静压管桩施工技术分析

来源：职称驿站所属分类：建筑设计论文发布时间：2011-04-24 09:33:54浏览：次

　　摘要：管桩使用十多年得到越来越广泛应用，产生越来越大的经济效益和社会效益，它已成为我国建筑尤其是多、高层建筑桩基的首选桩型。结合工程实践，对静压预应力混凝土管桩施工工艺及关键技术进行了分析探讨。
关键词：预应力混凝土管桩，静压法，施工技术
前言
1工程介绍
工程位于杭州九沙大道月雅路口，建筑规模约265160平方米，其中市场5层233580平方米，配套用房13层31580平方米。基础采用预制管桩基础，共约11万米预制管桩。工程所在地交通方面，满足施工要求。
2桩型的选择
预应力混凝土管桩主要优点有：①单桩承载力高，可打入密实的砂层及强风化岩层，桩尖附近的强风化岩层或密实的砂层受到挤压，桩端承载力可比原状态提高80-100%，管桩极限承载力特征值要比同样直径的沉管灌注桩或钻孔灌注桩高。②)设计选用范围广，既适用于多层建筑，也适用于50层以下的高层建筑，而且在同一建筑物基础中，还可根据柱荷载的大小采用不同直径的管桩；③对持力层起伏变化大的地质条件适用性强，管桩桩节长短不一，搭配灵活，接长方便，在施工现场可随时根据地质条件的变化接桩或截桩。④单位承载力造价便宜。⑤运输吊装方便，接桩快捷。⑥施工速度快、工效高、工期短。⑦成桩质量较可靠，只要按施工要求，认真操作，成桩质量在多种桩基中是最可靠的，特别是静压桩，承载力的保证率更高（其规格和适用性见表一）。
依照表一，工程最终选择以下三种桩型：PC-A500（100）；PHC-A600（100）；PC-A550（100）。
表一预应力管桩规格及适用性（PTC、PC、PHC桩）

3桩机选择及终压力的确定
静力压桩的终压力Pze既是压桩施工时确定停压的标准也是终止压桩时的阻力。主要由于的抗冲剪阻力与土的抗侧动摩阻力织成。它虽不等于竖向极限承载力Qu，但两者之间存在一定的比例关系。终压力主要和桩的极限承载力，桩周土体性质。桩尘土体性质、桩的类型(摩擦桩、端承桩、摩擦端承桩)相关。虽然在多种资料和规范中按桩的类型及桩长提出了终压力和极限承载力之间的经验公式，但因公式繁杂及地质条件复杂，二者之间有时出入较大。根据多年工程的施工经验简化如下：对于粘土、粉质粘土、淤泥质粉质粘土、淤泥质土等端阻力值小的土质，终压力一般小于桩的极限承载力(Pze=0.6～1Qu)，此时可按1～1.2Qu选择桩机，而按0.8～1Qu选择配重，此时桩一般会压到设计标高，按标高控制压桩。对于粉土、砂土等端阻力较大的土质，终压力一般都大于Qu。有时会很大，会出现桩压不到位的情况，此时桩机及配重按桩身允许压桩力来确定。

：允许终压力
：砼抗压强度标准值
：桩砼有效预压应力
：桩身横截面而积
：桩身竖向承载力设计值
此时终压力一般由桩顶承受的压力值决定。终压力大于允许终压力时，桩顶压碎的几率将大大增加，将对桩身质量产生影响，因此按允许终压力控制停压标准，既可满足设计对承载力的要求又可保证桩身的质量。此种情况按压力控制压桩，辅以桩长控制。
4施工工艺（如图1）

5管桩静压施工
5.1接桩
管桩的联接部位是施工薄弱环节，是成桩质量的关键。施工现场的环境条件对焊接的质量影响较大，加之现行的管桩接口剖口尺寸都略小于现行《建筑钢结构焊接规程》中《手工电弧焊焊接接头基本形式与尺寸》的要求。因此决定先采用二氧化碳气体保护焊，焊丝采用较大直径(2mm)。这样可加快焊接速度保证焊接质量又可减少过高的温升。如采用手工电孤焊应严格按下列要求操作，特别是对大直径、终压力系数(终压力/极限承载力)较大的管桩，应严格按下列要求施工。
(1)严格检查接头处剖口的尺寸，这是保证接头质量的重要环节，不合格的不能用于施工。
(2)焊接前应先确认管节是否合格，端板是否合格平整，端板坡口上的浮锈及污物应除净。
(3)接桩时上下节桩应保持顺直，错位偏差不宜大于2mm。
(4)手工焊时第一层必须用b3.2mm电焊条打底，确保根部焊缝。第二层方可用粗焊条(Φ44mm,Φ5mm)。
(5)焊接处坡口槽的电焊应分三层对称进行环缝焊接，每层焊接厚度应均匀，层问的焊渣必须清除后方能再焊次一层。坡口槽的电焊必须满焊，电焊厚度宜高出坡口1mm。
(6)焊接宜对称进行。
(7)焊好的焊缝应自然冷却5min后方可继续施压。
5.2配桩
静压桩机要求施工场地坚实平整，桩头露出地面将导致桩机无法行走，造成二次截桩。因此在施工前要进行试压。确定合理的桩长后再全面配桩，避免配桩过长产生大量的二次截桩。对于持力层起伏较大的场地，不能根据邻近已完的桩长来配桩，以免出现留桩太长或再次接桩的现象，应按地勘报告持力层的走向、深度结合已施工的桩长来选择。不可一次配齐所有的桩运入现场，要随施工、随配桩、随进桩。
5.3截桩
截桩时，应采用锯桩器，严禁采用大锤横向敲击截桩或强行扳拉截桩。施工时要沿桩周挖土，使截桩后桩头低于地面300mm以下以方便桩机行走，不可使桩头平行于地面造成桩支承桩机使桩头局部受力损坏或受桩机水平力的作用影响接头质量。严禁用送桩器局压桩头使桩头破坏来代替截桩的方法。
5.4压力复核
压力是静压法施工中的关键参数之一，桩身自重与配重之和应略大于确定的压桩力，施工前要进行复核，防止出错。
（1）核对机身自重和配重的准确值，防止虚报。
（2）查看油压表的合格证及相关计量部门检查核准的证明文件，再进行实际校对，经油压表得到的压力是否与机身自重加配重之和相符。
（3）按静力压桩机压力标定表现场核对桩机的油缸是否和表中所给的相同，否则应重新确定油压表读数和压力的关系，以防止终压力的扩大化。