液压静压高强预应力混凝土管桩监理要点.docx

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1、液压静压高强预应力混凝土管桩监理要点 2007-09-25 20:41广州市建发监理有限公司，广东 广州 ) 【摘要】文章从监理工作实践中总结出液压静压高强预应力混凝土管桩监理要点，能从监理工作的事前、事中、事后详细分析和指点出监理工作的各个要点。【关键词】特点及适用范围；相关标准及技术规范；监理控制【中图分类号】TU71 【文献标识】A【文章编号】1671-5969（2007）02-0141-03近几年来液压静压桩得到广泛地应用，为了保证其施工质量，在预应力管桩的施工前和施工过程中，应对其进行控制。根据对预应力管桩施工监理工作的实践总结，特拟定高强预应力混凝土管桩基础监理要点，供监理工程师在

2、工作中参考、使用。一、高强预应力混凝土管桩(PHC桩)的特点及适用范围 （一）PHC桩的特点PHC桩的单位承载力造价是各种桩型中最低的，且综合经济效益指标也好于其他桩型。管桩穿透土层的能力特别强，对持力层起伏变化大的地质条件适应性强；成桩质量可靠，监理、检测方便；施工周期短；噪声小，无振动，无污染，符合环保要求。但PHC桩延性差，超过其桩身承受的极限荷载时会出现脆性破坏。（二）适用范围PHC桩适用范围广，适用于以人工填土、软土、粘性土、粉土、粉砂、细砂、中砂为覆盖层的地区，持力层一般为粗砂、砾砂、圆砾、风化岩，人土深度一般为10m70m。二、预应力混凝土管桩基础施工相关标准及技术规范 1建筑桩

3、基技术规范JGJ94-94； 2建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-2001； 3建筑地基与基础施工质量验收规范GB50202-2002； 4先张法预应力混凝土管桩GB13476-1999。三、高强预应力混凝土管桩施工的监理要点（一）施工前的监理控制1准备（1）建立质量管理网络，进行图纸会审和设计技术交底 ；（2）研究工程地质报告、桩位平面布置图、桩基结构施工图；（3）查看勘察资质的单位出具的正式地质勘察报告，供静压桩施工时参考；（4）进行技术交底，施工方案必须具有针对性，措施具体，施工流程清楚，顺序合理。2场地要求 （1）施工场地下的旧建筑物基础、旧建筑物的混凝土地坪，在施工前应予以

4、彻底清除；（2）施工场地平整后的坡度应在10%以内，并具有与选用的桩机机型相适应的地耐力；（3）施工场地的动力供应，应与所选用的桩机机型、数量的动力需求相匹配，其供电电缆应完好；（4）检查建筑场所和邻近的高压电缆、通讯线路和其他地下管线；（5）场地的边界与周边建（构）筑物的距离，应满足桩机最小工作半径的要求，且对建（构）筑物应有相应的保护措施；（6）审核周边沉降观测点布置；（7）对施工场地的地貌，由施工单位复测，作好记录；监理人员旁站确认。3桩机的选型及测量用仪器（1）压桩的压力要根据现场的地质条件，通过对静力触探比贯入阻力平均值和标准贯入试验N值评估沉桩的可能性，选择好压桩机械设备。（2）核

5、查施工方提交进场设备报审表。桩机的选型一般按1.21.5倍单桩极限承载力取值(不含静压桩机大履和小履重量)。桩机的压力表，应按要求检定(油压表必须经有资质的法定检测单位鉴定，并有鉴定合格证)。桩机传感设备是否完好，桩机配重与设计承载力是否相适应。（3）按设计如需送桩，应按送桩深度及桩机机型，合理选择送桩杆的长度，并应考虑施工中可能的超深送桩。（4）测量仪器应有相应的检定证明文件。4对施工单位组织机构及相关施工文件的审查（1）审查施工单位质量保证体系是否建立健全。（2）审核承建单位的主要技术人员的资质，管理人员是否到岗。施工员、质检员、测量员、桩机司机、电工、焊工等施工人员必须持证上岗。（3）审

6、查施工组织设计（施工技术方案）内容是否齐全，质量保证措施，工期保证措施和安全保证措施是否合理、可行，并对其进行审批。（4）审查沉桩顺序是否综合考虑下列原则：一般采用先深后浅，自中间向两边对称前进，或自中间向四周进行。打桩顺序应根据邻近建筑物情况、地质条件、桩距大小、桩的密集程度、桩的规格及入土深度综合考虑，兼顾施工方便。（5）核查其施工设备、劳力、材料及半成品是否进场，是否满足连续施工的需要。 5对预应力管桩的质量监控（1）检查管桩生产企业是否具有准予其生产预应力管桩的批准文件。（2）检查管桩混产品质保书、合格证、检测报告是否符合要求和齐全。（3）PHC桩从高压釜取出后即可吊运和施压。桩在起吊

7、和搬运时，必须做到平衡，不得损坏。水平吊运可采用二点起吊，吊点距桩端0.207L(L为桩长) ；一点起吊，吊点距桩端0.29L(L为桩长，在10米L16米范围内采用)。（4）对预应力管桩在现场进行全数检查：a. 对管桩进行外观检查。管桩有否明显的纵向、环向裂缝是否符合规范要求。b. 对管桩尺寸进行检查：桩径（5mm）、管壁厚度（5mm）、桩尖中心线（2mm）、顶面平整度（10mm）、桩体弯曲（1/1000L）。c. 管桩堆放场地应坚实、平整，并采取可靠的防滚、防滑措施。d. 宜按施工流水顺序采取“即用即送”的组织方法供桩，减少二次搬运及堆放。e. 管桩堆放层数不得超过4层，不同规格的桩应分别堆

8、放在不同地方。堆放必须二点垫高、垫平、垫实。垫点为0.21L，要求垫点对齐。6管桩桩位的测量定位（1）施工前应设置测量基线与水准点，基线应设置在不受施工影响处。（2）管桩桩位应在施工图中对其逐一编号，做到不重号，不漏号。 （3）管桩桩位经测量定位后，应按设计图进行复核。做到施工单位自检，总承包方复检，监理单位对测量定位成果进行检查（简称“两检一核”）无误后共同验收。（二）施工中的监理控制静压桩施工顺序及工艺流程：桩位测量定位桩机就位吊桩对中焊桩尖压第一节桩焊接接桩压第N节桩送桩终压（检查验收）（截桩）转移桩机复压。1桩位测量定位：复查测量放线、桩位及标高控制；2桩机就位进行吊桩。取桩应符合下列

9、规定：对于叠层不超过2层的管桩，可拖拉取桩；叠层超过2层时，应采用吊机取桩，严禁拖拉取桩。桩就位要仔细检查桩身质量。3压第一节桩（1）应督促施工单位经常复核：有无挤压情况造成测放桩位偏移的情况。（2）压好第1节桩至关重要, 须注意第一节桩桩尖导向必须垂直；管桩压入前要准确定位、对中，在压桩过程中，宜用经纬仪和吊线锤在互相垂直的两个方向，监控桩的垂直度（0.5%）。（3）当桩尖进入较硬土层后，严禁用移动机架等方法强行纠偏。4焊接接桩（1）当第一节桩施压到离地面0.51米时，起吊第二节桩。（2）施焊前先检查上下桩接触面：上下端板表面应用铁刷子清刷干净，坡口处应刷至露出金属光泽。（3）接桩时上下节桩

10、应保持顺直，错位偏差不宜大于2mm。（4）焊接宜优先使用二氧化碳保护焊。（5）施焊时，宜先在坡口周边先行对称点焊46点，再分层施焊，施焊宜由两个焊工对称进行。（6）内层焊渣必须清理干净后方可在外层施焊。焊缝应饱满连续，焊接部分不得有咬边、焊瘤、夹渣、气孔、裂缝、漏焊等外观缺陷，焊缝加强层宽度及高度均应大于2mm。（7）应尽可能缩小接桩时间，焊好的桩接头应自然冷却5min10min，才可继续沉桩；焊接接桩应按隐蔽工程进行验收。5压第N节桩（1）合理调配管节长度，尽量避免接桩时桩尖处于或接近硬持力层。每根桩的管桩接头数不宜超过4个；同一承台桩的接头位置应相互错开。（2）压桩过程中，应检查压力、桩的

11、垂直度（1%）、接桩间歇时间、桩的连接质量及压入深度。应随机检查施工单位的压桩记录，并抽查其压桩记录的真实性。（3）施工过程中，不得任意调整和校正桩的垂直度，避免对桩身产生较大的次生弯矩。（4）压桩过程中，除机械故障外，不得停止沉桩施工。如因操作必须，中途停歇时间不得超过2小时，严禁中途停压造成沉桩困难。（5）静压桩穿越硬土层或进入持力层的过程中，不能用力过猛，抬架时也要轻抬轻放。否则一是造成桩身开裂；二是易发生桩架倾斜倒塌事故。（6）遇到下列情况之一时，应暂停压桩，并及时与地质、设计、业主等有关方研究处理：a.压力值突然下降，沉降量突然增大；b.桩身混凝土剥落、破碎；c.桩身突然倾斜、跑位，

12、桩周涌水；d.地面明显隆起，邻桩上浮或位移过大；e.按设计图要求的桩长压桩，压桩力未达到设计值；f.单桩承载力已满足设计值，压桩长度未达到设计要求。 （7）桩压好后桩头高出地面的部份应及时截除。截除应采用锯桩器截割，严禁用大锤横向敲击或扳拉截断。6送桩（1）送桩时要用专制钢质送桩器，不得借施压用的工程桩作送桩器。（2）施工时注意送桩器和工程桩对齐，以轴线重合为准则。（3）送桩结束后，应及时用碎石或黄砂回填密实，以免桩机行走时引起地面沉陷。（4）当场地上多数桩较短（L15m）或桩端持力层为风化泥层岩可能需要准备复压时，送桩深度不宜超过1.5米。7终压（检查验收）（1）压桩终压的技术参数一般采用双

13、控，根据设计要求，采用以标高控制为主、送桩压力控制为辅或者相反。（2）终压时连续复压次数应根据桩长及地质条件等因素确定，一般不宜超过3次，只有施压入土深度超过8米的超短桩时，复压的次数可增至35次。当条件许可时宜采用超载施压法，一般不宜采用满载连续复压法。（3）复压时每次稳压时间不宜超过10s。（4）终压力值不宜超过桩身允许抱压力的1.1倍。（5）终压后的桩顶标高，应用水准仪认真控制，其偏差为50mm。（6）静压桩桩端进入持力层，达到综合确定的压桩力要求，但未达到设计标高时，宜保持稳压12分钟，稳压下沉量可根据地区经验确定。8复压。管桩全部沉桩到位后。为确保桩底不发生疏松和涌桩，须抽取一定数量

14、的桩(特别是大面积群桩)进行复压，压桩力可减至静载荷载验值。（三）施工后的控制（1）静载试验和动测工作须在管桩复压完毕15d后进行 ；组织设计院、质监站、甲方及施工方，确认静载试验以及动测的数量和桩号；预应力管桩施工结束后，应对桩基做承载力检验及桩体质量检测。承载力检测的桩数不应小于总数的1%，且不应少于3根。其桩体质量检测不应少于总数的20%，且不应少于10根。（2）审查施工方提交的沉桩记录、隐蔽工程记录、桩位平面布置图；（3）检验（验收）控制：桩基完成后依据国家行业标准建筑基桩检测技术规范JGJ1062003规定对管桩质量评定。（4）组织对桩基工程进行质量评定。2工程实例 湖南芷江某住宅小

15、区工程总建筑面积38200m2，为57层多层住宅，结构形式为钢筋混凝土框架结构。本工程采用静压预应力高强度混凝土管桩（PHC），其中5#楼基础PHC管桩共347根。（ZH-1.3）桩型号：PHC-400(95)-AB-CB-C80-L（桩长），配十字型桩尖，具体力学参数见表1。桩端持力层为层粉质粘土层，桩进入层土深度不小于6.0m，试桩报告提供的单桩承载力特征值为1000kN。 2预应力混凝土薄壁管桩常见质量问题分析 预应力混凝土薄壁管桩在桩压入过程中，以桩基本身的重量和配重作为反作用力，克服压桩过程中的桩侧摩阻力和桩端阻力，当管桩在竖向静压力作用下沉入土中时，桩周土体发生急速而激烈的挤压，土

16、中孔隙水压力急剧上升，土的抗剪强度大大降低，桩身很容易下沉。 静压管桩基础的施工质量虽然较沉管灌注桩、锤击桩等施工方法稳定，但由于其工序多、涉及面广，在全过程中，稍有不慎或把关不严，就会造成质量事故或质量隐患，教训也是屡见不鲜的。影响桩基施工质量的因素有多方面，如：地质勘探资料的局限性、地质情况的不可预见性、桩身的高脆性、桩身材料预制或压桩施工管理不完善等。 因此，静压管桩桩基工程的施工应全面考虑各种可能影响因素，细致地做好各项事前控制工作，将隐患扼杀在摇篮中，同时也有利于工程进度和造价的控制。 3静压高强预应力管桩施工技术及质量控制 3.1静压管桩施工工艺流程 定桩位（测量、编号、复合）压桩

17、机到位（确定型号、标定技术参数）吊桩、对中（控制吊点、垂直度）焊桩尖（查焊接）压第一节桩（确保桩垂直度）焊接接桩（查电焊工资质、焊条、焊序、焊接层数、质量、自然冷却时间等）压第N节桩（进行全过程测量、调控）送桩、终桩（对送桩压力与标高进行双控）移机（地压耐力、压桩顺序）截桩（锯桩器截割）记录、 核查压桩及桩基检测相关资料。3.2静压高强预应力管桩施工 施工单位安排1台YZ-160型静力压桩机和QY-16 t吊车各1台，并配置2台二氧化碳气体保护电焊机进场施工。施工管理人员和作业工人配制齐全并全部就位。业主和监理成立5人监督小组，对压桩过程进行全程跟踪，并对每根桩的桩身质量、沉桩和收桩过程进行旁

18、站检查。 沉桩过程中，粉质粘土层中有一层1m左右厚含砾中粗砂，当桩头进入后，力表读数便快速上升，并且机身开始抖动，有少部分桩出现断桩。后来通过加大桩机配重，并在遇砾砂层时及时调整静力，采取忽停忽压的冲击施压法，使桩缓慢下沉穿透砾砂层。另外，有一部分场地层土起伏较大，当桩头遇岩层压力加大、使桩的侧向受力加大时，侧向受力会造成桩头突然折断。针对这种情况，施工人员采取相应措施，要求主机在桩头接近层土时放慢沉桩速度，当压力表值快速上升时及时调低压力，用较小压力反复压平桩头土层，待桩头进入层土后，再加压力值至终压值。 3.3静压高强预应力管桩施工质量控制措施 3.3.1压桩前的质量控制 1）审核施工方案

19、。主要看其施工人员配备及持证上岗情况；选用的压桩机型是否符合场地地质情况、是否符合设计图纸中选用的管桩规格及单桩竖向极限承载力的要求；压桩顺序安排是否符合建筑桩基有关技术规范要求；质量、安全、控制措施是否到位等。 2）现场检查压桩机是否安装调试好，油压表是否按期检测，配重是否满足大于1.21.5倍单桩竖向极限承载力的要求，是否会产生沉机、走位等现象；边桩、角桩是否有足够压桩位置和是否会对邻近建筑物产生侧向挤压影响；施工现场架空和地下障碍物是否已经处理。 3）管桩进场时应检查其出厂合格证、检验报告和产品说明按不同规格、长度及施工顺序合理堆放在坚实平整的地上（一般宜单层堆放，叠层堆放时不得超过4层

20、），并采用可靠的防滚、防滑措施。 4）检查电焊条、焊丝、桩尖等其他进场材料质量证明文件，并现场核对实物。 5）复核轴线、桩位、控制标高的准确性。桩位复测允许存在偏差值，单桩为10 mm，全桩为20mm。桩位可用打人短钢筋、系上红色胶带和洒一圈白石灰水来做醒目标志。 6）正式压桩前应组织设计、地质、建设、监理、质监和施工等单位在现场共同进行工艺性试压桩，以确定持力层强度、桩长、终压值、复压次数和复压时沉降量等收桩标准的重要参数。 3.3.2压桩过程中的质量控制 1）桩在起吊时应保持平稳，保护桩身质量，避免砸、撞、拖造成断裂，起吊时同时检查桩身有无裂纹，是否完好，对断裂桩进行报废处理，桩在现场翻运

21、后堆放平整。 2）应严格按照施工方案及有关技术规范的要求进行施工。施工顺序应考虑群桩的挤土效应，一般不同的桩基应先深后浅、先大后小、先长后短；同一单体建筑或全桩承台应先施压场地中央的桩，后施压周边的桩；当毗邻其他建筑物时，由毗邻建筑物向另一方向施压；如周围为基坑的支护时，其支护结构应在主体桩施工完成后再行施工。 3）第一节桩吊桩到位后应核对其桩心是否对准桩位中心，若地面土体被桩机碾压变形导致桩位标识位移时，应重新拉轴线确定桩位。 4）当管桩插入地面1m左右或接桩时施工人员应利用桩机驾驶室现地面垂成90角的侧面进行观察，调整好桩的垂直度，垂直度偏差不宜大于0.5%。在施压桩过程中决不允许用桩机拖

22、桩来调整桩位和垂直度，以免造成桩倾斜、折断，从而影响成桩的质量。 5）为防止由于桩管内水渗入至持力层使其风化岩岩体软化，发生管桩承载力下降、沉降加大的现象，焊接桩尖时焊缝应饱满连续，并在第一次接桩前向下节管桩内灌人1.2 m1.5 m高的素混凝土。 6）管桩对接前应用钢刷将上下端板清刷干净，用导向箍引导上节管桩就位，使上下节顺直后才开始施焊。焊接时，宜先在坡口圆偶周上对称点焊4 6个点固定，拆除导向箍后再行施焊， 焊接层数不得少于二层，并且焊缝应饱满连续， 焊好后应自然冷却8min以上方可施压，严禁用水冷却和焊接后立即施压。 7）沉桩过程中应根据地质资料和设计图纸要求进行控制。沉桩速度不能过快

23、，一般控制在每分钟1.8m左右为宜；沉桩过程中，当桩尖遇到硬土层或砂层而发生沉桩阻力突然增大时，可采取忽停忽压的冲击施压法，使桩缓慢下沉直至穿透硬土或砂层。当遇到持力层岩面起伏较大时，可采用调整静压力或反复施压法使桩尖逐渐进入岩层内，然后再加大静压力，这样就可以避免桩头侧向受力较大而发生断桩现象。沉桩过程中除接桩停留外宜连续施压，接桩停留时间也不宜大于30min。 8）在沉桩过程中如果压力值突然下降、沉降量突然增大或桩身污染倾斜、跑位，可能是断桩。对于配置封口型桩尖的管桩，可通过吊线垂丈量桩长或吊低压照明灯直接观察来判断是否断桩。沉桩过程中如有断桩、桩身混凝土出现裂缝、地面隆起、邻桩上浮或压桩

24、至设计桩长但仍未达到收桩的终压值要求，或终压值满足收桩要求但桩长不能达到设计要求时，应与设计、地质等有关单位人员联系，分析原因采取相应措施处理后方可继续压桩。压桩时如遇地下障碍物，可根据其深度分别采用除障、引孔、避让等措施解决。 10）压桩过程中应采用水准仪定点、定入、定仪器，对已完成的桩点标高及时测量，待压桩全面完成后，再行复测，如两次测量差大于20mm，表明浮桩较严重，必须复压。 11）压桩时应合理配制桩长，尽量使同一承台桩接头位置相互错开，并避免接桩时桩尖处于砾砂层内。截断后的短桩被重新利用时其长度不宜小于3m，同时要认真检查其是否有裂缝，当需要送桩时，送桩深度不宜大于2 m。 12）沉

25、桩过程中应认真观察压力表读数，做好原始数据纪录。应记录所压桩号、节数，每节配桩长度，每节桩压力表的读数和稳压时贯人度、终压值等，以判断桩的质量和承载力，防止错压、漏压现象发生。 13）收桩是整个压桩过程的关键，应严格按照工艺试桩确定的收桩标准要求进行。一般情况下，桩长应达到设计图纸要求，终压值略高于2倍单桩承载力特征值，然后利用2倍单桩承载力特征值进行35次复压，每次持荷时间 1min2 min，其最后两次沉降量总和应小于设计要求或小于5mm。 3.3.3基坑开挖阶段的质量控制 基坑开挖时可根据桩的分布密度，利用不同型号的挖掘机与人工挖土相结合的方法进行。挖土过程中机械设备严禁靠近桩身；深基坑

26、压桩完成2周以后才允许开挖，并应采取分层、均匀、对称方法开挖，及时去除桩间土；严禁将土堆放在基坑边坡附近，以减少桩侧土的侧向位移，防止桩位移或折断。 3.4桩基检测 桩基检测采用低应变法来判断桩身完整性，用单桩竖向抗压静载试验确定单桩竖向抗压极限承载力。抽检数量应根据建筑物的重要性、地质条件、成桩质量可靠性和相关规范规定来确定。一般先取20%以上且不得少于10根有代表性的桩做低应变检测，对于3桩或3桩以下承台抽检桩数不得少于1根。低应变检测完后，应根据其检测结果，选择有代表性的、类桩做静载；静载试验的检测数量不应少于3根，且不宜少于总桩数的1%，当工程总桩数在50根以内时不应少于2根；静载检测

27、完后，用类优质桩、类合格桩的静载试验结果来统计工程桩承载力特征值；对于类有问题的桩应进行验证后酌情处理；类不合格桩必须进行处理。 本工程打桩结束后，从现场选取3根不同持力层及压桩力（见表2）的工程桩进行抗压静载试验，最大检测荷载取二倍单桩承载力特征值，约1500kN。根据Q-S试验曲线分析，单桩的抗压极限承载力均达到1500kN，分析曲线见图1，同时，抽取13根不同压桩力的桩进行高应变动测，极限承载力均达到设计要求。 4静压管桩施工安全控制措施 建立健全的工程项目有关安全管理制度，对于所有进场施工人员进行上岗前的安全文明教育和安全技术交底，并核对特种作业人员上岗证，具体安全措施如下： 1）桩机

28、安装完成后，应组织相关人员进行检查验收。主要检查各部件在空载时运转是否自如，有无异常响声，有无振动破坏现象，配重铁块是否锁紧，并检查用电没备是否安装了漏电保护开关，电缆是否有乱搭、乱接及拖地现象等。 2）压桩作业时，非工作人员须离桩机20m以外：施工人员应配齐各就各位,不得随意串岗或进行与作业无关事情；起吊重物时需有专人指挥，且起重臂下严禁站人。 3）起重机其中范围不得超过起重性能规定的指标。起吊管桩时，索具应吊在管桩0.3L（L为管桩长）以上位置，但离桩端必须大于1m；起重机吊桩进入夹持机构后，在压桩开始之前，起吊钢丝绳必须放松，压桩时则随沉桩速度不断放松，使吊钩始终处于不受力状态，最后通过

29、司索工人工脱钩，这样既可以避免拉断钢丝绳或拉弯起重机吊臂，又可避免因强行摆臂脱钩或过长的管桩倾斜造成管桩折断，从而发生断桩从高处倒下的意外事故。 4）接桩焊接用焊机操作时应加装防护罩，并没有专用有效地线；各种气瓶应作标识，气瓶距明火点10m以上，气瓶间距必须大于5m；气瓶必须加防震圈和防护帽，其使用和存放时严禁平放或倒放。 施工完毕的桩头上面要加盖，以防行人或杂物等掉入。 5结束语 综上所述，在静压高强预应力管桩施工过程中，应充分考虑各种影响因素，尽可能估计到可能发生的问题，在其应用过程中，只要严格落实现有各项技术规范、措施和有关经验，同时在施工过程中不断改进提高其技术应用水平，就可以很好地控制静压高强预应力管桩施工质量和施工安全。