、外径可使用卡钳和外卡钳。径只量桩端，外径可在两端及中段量测。6检查桩顶平面平整程度及是否垂直于桩轴， 可使用铁角尺或丁字尺。 在检查时应在桩身四 定出与桩轴平行的直线作为基准。7检查桩尖与桩轴的偏差，可采用铁角尺量测。8混凝土裂纹深度可用细钢丝探测。裂纹宽度可使用带有刻度的放大镜量测。 检查情况应按桩的编号，详细作出质量检查记录。不得使用不合格的桩。3 预应力混凝土管桩施工3.1 预应力混凝土管桩施工工艺流程见图 2。图 2 预应力混凝土管桩

11、施工工艺流程图3.2 施工准备技术准备为了科学有序组织施工，应认真、细致地熟悉施工图纸，了解设计意图。一般应着重分析：工 程的坐标位置与实际地质条件是否符合；桩基设计是否符合当地施工条件；需要的特殊材料货源能 否解决；哪些部位的施工对工期影响较大：施工的技术水平能否到达要求；对设计中有那些合理化 建议，以及现场试桩的位置、数量等，并应做好以下工作： 1 组织有关人员熟悉图纸，了解沉桩数量、沉桩深度，熟悉地质资料，并根据地质情况确定 沉桩法和选择沉桩机械。2管桩施工前应作打桩试验以检验设备和工艺是否符合要求，数量不得少于2 根。3作出桩位编号图、 桩位施工顺序图、 主要工艺操作过程的要求， 对拟

12、用原材料的质量证明 文件进展鉴别认可，编制进度方案，制定保证施工质量的措施。3.2.2 劳动力准备建立工地组织机构，建立施工班、组，组织劳动力进场， 进展方案和技术交底。3.2.3 物资准备材料、构件、机具、设备等是保证施工任务全面完成的根底。所有物资的准备必须在开工之前 准备就绪。3.2.4 现场准备 1 沉桩前要处理好高空、地下和地上障碍物和地下电缆、坟、沟、坑以及地下旧有建筑、地 下管网等。2作好“三通一平工作，即水通、电通、道路通。打桩机行走路线要平坦坚实，否则打桩 机移动困难，增加辅助工作、降低工作效率，由于路面不平往往难于使打入的桩保持垂直，影响工 程质量。场地平整围，一般为建筑物

13、根底以外的4 6 米以的整个区域。地面坡道不大于 1，地基 承载力不小于 l00 kPa， 假设地基太软，则可准备 1214 mm 厚，4×6m 钢板两块，四角割以 30-40mm 眼，拴以 l5mm 钢丝绳，以倒换垫路。3抄平放线。 首先采用光电测距仪和精细水准仪从测网控制点引入， 放出建筑物的轴线， 再. z.-以轴线控制桩定出根底的每个桩位(样桩) ，其偏差不得超过 20mm。围至少设 8 个桩控制点。 控制点 离建筑物最好 15m 以上，以减轻受打桩振动和挤土效应而影响桩位的准确性。4设置水、电源、安装配电箱、电闸箱等。5进桩应尽量堆放在桩机前进向的右侧， 一次就位， 并要求

14、上下桩配套供给， 堆放在坚实地 上。运到现场的桩应按要求进展质量复查，不符合标准的桩禁使用。6按照沉桩机的数量，每台沉桩机配备电焊机两台，以及其它小型工具如经纬仪、线坠、大 锤、刷子、电缆线等。7准备好接桩用角钢、焊条、沥青漆、柴油、硫横胶泥，以及桩垫材料如木料、草垫、旧钢 丝绳等。8组织打桩机的打桩架、起重架的组装、穿钢丝绳、打桩机配件安装等。3.3 沉桩机械设备沉桩机械要根据土质、工程大小、桩的种类、规格、尺寸、 施工期限、现场水电供给等条件来 选择。应注意研讨明确其适应性，使机械能够增进施工效率，提高全面的施工技术水平。桩锤桩锤可分为坠锤、机动锤两大类：坠锤有穿心锤及龙门锤两种，机动锤有

15、各型单动汽锤、复动 汽锤、柴油打桩锤及震动打桩锤。对于预应力混凝土管桩，常使用筒式柴油打桩锤，其构造如图3， 其技术规格见表 3、表 4。. z.图 3 筒式柴油桩锤构表 3 中国筒式柴油打1-油泵2-杠杆3-出油器4-油室5-活塞6-汽缸7-接收8-球形头9-锤脚10-顶尖造桩锤技术规格-型号D2-181800256040 60460027090.5730 × 528 × 38334200浦源程机械制造厂主要技术规格上活塞重量上活塞行程冲击次数冲击能量下活塞行程耗油量极限贯入度外型尺寸：长×宽×高重量制造商D2-121200250042 6030002

16、70-0.5730 × 528 × 38332700*工程机械制造厂东风 71353500250040 60875035012 160.5730×528 × 38338000大桥局桥机厂D2252500250040 60625037018.50.5730×528×38335750单位kgmm次/分kg mmmL/hmmmmkg表 4 日本柴油打桩锤规格IDH-35845× 46137.803.5042 60105001051.862507.6150MH7281520×590518.367.2042 60216004

17、2 605 615844435IDH45985× 469811.04.5042 60135001912.0586210175M23745× 40605.102.3042 606200721.840587.590MB701960×595021.107.2038 60195002005 615817525450K35889× 45507.503.5035 55105001502.090489.5140K25789× 45505.202.5035 5575001081.54840780KB601400×577015.06.035 55160

18、0024645013025350锤型外型尺寸总重活塞重冲击数最大冲击能量爆炸压力轻柴油消耗量润滑油消耗量燃油槽容量润滑油槽容量冷却水箱容量K451009 ×425 10.504.5035 55135001912.51756513.5MB40970× 564010.904.1038 60110001273 4659018单位mmtt次/分kg-mtL/hLLLL. z.注： K- 神户制钢所 M- 三菱重工株式会社3.3.2 桩锤选择 1 冲击能。式中 E 锤的一次冲击动能N·m；P 单桩的设计荷载kN。2按桩重复核适用系数。I- 川岛播磨重工业B- 斜度 H- 锤

19、 D- 柴油E250P-K=M+CW式中 K 锤的适用系数；M 锤重锤的总重量kg；C 桩重包括送桩及桩帽、桩垫kg；W 锤的一次冲击动能kg·m。算出的 K 值不宜大于以下数值：对于单动汽锤及柴油打桩锤5.0对于复动汽锤3.5对于坠锤2.0当下沉钢板桩、工字钢及配合射水下沉管桩时，上列系数可提高50来选择桩锤。凡使用锤击 法沉桩，原则上采用重锤低打。为了充分发挥锤的效率，在选用单动汽锤或坠锤时其重量最好为桩 重的 1.5 2 倍， 如超过两倍时可调整落锤高度， 如无不适宜的锤在有条件情况下可辅以射水法沉桩。3.3.3 柴油锤的常见故障及处理法见表 5。表 5 柴油锤的常见故障及处理

20、法. z.故障桩锤不能起动桩锤突然停顿运转桩锤不能正常工作原因土质软、桩的阻力小外界温度过低下活塞球碗有水或异物由于汽缸磨损超过工作极限1mm 局部磨坏最大 0.5mm不能得到起动所需要的压缩力燃油缺乏油路堵塞上活塞环或导向环卡住燃油泵柱塞压杆卡住燃油泵芯子端头折断1. 供油管路有空气2. 燃油泵柱塞付间隙过大3. 供油泵曲臂重磨损4. 燃油泵单向阀橡皮锥头漏油5. 燃油泵“口型密封圈损坏6. 燃油泵单向阀阀体有渣滓排除法1. 关闭油门，对桩空击几锤，加大油量再起动。1. 关闭油门，对桩空击几锤，提高汽缸部温度。2. 水箱加热水3. 柴油烤缸，提高缸温 1 提起上活塞至油泵曲臂能白由缩进缸时为

21、止。 2拉动曲臂向缸注入适量燃油 3翻开清扫铜丝堵，放入棉纱用点火烤缸。 4翻开清扫铜丝堵， 放入浸有“乙醚的棉球，再旋上旋盖。即可起动。翻开清扫铜丝堵，清冼下活塞球碗。把锤拆开，拿出活塞和冲击块掉换活塞环，在制 造厂或修理车间，换镗汽缸到工作标准。向燃油箱加满油，清冼油路拆开上活塞清冼修复，更换损坏零件拆开或松动压紧螺母换新拆开油管，拉动曲臂排除空气更换柱塞付更换或修复曲臂更换橡皮锥头更换“口型密封圈-7. 下活塞球碗有异物 拆开阀体，去除渣物8. 润滑油油量过大流进下活塞球碗 翻开清扫，消除异9. 上、下活塞球面麻点过多 物凋整润滑油的供油量10. 冷却水过少， 桩锤过热， 燃油容易过早

22、修复球头及铁碗发火，因而工作台效率降低 立即停顿打桩。逐渐补充冷却水11. 润滑油油量过小，所以活塞环无弹力 换新活塞环。 增加润滑油泵的有效冲冲程紧固阀12. 汽缸磨损过大 箱13. 燃油过多，引起回火 修复汽缸或使用大活塞环正确调节供油量拉住曲臂控制绳紧急停车清冼燃油泵 松开调节杠杆压板，调整调节阀位置调节供油量更换规定燃油清冼或更换活塞环废气从缓冲下活塞冲检查润滑油泵是否有油压出或用油枪向注油嘴 参加润滑油调节供油量贯入度过小应麻控制在每锤击 l0 次为 5mm 检查 桩的贳入度和回弹量。如果每次锤击其和小于 9mm，应停顿工作。如桩的贳入度小于 1mm 也应停顿工作。 MB-70 ，M

23、B-40 ，MB-221. 燃油泵部回堵塞2. 燃油泵调节杠杆位置不正确1. 燃油过多2. 燃油不纯1. 下活塞环失去弹力、卡死或折断2. 下活塞环润滑油缺乏桩锤不能停顿运转排气为黑色1. 燃油过多2. 土质太硬上活塞跳起过高出3.3.4 射水设备射水设备必须配合锤击沉桩使用。配合法应根据地质情况选择：以射水为主或射水与锤击同时 进展；或射水和锤击交替使用。采用任一种法，当桩尖接近设计标高，均应停顿射水。单纯用锤击 下沉，使桩尖进入未冲动的土中，停顿射水的标高，可根据沉桩试验确定的数据及施工情况决定， 当没有资料时，不得小于 2m。 1 水压和水量计算。实际施工中需要的水量与水压，因地质条件和

24、所用的桩锤的配合的不同，故应在施工前经过试 桩后妥慎选定。锤击沉桩配合射水施工时要求的可参考表 6。表 6 水压和水量每根桩的用水量l/min桩穿过的土层管桩直径500 800mm1200 15001500 25002500 35002000 25002500 35003500 5000管桩直径300 500mm1000 l2001200 20002000 30001 500 20002000 30003000 4000射水嘴处的水压MPa0.7 1.01.0 1.51.5 2.01.0 1.51.5 2.02.0 2.5沉桩深度m15 2525 35>3515 2525 35>3

25、5原始地层的砂及粘砂土， 含有卵及砾的砂、中等到严密的砂粘土及粘土细砂、粘砂土、泥砂、淤泥、松软粘土. z.-3000 3500密实的砾层 4.52.5要求水泵的工作压力为H=H+H +Hl 2 3式中 H 射水嘴处需要的水压；1H 水在管路中上升所需的水压；2H 管路中压力损失。32 高压水泵。按上式算出射水沉桩所需的水压并查表得出每桩的耗水量就可选择高压多级离心水泵的型号和 电机的功率。如单台水泵的工作性能不能满足水压的要求时，可将几台同样的水泵串联使用。这样 其最终出水管的水压为各泵之和，而水量为单台水泵的水量。如已有的单台水泵的水量不能满足要 求时，可将多台水泵并联使用，即将各台水泵都

26、联接在一条干管上。再连接到射水管使用，干管的 水量略小于各台水泵水量之和，而水压等于并联各水泵中水压最小的一台。并联时的管路连接应尽 可能的减小交角以减小水压损失。假设单台水泵的水压和水量都不能满足要求，可将各台水泵先串联后并联来满足要求。3水管。水管分输水管和射水管两种。输水管及其配件的尺寸尽量与水泵出口管径一样，固定的节段用 钢管，必需活动的节段采用胶管，与射水管联接的一段胶管可使用比固定管路细一些的胶管，但其 径不应比射水管更小。钢管和胶管如无出厂证明，应补作水压试验。射水管一般要比输水管细，要 巩固，以便起吊和拼接。一般射水管径多用 76mm 以。射水嘴的大小根据工作水压及水量选择见表

27、 7。表 7 射水嘴尺寸选择参考表水泵外水压MPa1.0出水量Lmin7401300188021602430主射水直径mm19253235381.483015002200254028000.761010241520175019503.3.5 辅助设备-桩架为沉桩的主要设备。桩架可分为钢、木桁架构造，其形状有塔式、立式、柱形等各种类型。 桩架必须在沉桩施工中控制桩锤沿着导杆固定向运动，并能起到吊锤、吊桩、吊插射水管等起重机 的作用。其构造应能承受自重、桩锤、吊桩、拔桩及辅助设备的荷重以及因气候变化，地面变形而 产生的各种外力。桩架因施工对象和使用的锤型不同可分成自行移动式和非自行移动式打桩架。而

28、自行移动式打 桩架又可分成履带式、轨行式和轮胎式三种。限于篇幅仅介绍履带式打桩架见图4，其构造系由 一履带车体包括动力机、操纵系统和转盘，车身两侧有液压斜焊支撑一圆形立柱，立柱上安有单面 或双面导向杆龙门梃单向导向杆可安装油锤。车体履带可原地横向伸出，稳定机架。机架前后 设有四只悬挂的液压千斤顶，沉桩时支撑于地面。一般配套的柴油锤其锤芯自重3.54.5t。桩架的 最大起重量相当于 40t 的吊机。沉斜桩时斜率度可液压系统微调调整。图 4 履带式打桩架示意图 1 桩架高度计算。H=H+H +H +H +H -Hl 2 3 4 5 6式中 H 滑车组高度并包括适当的工作余量；1. z.-H 桩锤轮

29、廓高度；2H 桩帽高度；3H 送桩高度按最长的考虑；4H 桩长；5H 桩下端可能伸出桩架底盘以下的长度。6各局部互相交织长度应视具体操作情况，加以核减2桩架使用考前须知。拆拼桩架应认真按规程操作。保护好杆件及零件，并按使用程序堆码。假设长期不用应在撤除 后整修涂油，保管好以备再用。木桩架钢性较差，一般接点均用螺栓，在打桩过程中应经常检查有无松动，应随时上紧，构件 假设有损伤，应立即修复或更换。凡使用元楞在平台上移动桩架时， 应注意控制桩架顶缆风的松紧， 并检查平台上是否有障碍物。 桩架平台下面的木接头不准有平接头，其搭接长度应大于 lm。设在冰面上的龙门桩架轨道或塔式桩架的平台底座，其最下层的

30、枕木或木应浇水使之与冰面结 成一体，以免滑动。3.3.6 桩帽桩帽承受锤击保护桩顶， 并在沉桩时保证锤击力作用于桩的中轴线而不偏心。 它要求构造巩固， 垫木易于拆换和整修。桩帽的尺寸应与锤底、桩顶及导向杆吻合，顶面与底面均应平整与中轴线垂 直，并应附有挂千斤绳的耳环，以便起吊。柴油锤桩帽的耳环千斤绳的长度应满足桩锤铁砧在受锤 击时的伸缩量。桩帽与桩顶之间必须填充缓冲材料，在锤底与桩帽间辅挚以如橡木、树脂等硬质材 料：在桩帽与桩顶之间辅以编织的草垫等软质材料。桩垫厚度取决于桩的形式和土壤的软硬程度。3.3.7 送桩桩头仍须继续沉入时，则必须使用送桩。送桩器一般由钢板制成，其长度为桩锤可能到达的最

31、 低标高与预计桩顶沉入的标高之差， 再加上适当的余量。 焊接的钢送桩器应进展热处理增强其刚度， 其构造强度应高于桩身的强度。送桩与桩身的连接：如用送桩沉桩而最后桩顶仍在地面或水面以上，或送桩器随桩头沉入土中 而土须挖除的，则送桩与桩头可用螺栓连接拧紧；如基坑中的水暂时不抽干，或土暂时不挖，送桩 与桩头的连接螺栓撤除有困难，可用长螺栓通过下法兰盘眼插入桩头法兰盘的眼不上螺栓，待桩沉 运至标高后即可将送桩从水中或泥中拔出，此种活节送桩法非在不得已时不宜使用。安装送桩时必 须与桩身吻合在同一中轴线上，否则送桩器和桩头受偏心锤击均易损坏。特别在锤击斜桩时更应注 意。钢送桩器在使用一段时间以后必须检查其

32、垂直度，如偏心大于 l 350 时应立即修理。应尽量防止用短节混凝土管桩作为送桩器使用，已作为送桩用的短节管桩，也不应作为正式桩 基。3.4 试桩沉桩工程正式开工前应在原位处根据相关规和设计要求先进展试桩，进展沉桩工艺试验和单桩 承载力试验，原则上应由施工单位配合具有专业资质的桩基检测研究部门负责此项工作。. z.-3.4.1 试桩目的 1 选择合理的施工法和施工机具。 2决定桩的入土深度，使桩能有足够的承载力。 3核实最终贯入度是否符合设计要求。 4确定射水沉桩最后锤击的深度。 5验证沉桩动力公式在该工点地质条件下的准确程度。 6试桩所使用的设备和法和实际沉桩所使用者应一样，并作出详细记录。

33、 7确定沉桩是否需要桩靴，和正确的接桩法。 8查明沉桩时地质是否有假极限或假吸入现象。3.4.2 试桩数量施工阶段的试桩数量：工艺试验由施工单位制定并经相关单位批准后实施；静压试验在同一地 质情况时为总桩数的 1，但不得少于 2 根，静推和静压试验根据设计部门要求办理。3.4.3 试桩准备做静压试验的桩，如果桩头破损，应将破损段凿除后修补平整。按设计要求，或于直承受力部 位填充混凝土。在冬季试桩时，应将桩的侧面冻土全部融化。其融化围静压或静拨试验时，离试桩侧面不小于 1m：静推试验时，应不小于 2m。融化状态应保持到试验完毕。在结冰水域做试验时，桩与冰层之间应保持不小于 l0cm 的间隙。试验

34、用的各种测量仪表、千斤顶等，在使用前应进展校验。测桩必须结实可靠，设于不受试桩及锚桩位移影响的位置，其净距不宜小于试桩桩径的 5 倍， 在任情况下不得小于 3 倍。固定测量仪表的基准梁，应有相当的刚度。 . 并应防止日照和雨淋。测量 位移仪表在桩的对称位置设置，数量不少于 2 个。3.4.4 工艺试验和冲击试验 1 目的。1 检验桩沉入土中的深度能否到达设计要求。2选定桩锤、衬垫及其参数。3选定射水设备和射水参数。4查明打桩中土质有无“假极限或“吸入现象。并确定是否要复打，以及从停打到复打之 间的间隔时间。5确定施工工艺和停顿沉桩的控制标准。2沉桩完毕至冲击试验的时间间隔。如桩尖位于严密的砂类

35、土，或坚硬的粘性土，不少于一昼夜：沉入砂土或粗砂的基桩，沉桩完 毕至少须经过三昼夜：沉入饱和的粉、细砂或粘性土的基桩，沉完桩后至少经过六昼夜。3试验程序和考前须知。1 选用单动汽锤或筒式柴油锤，可参照表 8。表 8 单动汽锤或筒式柴油锤6.5t单动蒸汽锤l0t单动蒸汽锤MB-70柴油锤MB-40柴油锤常用锤型工程. z.-7.24.110.91.8 2.350 603.5 5.55.0 8.06.69.00.4 0.645 552.0 4.04.0 6.03040击1.0 2.0难于打入3040击0.5 1.02500 40000.2 1.0锤芯重t锤总重t3.5 4.5锤型6.50.4 0.

36、640 501.5 2.52.5 4.02030击0.5 1.0难于打入2030击0 0.51500 30000.1 0.521.1资料1.8 2.355 605.0 7.07.0 l0.050击左右2.5 3.50.5 l.0常用冲程m与锤型相适应的桩断面尺寸桩宽 cm可贯穿中密状砂夹层的厚度m硬粘土 可打入的深度m硬塑状亚砂土和中密至密实桩尖所能到达的锤击4050击硬土层的N值沉桩时可 打入硬土层的能力1.5 2.50 0.5可打入的深度m状的砂砾砂或极可打入的深度m密砂风化岩桩尖所能到达的4050击硬土层的N值可打入的深度m1.0 2.03000 50000.3 1.04000 6000

37、0.5 1.5所用锤型可能到达的极限承载力值kN锤的控制贯入度cm击2射水参数可参照表 9 选用。表 9 射水参数水泵性能流量m3hl00 l40120 120 160 190扬程m100 150120 190120 I90160 240水泵出水处水压Kgfcm24 86 l06 108 12土质松砂发中带砂层密实砂层夹砾砂层桩的入土深度(m)8 l616 248 l616 24射水管直径mm 无缝钢管757575 l0075 l00MPa0.4 0.80.6 1.00.6 1.00.8 1.23试验过程记录。用坠锤、 单打锤沉桩， 记录每下沉 lm 的锤击数和全桩的总锤击数； 最后加打 5

38、锤， 记录桩的下 沉量。算出每锤平均值，作为停打贯入度，单位以 mm 计。用柴油锤、 双动汽锤沉桩。 记录每下沉 lm 的锤击时间和全桩的总锤击时间； 在剩余 lm 左右时， 记录每 l0cm 的锤击时间，取最后 l0cm 的每分钟平均值作为停打贯入度，单位以 mm 计。4最终贯入度的取值。对于坠锤、 单动汽锤， 取复打最后 5 锤的平均值： 对于柴油锤、 双动汽锤， 取复打最后锤击 l0cm 所需时间每分钟的平均值。5复打应用停锤时同一设备及同一落锤高度。 弹性衬垫的状态也应尽量与停锤时相近。 复打应 到达的贯入度要小于或等于停打贯入度。6复打应经“休息后进展。 “休息时间按土质不同而异，可

39、由试验确定，一般不宜少于以. z.-下天数：桩穿过砂类土，桩尖位于大块碎类土或严密的砂类土，或坚硬的粘性土上，不少于 l 昼夜；在 粗、中砂和不饱和粉细砂里，不少于 3 昼夜；在粘性土和饱和粉细砂里，不少于 6 昼夜。3.4.5 静载试验静载试验是用来确定桩的承载力和单桩下沉量，并校核冲击公式的实际平安系数，它应在冲击 试验后立即进展。而对于斜桩在作静压试验时，应加轴向荷载。记录如表10。 1 加载装置一般的混凝土管桩的静压试验装置，可用型钢组装成简易的加载平台：一种是分次递加荷载的 平台见图 5 中图 a，另一种是一次加载至破坏荷载，然后利用千斤顶逐级加载的平台见图 5 中图 b。如要求加载

40、较大时，可用锚桩组合梁以千斤顶加载的法，见图 5 中图 c。锚桩应不少于 4 根， 如入土较浅或土质松软时，应增至 6 根，锚桩入土深度应不小于试桩的入土深度。测桩与锚桩的最 小净距 1.6m；试桩间的最小净距为 2.4m。图 5 加载装置示意图锚、试桩的中心距：试桩直径小于0.8m 时，为桩径的 5 倍：桩径大于 0.8m 时为桩径的 2.5 倍， 经比拟可取较大值。测、锚桩均应设于不受干扰的地点；锚桩的允上拔量不得超过6mm。以垂直桩作为斜桩的锚桩 时见图 6 两根斜桩必须对称。图 6 加载装置示意图如混凝土管桩的桩头已经截断而仍须做静压试验时，可将用做锚桩的正式基桩和试桩的主筋， 均焊以

41、带钢筋的完整的法兰盘 可利用截下并凿除混凝土的废桩头，用作组拼悬挂装置。 在试桩新. z.-焊的法兰盘下面与已截断的桩头之间灌注与桩身同等强度的钢筋混凝土，作为安放千斤顶底座。待 钢筋混凝土垫块到达设计强度，即可进展静压试验。试验完成后，试桩上补灌的钢筋混凝上垫块， 如无损伤可不凿除， 完整的留在承台座板。 其余锚桩切割法兰盘后保存原有的主筋经过检验合格后， 按原设计要求的形式打入承台座板。在河滩上用锤击辅以射水沉入的管桩，由于土壤恢复程度不同，虽经复打，过一阶段，发现有 些桩仍达不到要求的承载力。假设再锤击可能导致管桩的破损，倘逐根进展锚桩的静压试验又不可 能时，遇此情况可采用桁架静载压试验

42、检验法，桁架式的压架除能走行外，其压试原理与图5 中图 c 所示根本一样。2观测装置。可使用挠度仪、千分表、游标卡尺、杠杆指针或其它设备进展观测，精度要求到达0.1mm。观 测装置应安设两套，分装于试桩的两个相反向。游标卡尺及圆盘的观测装置应使在试验的全部过程中能得出连续的记录。最好防止测程的中途 倒换，如必须倒换应订出妥善措施。3加载及卸载。静压试验加载法采用单循环加载法。试桩载重可取最大设计荷载乘以平安系数。如受试验条件限制时，这一荷载可减少l0。 试桩加载：应分阶段进展，每阶段加载一般为预计极限荷载的 l0。位移量观测时间：位移量未到达稳定时，不得进展下一阶段的加、卸载。每阶段的观测时间

43、：在第一小时加完荷载立即观测，以后每隔 l5min 观测一次：第二小时每隔 半小时观测一次；第三小时起每一小时观测一次，直至稳定。1 稳定的标准。每一阶段载重的位移量，在以下时间如不大于 0.1mm 时，即可视为稳定：砂类土最后 30min；粘性土最后 1h；这一阶段稳定后，即可进展下一阶段的加载。2加载的终止及极限荷载的取值。当试桩全部位移量大于或等于 40mm，同时这一阶段的位移量大于前一阶段位移的五倍时，加 载即可终止。取终止荷载的前一级荷载为极限荷载。总位移量大于或等于 40 mm，本级荷载加上后一昼夜未达稳定，加载即可终止，取终止荷载的 前一级荷载为极限荷载。在大块碎类土、严密砂土以

44、及坚硬的粘性土中，总位移量小于40 mm，但荷载已大于设计荷载 乘以平安系数，加载即可终止，取此时的最大荷载量为极限荷载。3容荷载。容荷载等于将极限荷载除于平安系数 m。对于永久性建筑 m=2；对于临时性建筑 m=1.5；如因 构造上的要求，必须限制其下沉量时，应适当考虑下沉量来规定容荷载。先作静压试验，后挖基坑的桩，应以试验所得的极限承载值中减去从地面至开挖后的基底面该 段高度土壤对桩身的摩擦力的极限值，再据以计算容承载值。假设是水中沉桩，计算极限承载力时 也应扣除河床面至最大冲刷线问的一段高度的摩擦力。. z.-4卸除载重。卸除载重应分阶段进展。每阶段卸载量可为两个阶段的加载量。卸载后桩的弹性位移值，应在 每阶段卸载后 l5min 后测读。卸载至零后至少在 2h，仍应每隔半小时测读一次。但因桩尖处土的类 别不同，测读时间也有区别：桩尖下为砂类土则开场的半小时，每 15min 测读一次：桩尖下为粘性 土则开场一小时，每 15min 测读一次。4静载试验考前须知。1 利用已完成的桩作锚桩，用常备式钢梁、工字钢叠合梁、或用高强度钢材特殊设计的钢梁， 应根据最大试验荷载，验算反力梁的强度和挠度。2如用已有的基桩作锚桩，不允损坏桩身。 3验算锚桩的抗拔能力时的极限摩阻力，应取比桩受压时极限摩阻力为低的值。4