静压预应力混凝土管桩施工技术及质量控制

xxxx商住小区项目

静压预应力混凝土管桩控制要点

一：预应力混凝土管桩的特点和适用范围

1、预应力高强管桩特点：PHC管桩，即预应力高强度混凝土管桩。近两年来，预应力高强混凝土管桩作为一种较新型的基桩在全国范围内的大量采用，愈来愈多的显示其多方面的优点，许多高层建筑原本采用的钻孔灌注桩有不少已被预应力高强混凝土管桩所替代. 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、建设单位检测方便；施工周期短；噪声小，无振动，无污染，符合环保要求。对土层及周边建筑物的影响小。PHC管桩最早由日本研制和发明，日本是一个多地震国家，二层以上的建筑都要用桩基础。我国于上个世纪90年代开始大量应用高强预应力混凝土管桩(PHC)，主要是应用在沿海及沿江流域：广东省、浙江省、江苏省及上海等大城市应用比较广泛。由于PHC 管桩桩身混凝土强度高，由于挤压作用，桩端承载力可比原状土质提高70%－80% ，桩侧摩阻力提高20%－40% 。静力压桩施工机理：是利用桩机自重体提供反力，将桩送入土层中，当土层的空隙水压力急剧上升，土的强度大大降低，这时桩身很容易下沉，桩的阻力主要来自桩尖，向下穿透土层时，直接冲剪桩端土体的阻力，一旦压桩终止并随时间的推移，桩基土体孔隙水压力逐渐消散，土体

发生固结，桩侧摩擦力逐步恢复和提高，从而使静压获得较大的承载力。

（1）单桩承载力高，桩身混凝土强度为C80，可打入较密实的粉质粘土及夹沙层中，通过其对桩周边土的挤压，桩端承载力可提高80%以上；

（2）单位承载力价格便宜，与钻孔灌注桩相比，可节约30%成本；（3）设计选用范围宽，单桩承载力从600KN--4800KN，适用于多层建筑，也适用于40层以下的高层建筑，在同一建筑物基础中还可以根据柱荷载的大小采取不同直径管桩，既容易解决设计布桩问题，也可发挥每根桩的最大承载力，并使桩基沉降均匀。

2、不宜用于孤石和障碍物多的地层

3、不宜用于有坚硬隔层的地质条件，也不宜用于砂层太厚的土层，砂层超过2米时，就要采取相应的措施。

4、（PHC管桩按其混凝土有效预压应力值和抗弯性能分为A型、AB型、B型、C型）A型桩适用于非抗震设计，选用AB型、B型、C型桩适用于抗震设防烈度7度、8度地区的管桩基础工程。（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：xxxx 项目预应力管桩的设计要求

a.xxx使用的管桩是外经500mm,壁厚100 mm，长度12 m的AB型预应力高强混凝土管桩应标记为：PHC 500 AB 100—12.

b.沉桩施工选择静压法,压桩时采用双向控制,沉桩标准应按标高控制和压桩力控制相结合的原则。以压桩力控制为主，如果沉桩标高没有达到设计

标高时，压力可增至单桩承载力(500桩径)特征值Ra=2200KN的2.2倍，桩长控制作参考，尽量不截桩。C.接桩位置应交叉接桩，本工程桩基打桩顺序为先内后外，桩间距不足3.5D时应进行跳打，桩顶标高上孚量超过50mm时应复压。

1.本工程根据安徽水文工程勘察研究院提供的《阜阳市御景城住宅

城小区岩土工勘察报告》进行基础设计,17#18#基础形式为桩筏基础。

2.本工程预应力混凝土管桩桩端土为第七层粉土夹粉质粘土。本工

程预应力混凝土管桩依据甲方提供的现场静载荷试验报告结果进行设计的。单桩承载力(500桩径)特征值Ra=2200KN.桩长24m,本工程总桩数为264根。管桩选用图集《10G409》,管桩编号:PHC 500 AB 100-24,桩端采用十字型钢桩尖。

3.设计标高%%P0.000m为30.750米.本工程桩基设计等级为：甲级。

预应力混凝土管桩的选用和制作要求等均详见《10G409》。

4.桩顶部应与承台可靠连接,按《10G409》图集中的要求施工. 桩顶

入承台100mm,桩顶主筋锚入承台不得小于35d. 压桩注意事项:(桩的起吊须控制不出现裂缝).

5.静压桩正式施工前必须进行试压桩,该桩经核定后作为施工控制依

据, 试桩数和位置现场决定,静压桩施工完毕后,必须经检测合格后方可进行上部施工,检测桩数及位置由设计,施工,质检和建设单位共同研究确定,

6.工程施工中尽量减少接桩，任一单桩的接头数量不宜超过3个应

避免桩尖接近硬持力层或桩尖处于硬持力层时接桩.

7.在施工前应先做好清障工作，去除老基础等，以便桩基施工能顺

利进行。回填土须采用粘性土,最优含水率由击实试验确定,压实系数大于等于0.94;

8.基础承台钢筋保护层厚度为50mm,钢筋:HPB235级(%%130)

HRB335级(%%131),HRB400级(%%132), 混凝土强度等级:筏板为C40,垫层为C15.

9.桩基检测：(1) 桩基工程应进行桩位、桩长、桩径、桩身质量和

单桩承载力等检验。a.施工前应进行桩位、外观质量及桩身砼强度的检验。b.施工中应进行静压压入深度、终止压力值及桩身垂直度检查。并对接桩质量、接桩间歇时间、桩顶完整状况及每米贯入度、最后三阵贯入度及桩尖标高等按相关规范控制。c.施工后应进行成桩桩位偏差、承载力和桩身质量进行检查。

(2)单桩承载力检测应采用静载荷试验,检验桩数不少于总桩

数的1%，也不得少于3根。

(3)桩身质量检测可采用声波投射法、低应变动测法等；要

求检测桩数不少于总桩数的10%。

11. 凡本图未提及处,均按国家现行的有关规范及《10G409》进行施工.

三：PHC管桩施工和管理流程以及施工中常见问题

1、PHC管桩检查、检测及堆放

1.1、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

1.2、对预应力管桩在现场进行全数检查（见下表）：

1.2.1 检查管桩的外观，有无蜂窝、露筋、裂缝；色感均匀、桩顶处无孔隙。

1.2.2 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）。如15米桩要〈 1.5cm

1.2.3 管桩强度等级必须达到设计强度的100%，并且要达到龄期。

1.3、现场复测:检查管桩砼的强度、钢筋力学性能、管桩的出厂合格证及管桩结构性能检测报告。抗裂弯矩和极限弯矩要进行现场复测（检测方法见附图）御景城17#、18#楼管桩：PHC 500 AB 100—1

2. GB-13476—2009规范要求抗裂弯矩标准值为125 KN.m，极限弯矩标准值210KN.m.

2.管桩堆放要求

2.1 管桩堆放场地应坚实、平整，以防不均匀沉降造成损桩，并采取可靠的防滚、防滑措施。

2.2 管桩现场堆放一般不超过四层。按GB-13476—2009规范要求管桩现场堆放规范不得超过九层。

相关内容详见御景城先张法预应力混凝土管桩进场外观质量检

先张法预应力混凝土管桩进场外观质量检验表

购销合同执行标准: GB13476-2009

需方单位：阜阳嘉禾置业有限公司工程名称：阜阳御景城二期

制桩单位：淮安汤始建华管桩有限公司PHC桩规格：PHC 500 AB 100-( ) C80

检验日期：年月日

抽桩序号

控制项目成

品

外

观

套箍凹陷≤10

mm

粘皮和麻面

<0.5%

桩身合缝漏浆

≤300 mm；≤

10%

局部磕损≤5

mm

≤50cm2

内外表面漏筋

桩端面平整度

2. 压桩和有可能遇到的问题及如何处理

2.1压桩顺序，应遵循减少挤土效应，避免管桩偏位的原则。若持力层埋深或桩的人土深度差别较大时，宜先施压长桩后施压短桩；根据桩的入土深度，宜先长后短、先高后低；若桩较密集，且距建筑物较远，场地开阔时，宜从中间向四周进行；若桩较密集，场地狭长，两端距建筑物较远时，宜从中间向两端进行；若桩较密集，且一侧靠近建筑物时，宜从相邻建筑物的一侧开始，由近向远进行。御景城17#、18#楼管桩施工现场开阔，施工单位采用是排打。

2.2 压好第1节桩至关重要。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，其垂直度偏差不宜大于0.5%。

2.3 每根桩的管桩接头数不宜超过3个；接头位置应相互错开。

2.4 可能遇到的问题及处理方法

2.4.1、施工过程中管桩突然断裂。在施工的过程中，在装机正常施打时管桩突然断裂，基本可判定管桩质量有严重的问题；其次：桩尖有杂物，桩受力不均匀；桩身倾斜，也可能造成管桩突然断裂。

2.4.2、施工过程中管桩突然不规则沉降。在桩机正常施打时，管桩下沉量突然增大，有两种情况，一为管桩入土部分突然断裂，二为可能穿透沙层或者较硬土层。

2.4.3、单桩施打至设计要求持力层时，灌入量大于设计要求。通俗的说法是收不住锤，处理方法一是停止施工，将记录发给甲方设计，请求甲方设计解决。另一种是与甲方设计沟通，继续焊接管桩施工，直到灌入量达到设计要求。

2.4.4、在管桩施工至2—5米时，极容易发生偏移，发生偏移的情况分为地质原因和施工机械原因，地质原因时，可能情况为施工区域为回填土，土中含有大块石块或者管桩不能穿透的硬物。机械原因为施工时机械误操作转动，或者其他原因造成误操作。

2.4.5 桩身突然倾斜、跑位，桩周涌水；地面明显隆起，邻桩上浮或位移过大；按设计图要求的桩长压桩，压桩力未达到设计值。遇到上述情况之一时，应暂停压桩，并及时与设计、勘察、业主单位联系、研究处理办法。

3．焊接接桩

（1）当第一节桩施压到离地面0.5～1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（CO2气体保护焊是以CO2 作为保护气体的熔化电极电弧焊CO2 气体通过喷嘴，沿焊丝周围喷射出来，在电弧周围造成局部气体保护层，使溶滴及溶池与空气机械地隔离开来，从而保证焊接过程稳定持续地进行，并获得优质的焊缝。适用于各种低碳钢和低合金钢结构的焊接）。

（5）施焊时，宜先在坡口周边先行对称点焊4～6点，再3分层施焊，施焊宜由两个焊工对称进行。（板书介绍）

（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5min～

10min，才可继续沉桩；焊接接桩应按隐蔽工程进行验收。

4、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。御景城项目预应力管桩采用的是用桩送桩，这样可以节省打桩时间。桩顶标高-5.8米。

（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（L≤15m）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。

5、终压（检查验收）

（1）压桩终压的技术参数一般采用双控，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。

（3）终压力值不宜超过桩身允许抱压力的1.1倍。

（4）终压后的桩顶标高，应用水准仪认真控制，其偏差为±50mm。

6、桩顶与承台连接

四：管桩的检测和验收（见咐表）

1、管桩的检测

现场检测：加载应分级进行，采用逐级等量加载；分级荷载宜为最大加载量或预估极限承载力的1/10，其中第一级可取分级荷载的2倍。试桩沉降相对稳定标准：每一小时内的桩顶沉降量不超过0.1mm，并连续出现两次（从每级荷载施加后第30min开始，由三次或三次以上每30min的沉降观测值计算）。当桩顶沉降能稳定且总沉降量小于40mm时，宜加载至桩顶总沉降量超过40mm。

（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》JGJ106－2003规定对管桩质量评定。

（4）组织对桩基工程进行质量评定。

2、隐蔽工程验收：

主要是接桩质量的隐蔽验收，焊接接桩应严格按规范设计要求验收焊缝厚度、外观质量。

提供资料：

1．桩制品合格证书

2．沉桩施工方案

3．沉桩的全过程记录

⑴轴线、桩位线的签证

⑵接桩隐蔽签证

⑶中间验收资料

⑷竣工验收资料

⑸过程中设计变更签证、技术核定单等