预应力管桩.doc

预应力管桩
1、 一般规定
（1） 预应力管桩包括预应力薄壁管桩（PTC桩）、预应力混凝土管桩（PC桩）和预应力高强混凝土管桩（PHC桩）三种。
（2） 预应力管桩送到施工现场时，应进行进场检验，并做记录。检验要求是：
A、检查是否有出厂合格证。合格证应包括：合格证编号、产品等级、标准编号、品种、规格、型号、长度、壁厚、混凝土抗压强度、外观质量、尺寸偏差、抗弯性能、管桩编号、制造厂厂名、制造日期、出厂日期、检验员签名盖章；
B、对每根桩进行外观质量检查，检查其标识、型号、外观质量等是否与设计要求相符。
C、根据同一生产日期、规格、长度、强度等划分检验批，必要时可抽取2根做抗弯性能、混凝土强度、保护层厚度等检验；
D、发现不合格品时，可根据合同整批退货，或挑选出合格品，其余退换处理。
（3） 在吊运过程中应轻吊轻放，严禁碰撞、滚落。吊点位置按图1.2.1-1。外径500长度12米以内及外径400长度10米以内的桩，起吊时可直接吊挂在桩端法兰或端板处。桩长大于20米 采用多点起吊时，必须进行验算。

（4） 施工时桩的吊立吊点位置如图1.2.1-2.

（5） 桩的堆放场地应压实平整，并有排水措施。
（6） 按规定支点分规格、类型存放，堆放支点如图1.2.1-3。堆放层数，应根据强度、地面承载力、垫木及堆垛稳定性确定，具体可见表1.2.1的 规定。
表1.21 预应力管桩堆放层数要求
外径（㎜）
300、350
400、450
500、600
700、800
堆放层数
≤5
≤4
≤3
≤2

（7） 桩按支点位置放在垫枕上，层与层之间用垫木隔开，每层垫木应在同一水平面上，各层垫木位置应在同一垂直线上，堆垛时，须在两侧打好防止滚垛的木楔。
（8） 垫木应符合下列要求:
A、垫木承压力如不能满足要求，可用双垫木等方法增加成压面；
B、垫木不得使用杨木等软杂木，同时不得有腐朽、劈裂、翘曲及虫伤等疵病；
C、使用其他材料垫时，应保证管桩安全，不受损伤。
（9） 桩应达到混凝土强度等级80%以上方可运输，达到100%以上才能出厂。
（10） 管桩运输过程中支点应满足两点发动法的位置（支点距离桩端0.207L）处，并垫以木楔，防止滚动，严禁层与层间垫木与桩端的距离不等而造成错位，运输船舶和车辆底层应设置垫枕，在多支点的情况下，支点必须保持同一平面，铁路运输时应符合《铁路装载加固规则要求》。
（11） 管节拼接成整桩应采用端板焊接法，桩段顶端距离地面1米左右就可接桩。
（12） 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清除干净，加上定位板，然后把上段桩吊放在下段桩端板上，依靠定位板将上下桩段接直，接头处如有空隙，因采用锲形铁片全部填实焊牢，施焊时可二人对称操作，既可加快速度又可减少焊接变形。
（13） 采用多层焊，每层焊缝接头应错开，焊渣应清除，并应采取措施减少焊接变形。
（14） 手工焊接时，第一层必须用3.2㎜电焊条打底，确保根部焊牢透，第二层方可用粗焊条（4㎜或5㎜），一般采用E4303或E4316焊条。焊接接头可采用粉芯焊丝自保护半自动焊，焊丝使用前应经200-300℃烘干2h，并存放在烘箱内，恒温150℃。
（15） 拼接处坡口槽的电焊应分三层以上对称进行环缝焊接，并采取措施减少焊接变形，正确掌握焊接电流和施焊速度，每层焊接厚度应均匀，每层间的焊渣必须敲清后方能再焊次一层，坡口槽的电焊必须满焊，电焊厚度宜高出坡口1㎜，焊缝必须每层检查，焊缝不宜有夹渣、气孔等缺陷。
（16） 焊接接头应在自然冷却后才可继续沉桩，冷却时间可根据气温调节在1-8min,严禁用水冷却或焊好后立即沉桩。
（17） 对重要工程应做10%的电焊接头的探伤检查。
2、 材料要求
预应力管桩所用的材料应符合设计要求，并有出厂合格证和试验报告。
3、 预应力管桩的制作
（1）PC桩、PHC桩按外径分为300㎜、350㎜、400㎜、450㎜、500㎜、550㎜、600㎜、800㎜、1000㎜等规格，按管桩的抗弯性能或混凝土有效预压应力值分为A型、AB型、B型和C型。PTC桩按外径分300㎜、350㎜、400㎜、500㎜、550㎜、600㎜、700㎜和800㎜等规格。
（2）PTC桩和PC桩的混凝土强度等级不得低于C60，PHC桩不得低于C80。
（3）预应力管桩的制作应符合《先张法预应力混凝土管桩》（苏G03-2002）图集的要求。出厂时，应出具出厂合格证和桩身强度报告。
4、操作工艺
（1）预应力管桩的沉桩分捶击法和静压法两大类。采用捶击法时，应根据桩径、壁厚、打入深度、工程地质条件及挤密集程度等合理选择桩锤；采用静压法时，可根据具体工程地质条件合理选择配重，防止抬机，压桩设备应有加载反力读数系统。
（2）预应力管桩强度满足设计要求，且PTC桩、PC桩达到14d龄期后，方可沉桩。
（3）预应力管桩的捶击沉桩法：
A、管桩打入时应符合下列规定：
桩帽和送桩器与管桩圆周的间歇应为5-10㎜；
桩锤和桩帽（或送桩器）与桩之间应加设弹性衬垫；
首节桩插入时，垂直度偏差不大于0.5%，在管桩施打的过程中应及时采用经纬仪在两垂直方向进行校测。桩锤和桩帽或送桩器与管桩的中心线应重合；
每根桩宜一次性连续打到底，尽量减少中间休歇时间，且尽可能避免在接近设计持力层时接桩。
B、沉桩时，在桩身上标出以米为单位的长度标记，及时记录入土深度和每米捶击数；
C、每根桩总捶击数及最后1米桩捶击数应符合下列规定：
PTC桩总捶击数不宜超过1500锤，最后1米捶击数不宜超过200锤；
PC桩总捶击数不宜超过2000锤，最后1米捶击数不宜超过250锤；
PHC桩总捶击数不宜超过2500锤，最后1米捶击数不宜超过300锤。
D、终锤标准
桩端位于一般土层以控制设计桩长和标高为主，贯入度作参考。
桩端达到坚硬、硬塑的粘性土、中密以上粉土、砂土、极软岩～软岩时，以贯入度为主，控制桩长和标高为辅。
贯入度达到标准而设计标高未达到时，应继续捶击3阵，按每阵10击的贯入度小于设计规定的数值加以确定，必要时通过试验与有关单位会审商定。
（4）预应力管桩的静压沉桩法
A、压桩过程应符合下列规定：
首节桩下插时垂直度偏差不大于0.5%，压桩机要求调至水平。压桩时，采用经纬仪在两个垂直方向校测。采用顶压式的桩机，桩帽（送桩器）与桩之间应设置弹性衬垫。
每一根桩应一次连续压（送）到底。接桩、送桩中间不得无故停歇，尽量缩短休歇的时间，尽可能避免在接近设计持力层时接桩。
B、沉桩时在桩身标出以米为单位的长度标记，及时记录桩身入土深度和该深度时的压力值（通过桩机上的油压表工作压力和压力换算关系计算。压力表必须按规定进行校验标定）。有条件时应在每台桩机上装置“压桩自动记录仪”，正确记录入土深度和压桩力的关系曲线。
C、当一根桩压完后，若有露出地面的桩段，必须在移机前截除，严禁利用压桩机将桩强行扳断。
D、终压标准
一般情况以设计桩长和标高为准，最终压桩力作参考，在施工前可先施工2-3根桩，待24小时后采用与桩的极限承载力相等的压桩力进行复压，如果桩身不下沉，即可按设计桩长和标高进行全面施工，否则应进行调整。桩端达到坚硬、硬塑的粘性土、中密以上粉土、砂土、极软岩～软岩时以最终压桩力为准，设计桩长和桩顶标高作参考。
根据试桩资料来确定桩进入持力层的最大终压桩力。
E、管桩桩身允许抱压压力宜满足下列要求：
PTC桩：Pmax≤0.40(fcu,k-ópc)A
PC桩：Pmax≤0.50(fcu,k-ópc)A
PHC桩： Pmax≤0.45(fcu,k-ópc)A
其中：Pmax-----桩身允许抱压压桩力
fcu,k-----管桩混凝土立方体抗压强度
ópc------管桩混凝土有效预压应力
A桩身截面面积
F、顶压式桩机的最大施压力或抱压式桩机送桩时的施压力可比桩身允许抱压压力大10%。
G控制好抱压力，以免破坏桩体。
（5）预应力管桩在沉桩过程中，出现贯入度反常、桩身倾斜、位移或桩身及桩顶破损时，不得强行纠偏、随意处理，应查明原因，会同有关方面研究处理后方可继续进行施工。沉桩后，一般不宜截桩，如需截桩时，应有确保接桩后管桩质量的措施，严禁使用大锤硬砸，应先将不需截除的桩身端部用钢抱箍抱紧，然后沿钢箍上缘凿沟槽，再行扩大、截断，钢筋可用气割法切断。预应力管桩施工常见的质量问题及处理方法参见附录E。
5、质量标准
预应力管桩接桩拼缝允许偏差见下表：
偏差名称

管桩桩身弯曲度
≤L/1200
管桩两端板之间间隙
≤2㎜
坡口错位
≤2㎜
电焊高度
≤1㎜
预应力管桩施工质量验收检验标准见下表：
项
序
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
单位
数值
主控项目
1
桩体质量检验
按基桩检测技术规范
按基桩检测技术规范
2
桩位偏差
见表6.1.5-3
见表6.1.5-3
3
承载力
按基桩检测技术规范
按基桩检测技术规范
一般项目
1
成品桩质量
外观
无蜂窝、露筋、裂缝、色感均匀、桩顶处无孔隙
直观
桩径
㎜
±5
用钢尺量
管壁厚度
㎜
±5
用钢尺量
桩尖中心线
㎜
<2
见表6.1.5-4
顶面平整度
㎜
10
用水平尺量
桩体弯曲
<1/1 000 1
用钢尺量，1为桩长
2
接桩：焊缝质量电焊结束后停歇时间上下节平面偏差节点弯曲矢高
见表6.1.5-4
见表6.1.5-4
min
>1.0
用秒表测定
㎜
<10
见表6.1.5-4
<1/1 000 1
用钢尺量，1为两节桩长
3
停锤标准
设计要求
现场实测或查沉桩记录
4
桩顶标高
㎜
±50
水准仪
6、预应力混凝土管桩施工常见质量问题及处理方法

质量问题
产生原因
处理方法
插桩初压时桩端走位和倾斜
很可能在地面下不远处有障碍物
在压桩施工前将地面以下旧建筑物基础、块石等障碍物彻底清理干净。
桩尖达不到设计深度
1、桩尖碰到了局部的较厚夹层或其他硬层。
2、中断沉桩时间过长。由于设备故障或其他特殊原因，致使沉桩过程突然中断，若延续时间过长，沉桩阻力增加，使桩无法沉到设计深度。
3、接桩时，桩尖停留在硬土层内，若时间拖长，很可能不能继续沉桩。
发生管桩沉不下去时，应冷静分析原因，找出对策才能继续施工，切不要盲目加大压桩力强行沉桩。
基坑开挖不当引起大面积群桩倾斜
挖土引起基桩的倾斜，直接起因是挖土方法不当，将基坑挖的太深或将挖出的土堆放在基坑边坡附近，因而产生侧向压力；加上淤泥本身的流动性以及土体中未消散的超孔隙水压力趁机向开挖方向释放，加剧了淤泥向开挖方向的流动，而管桩对水平力的抵抗能力小，于是随着土体的位移而向开挖方向倾斜，造成桩顶大量位移。
发生这样的事故先要进行调查分析，弄清哪些桩报废，哪些桩还有用，哪些桩应折减其承载力，然后根据实际情况进行补桩。为防止此类工程事故的发生，应严禁边压桩边开挖；开挖宜在基桩全部完成并至少隔15天后进行，挖土宜逐层均匀进行，挖土机不得碰撞桩体，桩周土体高差不宜超过1米；注意保持基坑围护结构或边坡土体的稳定；基坑顶部周边不得堆土或堆放其他重物等。
桩身上浮
工程桩较短或桩较密集
采取复压是一较有效的补救措施。所谓复压指的是已经压好的桩再进行静压的一种措施。