试谈先张预应力管桩施工37552.docx

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1、7-2-66 先张预预应力管管桩施工工7-2-66-1 桩规格格与适用用条件先张预应力力管桩，简简称管桩桩，系采采用先张张法预应应力工艺艺和离心心成型法法，制成成的一种种空心圆圆柱体细细长混凝凝土预制制构件。主主要由圆圆筒形桩桩身、端端头板和和钢套箍箍等组成成如图7-660所示。图7-600 预应力力管桩示示意1-桩身；2-钢套箍箍；3-端头板板；D-外径；t-壁厚管桩按桩身身混凝土土强度等等级分为为预应力力混凝土土管桩（代号PC桩）和预应力高强混凝土管桩（代号PHC桩），前者强度等级不低于C60；后者不低于C80。PC桩一般采用常压蒸汽养护，脱模后移入水池再泡水养护，一般要经28d才能使用。

2、PHC桩，一般在成型脱模后，送入高压釜经10个大气压、180左右高温高压蒸汽养护，从成型到使用的最短时间为34d。管桩规格按按外径分分为3000mm、4000mm、5000mm、5500mm、6000mm、8000mm和10000mmm等，壁壁厚由601300mm。每节节长一般般不超过过15m，常用用节长8112m，有时时也生产产长达2530mm的管桩桩。预应力管桩桩具有单单桩承载载力高，桩桩端承载载力可比比原状土土提高80%1000%；设计计选用范范围广，单单载承载载力可从从6000kN到45000kNN，既适适用于多多层建筑筑，也可可用于50层以下的的高层建建筑；桩桩运输吊吊装方便便，接桩

3、桩快速；桩长度度不受施施工机械械的限制制，可任任意接长长；桩身身耐打，穿穿透力强强，抗裂裂性好，可可穿透566m厚的密密实砂夹夹层；造造价低廉廉，其单单位承载载力价格格仅为钢钢桩的1/332/3,并节省省钢材。但但也存在在施工机机械设备备投资大大，打桩桩时振动动、噪声声和挤土土量大等等问题。适适用于各各类工程程地质条条件为粘粘性土、粉粉土、砂砂土、碎碎石类土土层以及及持力层层为强风风化岩层层、密实实的砂层层（或卵卵石层）等等土层应应用，但但不适用用于石灰灰岩、含含孤石和和障碍物物多、有有坚硬夹夹层的岩岩土层中中应用。7-2-66-2 打（沉沉）桩工工艺方法法要点1预应力力管桩沉沉桩方法法较多，

4、目目前国内内主要采采用锤击击法，多多采用爆爆发力强强、锤击击能量大大、工效效高的筒筒式柴油油锤沉桩桩。但这这种锤工工作时振振动和噪噪声大，有有的地区区如广东东还采用用大吨位位静压预预应力管管桩施工工工艺，采采用40000668000kN静力压压桩机，可可压500、5500mm的管桩桩到设计计持力层层；亦有有的采用用预钻孔孔后植桩桩的施工工工艺，先先用长螺螺旋钻机机引孔，然然后用打打（压）桩桩机将管管桩打（压压）到设设计持力力层。2预应力力管桩常常用打（沉沉）桩工工艺流程程如图7-661所示。图7-611 预应力力管桩施施工工艺艺流程（a）测量量放样、桩桩机和桩桩就位对对中调直直；（b）锤击击下

5、沉；（c）电焊焊接桩；（d）再锤锤击、再再接桩，再再锤击；（e）收锤锤，测贯贯入度1-打桩机机；2-打桩锤锤；3-桩；4-接桩3管桩施施工应根根据桩的的密集程程度与周周围建（构构）筑物物的关系系，合理理确定打打桩顺序序。一般般当桩较较密集且且距周围围建（构构）筑物物较远，施施工场地地较开阔阔时，宜宜从中间间向四周周对称施施打；若若桩较密密集、场场地狭长长、两端端距建（构构）筑物物较远时时，宜从从中间向向两端对对称施打打；若桩桩较密集集且一侧侧靠近建建（构）筑筑物时，宜宜从毗邻邻建（构构）筑物物的一侧侧开始向向另一方方向施打打。若建建（构）筑筑物外围围设有支支护桩，宜宜先打设设工程桩桩，再后后打

6、设外外围支护护桩。根根据桩的的入土深深度，宜宜先打设设深桩，后后打设浅浅桩；根根据管桩桩的规格格，宜先先大后小小，先长长后短；根据高高层建筑筑塔楼（高高层）与与裙房（低低层）的的关系，宜宜先高后后低。4管桩施施打应合合理选择择桩锤，桩桩锤选用用一般应应满足以以下要求求：（1）能保保证桩的的承载力力满足设设计要求求；（2）能顺顺利或基基本顺利利地将桩桩下沉到到设计深深度；（3）打桩桩的破碎碎率能控控制在1%左右，最最多不超超过3%；（4）满足足设计要要求的最最后贯入入度，最最好为2040mmm/110击，每每根桩的的总锤击击数宜在在15000击以内内，最多多不超过过2000025500击。管桩施

7、打一一般多采采用筒式式柴油锤锤，其型型号选用用可参考考表7-778。选择筒式柴柴油打桩桩锤参考考表 表7-778柴油锤型号号25型32型336型40型550型60型662型70型772型80型适用管桩规规格3004003004004005005005506005506006008005预应力力管桩打打（沉）桩桩施工工工艺程序序为：测测量定位位桩机就就位底桩就就位、对对中和调调直锤击沉沉桩接桩再锤击再接桩打至持持力层收锤。6打桩前前应通过过轴线控控制点，逐逐个定出出桩位，打打设钢筋筋标桩，并并用白灰灰在标桩桩附近地地面上画画上一个个圆心与与标桩重重合、直直径与管管桩相等等的圆圈圈，以方方便插桩桩

8、对中，保保持桩位位正确。7底桩就就位前，应应在桩身身上划出出单位长长度标记记，以便便观察桩桩的入土土深度及及记录每每米沉桩桩击数。吊吊桩就位位一般用用单点吊吊将管桩桩吊直，使使桩尖插插在白灰灰圈内，桩桩头部插插入锤下下面的桩桩帽套内内就位，并并对中和和调直，使使桩身、桩桩帽和桩桩锤三者者的中心心线重合合，保持持桩身垂垂直，其其垂直度度偏差不不得大于于0.55%。桩垂垂直度观观测包括括打桩架架导杆的的垂直度度，可用用两台经经纬仪在在离打桩桩架15m以外成成正交方方向进行行观测，也可在正交方向上设置两根吊陀垂线进行观测校正。8锤击沉沉桩宜采采取低锤锤轻击或或重锤低低打，以以有效降降低锤击击应力，同

9、同时特别别注意保保持底桩桩垂直，在在锤击沉沉桩的全全过程中中都应使使桩锤，桩桩帽和桩桩身的中中心线重重合，防防止桩受受到偏心心锤打，以以免桩受受弯受扭扭。9桩的接接头过去去多采用用法兰盘盘螺栓连连接，刚刚度较差差。现今今都在桩桩端头埋埋设端头头板，四四周用一一圈坡口口进行电电焊连接接。当底底桩桩头头（顶）露露出地面面0.551.0m时，即即应暂停停锤击，进进行管桩桩接长。方方法是先先将接头头上的泥泥土、铁铁锈用钢钢丝刷刷刷净、再再在底桩桩桩头上上扣上一一个特制制的接桩桩夹具（导导向箍），将将待接的的上节桩桩吊入夹夹具内就就位，调调直后，先先用电焊焊在剖口口圆周上上均匀对对称点焊焊46点，待上上

10、、下节节桩固定定后卸去去夹具，再再正式由由两名焊焊工对称称、分层层、均匀匀、连续续的施焊焊，一般般焊接层层数不少少于2层，焊焊缝应饱饱满连续续，待焊焊缝自然然冷却8110miin，始可可继续锤锤击沉桩桩。10在较较厚的粘粘土、粉粉质粘土土层中施施打多节节管桩，每每根桩宜宜连续施施打，一一次完成成，以避避免间歇歇时间过过长，造造成再次次打入困困难，而而需增加加许多锤锤击数，甚甚至打不不下而先先将桩头头打坏。11当桩桩尖（靴靴）被打打入设计计持力层层一定深深度，符符合设计计确定的的停锤条条件时，即即可收锤锤停打，终终止锤击击的控制制条件，称称为收锤锤标准。收锤标准通常以达到的桩端持力层、最后贯入度

11、或最后1m深桩桩锤击数为主要控制指标。桩端持力层作为定性控制；最后贯入度或最后1m沉桩锤击数作为定量控制，均通过试桩或设计确定。一般停止锤击的控制原则是：桩端（指桩的全截面）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；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。当贯入度已达到而桩端标高未达到时，应继续锤击3阵，按每阵10击的贯入度不大于设计规定的数值加以确认，必要时施工控制贯入度应通过试验与有关单位会商确定。12为将将管桩打打到设计计标高，需需要采用用送桩器器，送桩桩器用钢钢板制作作，长466m。设计计送桩器器的原则则是：打

12、打入阻力力不能太太大，容容易拔出出，能将将冲击力力有效地地传到桩桩上，并并能重复复使用。13管桩桩打（沉沉）桩常常遇问题题及预防防处理方方法，见见表7-779。管桩打（沉沉）桩常常遇问题题及预防防、处理理方法 表7-779名称、现象象产生原因预防措施及及处理方方法桩顶偏位（在在沉桩过过程中，相相邻的桩桩产生横横向位移移）1测量放放线有误误；或插插桩“对中”工作马马虎2打桩顺顺序不当当，易引引起桩顶顶大偏位位3在软土土层中，先先施工的的桩易被被挤动4遇孤石石或其他他障碍物物将桩挤挤向一旁旁5桩尖沿沿基岩倾倾斜而滑滑移6接桩不不直，桩桩中心线线成折线线形，造造成桩顶顶偏位测量放线应应经复测测后使用

13、用；插桩桩应认真真对中；打桩应应按规定定顺序进进行；避避免打桩桩期间同同时开挖挖基坑；施工前前用洛阳阳铲探明明地下孤孤石、障障碍物，较较浅的挖挖除，深深的用钻钻钻透或或爆碎；接桩应应吊线找找直，垂垂直偏差差应控制制在0.55%以内偏偏位过大大，应拔拔出，移移位再打打；偏位位不大，可可用木架架顶正，再再慢锤打打入；障障碍物不不深，可可挖去回回填后再再打桩身倾斜（桩桩身倾斜斜超过规规范规定定）1打桩机机导杆弯弯曲或场场地不平平，或场场地承载载力不足足产生倾倾斜2插桩不不正，底底桩倾斜斜率过大大或桩身身弯曲度度过大3开始沉沉桩，桩桩未站稳稳就猛烈烈锤击，或或施打时时桩锤、桩桩帽、桩桩身中心心线不在在

14、同一直直线上，受受力偏心心4桩垫锤锤垫不平平或桩帽帽太大引引起锤击击偏心而而使桩身身倾斜5接桩不不直产生生曲折6打桩顺顺序不当当先打的的桩被挤挤斜7遇孤石石和坚硬硬障碍物物或桩尖尖沿倾斜斜产生滑滑移打桩机导杆杆弯曲应应纠正；打桩场场地应整整平夯压压坚实；插桩要要吊线锤锤检查，桩桩帽、桩桩身和桩桩尖必须须在一条条垂线上上方可施施打；桩桩身弯曲曲度应不不大于1%，过大大的不宜宜使用；开始沉沉桩应临临时固定定牢，并并轻锤慢慢击；施施打时应应使桩锤锤、桩帽帽、桩身身在同一一直线上上，防止止受力偏偏心；桩桩垫、锤锤垫应找找平，桩桩帽与桩桩周围的的时间隙隙应为5110mmm，不宜过过大；接接桩应吊吊线锤找

15、找直，垂垂直度偏偏差不应应大于0.55%；打桩桩顺序应应按规定定进行。产产生原因因7的防治治措施同同“桩顶偏偏位”的防治治措施桩顶破碎（沉沉桩时，桩桩顶出现现混凝土土掉角、碎碎裂或被被打碎，桩桩顶钢筋筋局部或或大部分分外露）1桩的制制作质量量差，混混凝土强强度未达达到要求求，或桩桩头严重重跑浆，存存在孔洞洞；或蒸蒸养制度度不当，引引起脆性性破坏2搬运、吊吊装、堆堆放过程程中碰撞撞损坏3桩锤选选用不当当，锤过过重，锤锤击应力力太大将将桩头击击碎；或或锤太轻轻，锤击击次数增增多，使使桩顶产产生疲劳劳破坏4桩帽太太小、太太大、太太深或接接头尺寸寸偏差太太大5遇到孤孤石、硬硬岩面时时继续猛猛打，或或贯

16、入度度要求太太小或总总锤击次次数过多多，或每每米锤击击数过多多6在厚粘粘性土层层中停歇歇时间过过久，再再重新施施打时易易将桩头头打坏加强桩制作作质量控控制，保保证桩头头混凝土土密实性性和强度度达到设设计要求求；桩运运输、堆堆放、吊吊装中防防止碰撞撞损坏桩桩头；合合理选用用桩锤，不不使过重重或过轻轻；桩帽帽宜做成成圆筒形形，套桩桩头用的的筒体深深度宜为为3540ccm，内径径应比管管径大233cm，不使使空隙过过大；遇遇孤石可可采用小小钻孔再再插管桩桩的方法法施打；合理确确定贯入入度或总总锤击数数，不使使过小或或过多；在厚粘粘性土层层中停歇歇时间不不应超过过24hh桩身断裂（包包括桩尖尖破损、接

17、接头开裂裂，桩身身出现横横向、竖竖向或斜斜向裂纹纹及断裂裂）1在砂土土层中施施打开口口管桩，下下端桩身身有时被被挤产生生劈裂2遇孤石石和裸露露的岩面面仍硬打打，易将将桩尖击击碎3接桩质质量差，引引起接头头开裂4接头电电焊时自自然冷却却时间不不够，焊焊后立即即施打，焊焊缝遇水水脆裂；或接缝缝间隙填填塞钢板板太少，锤锤击时应应力集中中，引起起接头破破损5管桩制制作严重重漏浆，或或管壁太太薄，桩桩身强度度不够或或养护制制度不当当，桩身身混凝土土变脆6打桩时时未加桩桩垫或桩桩垫太薄薄7桩身预预应力值值不够，不不足以抵抵抗锤击击时的拉拉应力而而产生横横向裂缝缝8桩身自自由段长长细比过过大，沉沉入时遇遇坚

18、硬土土层，易易使桩断断裂9桩在堆堆放、吊吊装和搬搬运过程程中已裂裂缝或断断裂，未未认真检检查或加加固就使使用在砂土层中中沉桩，桩桩端应设设桩靴，避避免采用用开口管管桩；遇遇孤石和和岩面避避免硬打打；接桩桩要保持持上，下下节桩在在同一轴轴线上，焊焊接焊缝缝应饱满满，填塞塞钢板应应紧密；焊后自自然冷却却8110miin始可施施打；管管桩制作作严格控控制漏浆浆、管壁壁厚度和和桩身强强度；打打桩时要要设合适适桩垫，厚厚度不宜宜小于12ccm；桩身身制作预预应力值值必须符符合设计计要求；沉桩桩桩身自由由段长细细比不宜宜超过40；桩在在堆放、吊吊装和搬搬运过程程中避免免碰冲产产生裂缝缝或断裂裂，沉桩桩前要

19、认认真检查查，已严严重裂缝缝或断裂裂的桩，避避免使用用沉桩达不到到设计的的控制要要求（沉沉桩未达达到设计计标高或或最后贯贯入度及及锤击数数控制指指标要求求）1勘察资资料太粗粗或有误误2设计选选择持力力层不当当或设计计要求过过严3沉桩时时遇到地地下障碍碍物或厚厚度较大大的硬夹夹层4选用桩桩锤太小小，或柴柴油锤破破旧，跳跳动不正正常5桩尖遇遇到密实实的粉土土或粉细细砂层时时打桩会会产生“假凝”现象，但但间隔一一段时间间以后，又又可继续续打下去去6桩头被被击碎或或桩身被被打断，无无法继续续施打7布桩密密集或打打桩顺序序不当，使使后打的的无法达达到设计计深度，并并使先打打的桩上上升涌起起8打桩间间隔时

20、间间过长，摩摩阻力加加大详细探明工工程地质质情况，必必要时应应作补勘勘；合理理选择持持力层或或标高，使使符合地地质实际际情况；探明地地下降碍碍物和硬硬夹层，并并清除掉掉或钻透透或爆碎碎；选用用桩锤不不能太小小，旧柴柴油锤应应检修合合格方可可使用；桩头被被打碎，桩桩身被打打断应停停止施打打，或处处理后再再施打；打桩应应注意顺顺序，减减少向一一侧挤密密；打桩桩应连续续进行，不不宜间歇歇时间过过长，必必须间歇歇时，不不宜超过过24hh14质量量控制（1）施工工前应检检查进入入现场的的成品桩桩，接桩桩用电焊焊条等产产品质量量。（2）施工工过程中中应检查查桩的贯贯入情况况、柱顶顶完整状状况、电电焊接桩桩

21、质量、桩桩体垂直直度、电电焊后的的停歇时时间。重重要工程程应对电电焊接头头作10%的焊缝缝探伤检检查。（3）施工工结束后后应作载载荷试验验，以检检验设计计承载力力，同时时应作桩桩体质量量检验。载载荷试验验及桩体体质量检检验数量量要求同同7-22-4打（沉沉）入式式混凝土土预制桩桩施工。（4）先张张法预应应力管桩桩的质量量检验如如表7-880所示。成成品桩均均在工厂厂生产，随随产品出出厂有质质量保证证资料，一一般在现现场仅对对外形进进行检验验。先张法预应应力管桩桩质量检检验标准准 表7-880项序检查项目允许偏差或或允许值值检查方法单位数值主控项目1桩体质量检检验按基桩检测测技术规规范按基桩检测测技术规规范2桩位偏差见表7-666用钢尺量3承载力按基桩检测测技术规规范按基桩检测测技术规规范一般项目1成品桩质量量：外观观无蜂窝、露露筋、裂裂缝、色色感均匀匀、桩顶顶处无孔孔隙直观桩径管壁厚度桩尖中心线线顶面平整度度桩体弯曲mmmmmmmm552101/10000ll用钢尺量用钢尺量用钢尺量水平尺量用钢尺量，l为桩长长2接桩：焊缝缝质量见表7-996见表7-996电焊结束后后停歇时时间上下节平面面偏差节点弯曲矢矢高mmmm1.0101/10000ll秒表测定用钢尺量用钢尺量，l为两节节桩长3停锤标准设计要求现场实测或或查沉桩桩记录4桩顶标高mm50水准仪