引言

 

　　预应力高强度混凝土管桩（以下简称PHC管桩）它具有单桩承载力高、对地基承载力要求不高、工程造价低、桩身质量稳定、施工质量易控制、施工周期短等优点。

 

　　1工程概况

 

　　尤妮佳生活用品（天津）有限公司新建（一期）桩基工程项目位于天津市西青经济开发区。拟建物为三栋生产楼、一栋管理楼，框架或剪力墙结构，总建筑面积为101356m2，桩基基础。本工程主要桩基形式为PHCAB500100型预应力管桩，单桩长度为17m-20m两节，单桩竖向承载力特征值为870N-1000N，共计50742延米。由于本场地⑧2土层厚度及密度变化较大，顶层起伏较大且有部分地段缺失，⑨2层顶起伏较大，为满足桩顶进入持力层1.5d的要求，本工程选用锤击方法进行施工。

 

　　2工程地质条件

 

　　根据工程勘察资料，与静压PHC管桩施工有关的土层特性如下：

 

　　本区深在17.40～19.70m以下的⑧2层粉质粘土及粉土，水平方向分布不稳定，层顶起伏较大，部分地区缺失，⑨2层顶起伏较大，天然含水量（W）平均值为24.9%，天然孔隙比（e）平均值为0.700，压缩模量（Es0.1～0.2）平均值为8.98Mpa，力学性质较好，可作为本工程各建筑物的端持力层。

 

　　3施工工艺

 

　　3.1机械选型

 

　　一般要根据设计单桩承载能力和具体的工程地质资料选择合理吨位的机型。如果桩机的吨位选择过小，可能导致桩无法打入设计标高；如果桩机的吨位选择过大，则对施工现场地耐力的要求将大幅提高，特别在新填土、耕植土及积水浸泡过的场地施工时易发生陷机，可能造成桩位偏移大，斜桩，甚至桩头、桩身破损、上下节桩接头断裂，或上部桩体被挤坏等质量事故。桩锤的选择应当与桩型相匹配，一般遵循以下原则：1、锤击冲击力大于土的阻抗力，才能保证桩穿过硬土层进入持力层；2、保证满足设计要求的同时确保桩身的完整性；3、桩锤是桩重的1.5~2.5倍，采用重锤轻击的方法。桩帽内径比桩外径大20~30mm，套筒式送桩器内径比桩外径大20~30mm为宜。

 

　　3.2工艺流程

 

　　桩位编号→建立轴网→桩位放线验线→桩机就位→吊桩、对位→桩身垂直度控制→锤击沉桩第一节→起吊第二节桩、对中→垂直度控制→桩焊接→防腐涂刷→锤击沉桩第二节→送桩→记录每米锤击数→标高、贯入度控制→成桩移机。

 

　　3.3施工准备

 

　　3.3.1对施工现场进行清整(清除杂草，现场整平压实)，场地高差控制在20cm左右，并保证桩下无地下管道、无地下电缆、架空管线与桩机设备应保证安全及施工距离等；提供正式设计图纸及有关设计资料。如果雨季施工需提前做好场地排水设施，必要时还需对低洼湿软部位进行置换干土或掺半白灰等处理措施以确保场地地耐力应不小于80kN/m2。

 

　　3.3.2桩位测量准备。根据基准点进行放样，将轴线控制点引出场地之外6m～8m处，做好测量控制网建立工作，然后根据控制线和设计图纸桩位尺寸放出每一根桩的桩位，施工过程中应经常复核桩位，防止因施工等原因造成桩位位移。将大沽高程点引入至离桩机不远位置，引入过程需进行多次闭合确认无误后可将引入高程点作为基准点进行标高控制。

 

　　3.4吊桩、沉桩

 

　　桩机移至桩位位置，将桩机调平，起吊管桩，吊点为1/4桩长位置。使管桩中心对准桩位中心，之后提起管桩少许，进行桩尖焊接，根据工程实际情况也可采用无桩尖的压桩。桩插入时使用经纬仪在两个垂直方向进行校测，监控桩身垂直度偏差不大0.5%。沉桩前在桩身可用红色油漆按整米数做出标记，以方便记录每米沉桩锤击数。

 

　　3.5焊接、防腐

 

　　接桩时，下桩节的桩头宜高出地面0.8m～1.1m，以便于接桩焊接操作。下节桩的接头处应设置导向箍，以方便上节桩就位，上下节桩对接偏差不应大于2mm。桩对接前，上下端板表面应用钢丝刷清洗干净，当桩端间隙较大时可用铁片填实，再行施焊。桩焊接时宜先在坡口圆周对称点焊4点～6点，待上、下桩节固定后拆除导向箍，再分层施焊，施焊应有两个焊工对称进行。焊接层数不得少于二层。第一层必须用<312mm电焊条打底，以确保根部焊透，第二层可用粗焊条（<4mm或<5mm），电焊条宜采用E43XX型，内层焊渣清理干净后方能焊外层，焊缝应饱满连续。焊好的桩接头应自然冷却一般不小于8min，再于焊缝位置涂刷防腐沥青漆。

 

　　3.6送桩、停锤

 

　　使用送桩器将管桩沉入至设计标高称为送桩。停锤时间以标高控制为主，贯入度控制为辅的原则进行。标高控制：提前在送桩器上标记停锤刻度线，送桩至最后一米时观测人员通过水准仪密切注意沉桩过程，直至沉桩至刻度线位置及时发出停锤指令；沉桩标高偏差为±50mm。贯入度控制标准应符合下列规定：1、贯入度必须严格按照设计要求控制，或根据试桩时的确定值执行。2、管桩进入持力层但不能达到设计深度时，可按贯入度进行控制，连续三阵的每阵击贯入深度不宜大于20mm。

 

　　4锤击法管桩施工常遇问题及防治处理办法

 

　　4.1桩身断裂

 

　　4.1.1现象：在沉桩过程中，桩身突然倾斜错位，当桩端处土质条件没有特殊变化，而贯入度逐渐增大或突然增大，这时可能是桩身发生断裂。

 

　　4.1.2原因：（1）桩节的细长比过大，沉桩又遇到了较硬的土层；（2）制作桩时，桩身弯曲超过规定，桩尖偏离桩的纵轴线较大，沉入时桩身发生倾斜或弯曲；（3）桩入土后遇到大块坚硬的障碍物，把桩尖挤向一侧；（4）沉桩前垂直度偏差大，沉入地下一定深度后，再用移动桩机机架方法校正，使桩身产生弯曲；（5）接桩时，相接的两节桩不在同一轴线上，产生了弯折；（6）制作桩的混凝土强度不够。桩在堆放、吊运过程中产生裂纹或断裂未被发现。

 

　　摘要：结合具体工程实例，详细介绍了PHC预应力管桩锤击施工工艺与方法，提出了施工质量通病的防治措施；认为锤击法桩基施工能够较多的节约成本，在周边环境允许的情况下值得采用。

 

　　关键词：锤击法；PHC管桩；质量控制；通病防治措施

 

　　Abstract：combiningthespecificengineeringexample，detailedintroducesthePHCprestressedpipepilehammertheconstructiontechnologyandthemethod，putforwardtheconstructionqualitycontrolmeasuresofcommonfault；Thinkhammerthemethodcanpilefoundationconstructionofmorecostsavings，inthesurroundingenvironmentallowtobeworthapplying.

 

　　Keywords：hammeringmethod；PHCpipepile；Qualitycontrol；Commonfaultpreventionandcontrolmeasures

 

　　中图分类号：TU37文献标识码：A文章编号：

 

　　引言

 

　　预应力高强度混凝土管桩（以下简称PHC管桩）它具有单桩承载力高、对地基承载力要求不高、工程造价低、桩身质量稳定、施工质量易控制、施工周期短等优点。

 

　　1工程概况

 

　　尤妮佳生活用品（天津）有限公司新建（一期）桩基工程项目位于天津市西青经济开发区。拟建物为三栋生产楼、一栋管理楼，框架或剪力墙结构，总建筑面积为101356m2，桩基基础。本工程主要桩基形式为PHCAB500100型预应力管桩，单桩长度为17m-20m两节，单桩竖向承载力特征值为870N-1000N，共计50742延米。由于本场地⑧2土层厚度及密度变化较大，顶层起伏较大且有部分地段缺失，⑨2层顶起伏较大，为满足桩顶进入持力层1.5d的要求，本工程选用锤击方法进行施工。

 

　　2工程地质条件

 

　　根据工程勘察资料，与静压PHC管桩施工有关的土层特性如下：

 

　　本区深在17.40～19.70m以下的⑧2层粉质粘土及粉土，水平方向分布不稳定，层顶起伏较大，部分地区缺失，⑨2层顶起伏较大，天然含水量（W）平均值为24.9%，天然孔隙比（e）平均值为0.700，压缩模量（Es0.1～0.2）平均值为8.98Mpa，力学性质较好，可作为本工程各建筑物的端持力层。

 

　　3施工工艺

 

　　3.1机械选型

 

　　一般要根据设计单桩承载能力和具体的工程地质资料选择合理吨位的机型。如果桩机的吨位选择过小，可能导致桩无法打入设计标高；如果桩机的吨位选择过大，则对施工现场地耐力的要求将大幅提高，特别在新填土、耕植土及积水浸泡过的场地施工时易发生陷机，可能造成桩位偏移大，斜桩，甚至桩头、桩身破损、上下节桩接头断裂，或上部桩体被挤坏等质量事故。桩锤的选择应当与桩型相匹配，一般遵循以下原则：1、锤击冲击力大于土的阻抗力，才能保证桩穿过硬土层进入持力层；2、保证满足设计要求的同时确保桩身的完整性；3、桩锤是桩重的1.5~2.5倍，采用重锤轻击的方法。桩帽内径比桩外径大20~30mm，套筒式送桩器内径比桩外径大20~30mm为宜。

 

　　3.2工艺流程

 

　　桩位编号→建立轴网→桩位放线验线→桩机就位→吊桩、对位→桩身垂直度控制→锤击沉桩第一节→起吊第二节桩、对中→垂直度控制→桩焊接→防腐涂刷→锤击沉桩第二节→送桩→记录每米锤击数→标高、贯入度控制→成桩移机。

 

　　3.3施工准备

 

　　3.3.1对施工现场进行清整(清除杂草，现场整平压实)，场地高差控制在20cm左右，并保证桩下无地下管道、无地下电缆、架空管线与桩机设备应保证安全及施工距离等；提供正式设计图纸及有关设计资料。如果雨季施工需提前做好场地排水设施，必要时还需对低洼湿软部位进行置换干土或掺半白灰等处理措施以确保场地地耐力应不小于80kN/m2。

 

　　3.3.2桩位测量准备。根据基准点进行放样，将轴线控制点引出场地之外6m～8m处，做好测量控制网建立工作，然后根据控制线和设计图纸桩位尺寸放出每一根桩的桩位，施工过程中应经常复核桩位，防止因施工等原因造成桩位位移。将大沽高程点引入至离桩机不远位置，引入过程需进行多次闭合确认无误后可将引入高程点作为基准点进行标高控制。

 

　　3.4吊桩、沉桩

 

　　桩机移至桩位位置，将桩机调平，起吊管桩，吊点为1/4桩长位置。使管桩中心对准桩位中心，之后提起管桩少许，进行桩尖焊接，根据工程实际情况也可采用无桩尖的压桩。桩插入时使用经纬仪在两个垂直方向进行校测，监控桩身垂直度偏差不大0.5%。沉桩前在桩身可用红色油漆按整米数做出标记，以方便记录每米沉桩锤击数。

 

　　3.5焊接、防腐

 

　　接桩时，下桩节的桩头宜高出地面0.8m～1.1m，以便于接桩焊接操作。下节桩的接头处应设置导向箍，以方便上节桩就位，上下节桩对接偏差不应大于2mm。桩对接前，上下端板表面应用钢丝刷清洗干净，当桩端间隙较大时可用铁片填实，再行施焊。桩焊接时宜先在坡口圆周对称点焊4点～6点，待上、下桩节固定后拆除导向箍，再分层施焊，施焊应有两个焊工对称进行。焊接层数不得少于二层。第一层必须用<312mm电焊条打底，以确保根部焊透，第二层可用粗焊条（<4mm或<5mm），电焊条宜采用E43XX型，内层焊渣清理干净后方能焊外层，焊缝应饱满连续。焊好的桩接头应自然冷却一般不小于8min，再于焊缝位置涂刷防腐沥青漆。

 

　　3.6送桩、停锤

 

　　使用送桩器将管桩沉入至设计标高称为送桩。停锤时间以标高控制为主，贯入度控制为辅的原则进行。标高控制：提前在送桩器上标记停锤刻度线，送桩至最后一米时观测人员通过水准仪密切注意沉桩过程，直至沉桩至刻度线位置及时发出停锤指令；沉桩标高偏差为±50mm。贯入度控制标准应符合下列规定：1、贯入度必须严格按照设计要求控制，或根据试桩时的确定值执行。2、管桩进入持力层但不能达到设计深度时，可按贯入度进行控制，连续三阵的每阵击贯入深度不宜大于20mm。

 

　　4锤击法管桩施工常遇问题及防治处理办法

 

　　4.1桩身断裂

 

　　4.1.1现象：在沉桩过程中，桩身突然倾斜错位，当桩端处土质条件没有特殊变化，而贯入度逐渐增大或突然增大，这时可能是桩身发生断裂。

 

　　4.1.2原因：（1）桩节的细长比过大，沉桩又遇到了较硬的土层；（2）制作桩时，桩身弯曲超过规定，桩尖偏离桩的纵轴线较大，沉入时桩身发生倾斜或弯曲；（3）桩入土后遇到大块坚硬的障碍物，把桩尖挤向一侧；（4）沉桩前垂直度偏差大，沉入地下一定深度后，再用移动桩机机架方法校正，使桩身产生弯曲；（5）接桩时，相接的两节桩不在同一轴线上，产生了弯折；（6）制作桩的混凝土强度不够。桩在堆放、吊运过程中产生裂纹或断裂未被发现。