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静压桩施工工艺总结

来源:漫步者作者:开心麻花2025-09-181

静压桩施工工艺总结(精选6篇)

静压桩施工工艺总结 第1篇

静压桩施工工艺总结

1对静压桩施工的要求

1)静力压桩与锤击相比具有无噪音、无震动、无污染、安全等优点,但在饱和软粘土地区压桩与打桩一样,都可能产生超静孔隙水压力。压桩期间,应由建设单位委托有资质的监测单位对已有建筑物和管线进行跟踪动态监测。

2)要做好施工现场的排水工作,以保证在沉桩过程中场地无积水,施工用水、用电已接入到施工现场规定之处。

3)检查打桩机械设备、起重机具、压力表等。

4)压桩机安装必须按设备说明书和有关规定程序进行。

5)启动门架支撑油缸,使门架微倾15度,以便插预制桩。

6)当桩尖插入桩位后,微微启动压桩机油缸,待桩入土至50厘米时,再次校正桩的垂直度和平台的水平,然后再启动压桩机油缸,把桩徐徐压下,施工速度一般控制在2米/分钟以内即可。

7)当压桩力已达到两倍设计荷载或桩端已达到持力层时,应随时进行稳压。

8)压桩施工时,应派专人或开启自动记录设备,做好沉桩施工记录。

9)沉桩施工前,应先试桩。试桩数量不少于两根,以确定贯入度及桩长,并校验压桩设备和沉桩施工工艺及技术措施是否符合实际要求。

2静压桩施工工艺流程

静压桩施工顺序及工艺流程:测量放线→桩机就位→起吊预制桩→稳桩→压桩→接桩→送桩→检查验收→转移桩机。

3静压桩施工准备

1)施工前,场地要达到“三通一平”要求,使施工桩机设备能顺利进入施工现场。

2)熟悉施工图纸,参加设计图会审,做好施工放线工作。编好桩位号和压桩行走路线程序等各项准备工作。

3)做好现场清理地下空间障碍物工作,如旧建筑物的基础防空洞、地下管线等。

4)边桩与周围建筑物的安全距离应大于4米以上,压桩区域内的场地边桩轴线外5米范围用压路机压实。

5)为做好静压桩施工控制,必须备足必要的测量仪器。

4静压桩的验收、起吊、搬动、堆放

1)预制静压桩大多由专业厂生产供应,进场后应与监理单位共同按“预制钢筋砼方桩(04G361)”和设计图纸及《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)对静压桩进行验收,并要生产厂家提供预制方桩合格证、检测报告等有关质保资料。

2)预制桩应达到设计强度的70%方可起吊,强度达到100%方可运输。桩在起吊和搬运时,必须做到平衡,不得损坏。水平吊运可采用二点起吊,吊点距桩端0.207L(L为桩长);一点起吊,吊点距桩端0.29L(L为预制桩长,在10米)。

3)预制钢筋砼方桩的外观质量应符合下列规定:

表面平整、密实,掉角深度不超过10毫米,局部蜂窝和掉角的缺损面积不得超过全部桩表面积的0.5%,并不得过分集中;砼的收缩裂缝深度不得大于20毫米,宽度不得大于0.15毫米,横向裂缝长度不得超过边长的1/2;桩顶与桩尖处不得有蜂窝、麻面、裂缝或掉角。

4)预制静压桩的堆放

预制静压桩的堆放场地要求平整坚实,不得产生不均匀沉陷。堆放层数不得超过4层,不同规格的桩应分别堆放在不同地方。堆放必须二点垫高、垫平、垫实。垫点为0.21L,要求垫点对齐。

5静压桩质量控制

1)静压桩沉桩时,压桩的压力要根据现场的地质条件,通过对静力触探比贯入阻力平均值和标准贯入试验N值评估沉桩的可能性,选择好压桩机械设备。2)根据地质条件,单桩竖向极限承载力以及布桩密集程度等因素,压桩机应按定额总重量配制压重,压机的重量(不含静压桩机大履和小履重量)不宜小于单桩极限承载力的1.2倍。3)油压表必须经有资质的法定检测单位鉴定,并有鉴定合格证。4)静压桩沉桩控制应按设计标高,压桩力和稳压下沉量相结合的原则,并根据地质条件和设计要求综合确定。

5)桩端进入坚硬、硬塑粘性土,中密以上粉土、砂土土层时,静压桩的压桩力为主要控制指标,桩端标高在征得设计单位同意后,可作为辅助控制指标。

6)静压桩桩端进入持力层,达到综合确定的压桩力要求,但未达到设计标高时,宜保持稳压1~2分钟,稳压下沉量可根据地区经验确定。

7)静压桩施工过程中,不得任意调整和校正桩的垂直度,避免对桩身产生较大的次生弯矩。静压桩穿越硬土层或进入持力层的过程中,除机械故障处,不得停止沉桩施工。

8)压桩过程中,应检查压力、桩的垂直度、接桩间歇时间、桩的连接质量及压入深度。

9)压桩施工结束后,应做桩身的单桩竖向承载力试验和小应变检查桩身质量。10)沉桩质量控制

沉桩前,应清除周边和地下障碍物,平整场地,桩机移动范围内场地的地基承载力应满足桩机运行和机架垂直度的要求。沉桩顺序一般采用先深后浅,自中间向两边对称前进,或自中间向四周进行。桩插入土中定位时的垂直度偏差不得超过0.5%。送桩结束后,应及时用碎石或黄砂回填密实。

11)压桩过程中,不能随意中止,如因操作必须,停歇时间要短。中途停歇时间不得超过2小时,严禁中途停压造成沉桩困难。

静压桩施工工艺总结 第2篇

编制单位:广东电白建设集团有限公司

增城区挂绿湖水利综合整治工程五一村安置新社区设计施工总承包(标段一)基础静压桩专项施工方案

抗拔承载力特征值为250KN,终压次数为3次;每次稳压时间应为3s~5s。

低层区域:低层住宅DC-85#~88#及102#单体共4栋、公建综合楼、商业的基础采用静压钢筋混凝土预应力管桩基础,桩身直径为Φ400、壁厚为95mm,桩身混凝土强度等级为C80,钢筋混凝土预应力管桩均为AB型管桩,桩端持力层为强风化层,设计有效桩长约12~20m,总桩数约188支,单桩竖向抗压承载力特征值为1200 KN,当桩长不大于9米时,终压力值为3600KN,终压次数为5次;当桩长大于9米时,终压力值为3000KN,终压次数为3次;每次稳压时间应为3s~5s。其余低层住宅的单体采用独立天然基础,以粉质粘土层或砂质粘土层作为地基的天然持力层,地基的承载力特征值不小于为140KPa。

二、编制依据

1、桩基础工程施工图、施工合同;

2、《岩土工程勘察报告书》;

3、《预应力高强混凝土管桩基础技术规程》(DBJ/T15-22-96);

4、《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003);

5、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002);

6、《静压预应力混凝土管桩技术规程》(DBJ/T15-22-2008);

7、其它现行国家或广东省施工规范、技术标准,《建筑施工安全生产、文明施工》达标有关规定;

8、本单位施工现场实测资料、本单位拟投入施工资源。

三、工程地质情况

根据钻孔地层岩土层简述:

1、人工填土层(Qml)

第(1)层 耕土,局部为素填土、杂填土:耕土为深灰色、灰褐色,结构松散,主要由软可塑状黏性土组成。

2、坡积土层(Qdl)

第(2)层 粉质黏土,局部为黏土:褐红色、褐黄色、黄色,可塑~硬塑,局部坚硬,含粉(细)砂、中(粗)砂,主要分布在中部剥蚀残丘区域。按其稠度可分为两个亚层:(2-1)层:可塑,层顶埋深:0.00~10.40m,层厚:0.50~11.50m。

(2-2)层:硬塑(局部为坚硬),层顶埋深:0.00~9.60m,层厚:0.60~10.50m。

3、冲洪积土层(Qal+pl)

第(3-1)层 淤泥,局部为淤泥质土:灰黑色、深灰色,流塑,含腐殖质,有腥臭味,编制单位:广东电白建设集团有限公司

增城区挂绿湖水利综合整治工程五一村安置新社区设计施工总承包(标段一)基础静压桩专项施工方案

层厚:2.00~21.00m,采芯率41%~93%。

(5-I)层:强风化,岩芯呈半岩半土状、碎块状,局部夹中等风化岩;岩体完整程度为破碎~极破碎,岩石坚硬程度为极软岩,岩体基本质量等级为Ⅴ级;层顶埋深:7.40~ 43.50m,揭露层厚:0.80~12.20m,采芯率41%~87%。

(5-M)层:中等风化,岩芯破碎,呈短柱状、块状,节理裂隙发育;岩体完整程度为破碎~较破碎,岩石坚硬程度为软岩~较软岩,岩体基本质量等级为Ⅲ~Ⅴ级;层顶埋深:15.50~30.20m,揭露层厚:0.50~5.00m,采芯率51%~93%。

(5-S)层:微风化,岩芯呈短柱状、柱状,局部节理裂隙较发育;岩体完整程度为较完整~完整,岩石坚硬程度为较硬岩~坚硬岩,岩体基本质量等级为Ⅰ~Ⅲ级;层顶埋深: 10.70~29.60m,揭露层厚:0.50~3.40m,采芯率79%~98%。

6、水文地质

地下水类型与含水层性质

场地地下水按含水介质特征划分,为第四系松散岩类孔隙水及块状岩类基岩裂隙水,按埋藏条件可分为上层滞水、潜水和承压水。

上层滞水主要赋存于人工填土层中,水量较小,局部分布,受天气影响较大。第四系松散岩类孔隙水主要赋存于第四系砂土中,第(3-3)层粉(细)砂和(3-4)层粗砂层渗透性好,地下水较丰富,是场地主要富水层,具有微承压性,但多呈条带状分布,水量不大。块状岩类基岩裂隙水主要赋存于第(5-I)层强风化岩(碎块状部分)和(5-M)、(5-S)层中微风化岩裂隙中,水量大小与裂隙发育程度、闭合状态及连通性有关,具有微承压性,局部勘探孔钻至中微风化岩层时有漏水现象,说明部分地段岩层裂隙发育,连通性较好。第(2)、(3-2)层粉质黏土(黏土)、(3-1)层淤泥(淤泥质土)、(4)层砂质黏性土和(5-C)层全风化岩渗透性能差,属微弱含水层或相对近似隔水层。

7、基础型式与地基持力层

根据场地工程地质特征,结合建筑设计、工程造价和施工难度及安全等因素,建议如下基础方案: 1)单独(条形)基础

根据勘探孔揭露场地岩土层埋藏分布状况、设计单位提供的建筑±0.00标高和现状地形特征,拟建于场地中部低丘挖方区的低层建筑(DC-1~DC-

23、DC-31~DC-

37、DC-46~DC-

51、DC-61~DC-65、DC-75~DC-83、DC-89~DC-98、DC-103~DC-112、DC-117~DC-128、DC-131~DC-144、DC-146~DC-160)和电房(D-DF-1~D-DF-4),场地平整至设计标高位置,编制单位:广东电白建设集团有限公司

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采用静力压桩机施工,场地操作平台位置不够,与设计负责人员多方面沟通,配备1台D60柴油锤击打桩机、2台21kw交流电弧焊机进场基础边桩施工。

3、施工人员配备

项目经理:陈羲;副项目经理:邓冠超;总工:邓蛮;技术负责人:陈日金;施工员:吴康均、吴亚建、廖亚奕;质量员:黄金明;安全员:谭汉泉、吴景驰;测量员:黄纳蒲、黄尚球;资料员:范俊福、卢婉娟;材料员:黄键林、崔文豪;机电组:蔡日概、林洪强。及施工班组操作人员共50人。

4、材料准备

施工混凝土预应力管桩的材料已与供应厂家联系协商一致,符合设计图纸及质量要求,其它材料已准备就绪。混凝土预应力管桩由工厂生产好的定型产品,单节桩管桩最长L=12m,施工中超过12m桩长的桩位,必须采取某种接桩方式,接桩采用电弧焊机焊接。混凝土预应力管桩由专业管桩厂预制并运至工地,由现场总工、质量员会同现场监理代表与现场业主代表共同验收,检查管桩外观质量、出厂合格证及强度试验报告等,保证每批进场混凝土预应力管桩合格,不合格的混凝土预应力管桩不予接收。

5、技术准备

(1)项目部计划于8月6日由专业测量员将水准点、坐标点引测至施工场地,根据桩基础施工图纸进行工程桩位测量、放线,并且对每根桩位中心点作出固定标记,同时与相关单位人员进行全面复核,复核合格后办理相关手续后方可施工。进行施工临时用电、用水的管线安装架设或埋地等工作。

(2)施工前对桩基础施工图纸与相关单位进行图纸会审完成后,由设计单位施工技术交底后,项目部再已施工队伍进行安全、质量技术交底后方可施工。

六、主要施工方法及技术措施

1、施工方法

(1)定位:将液压静力压桩机就位后至压管桩桩位上将管桩吊入至液压静力压桩机内,然后将桩尖定位于管桩位中心,起门架,校正平水和管桩中,由负责管桩位检查的人员是否就位准确,再请现场监理代表核准确认。

(2)校正桩的垂直度:调整桩机支腿油缸油塞杆的伸出长度,使桩机平台保证水平,桩入土1~2米后,用互相垂直方向架设的铅锤吊线测桩的垂直度,直至施工达到规范及质量检验标准。

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楼、商业)由3#桩机在低层住宅从北向往南向开始推进施工完成,再至公建综合楼、商业同一方向进行施工;对整个桩基础压桩过程中,静压桩机及锤击桩机采用橫线、直线行走的路线进行施工,使施工质量及施工进度达到最佳状态。

4、质量控制

(1)、配桩和送桩的方法 :根据地质资料的桩长对每个桩进行配桩,同时在每个桩的施工前,对第一条桩适当地配长些,以便掌握该地方的地质情况。其它的桩可以根据该桩的入土深度或加或减,使能合理地使用材料,节约管桩。

(2)、压桩标准:在施工前,先详细的研究地质资料,选择有代表性的三个桩位,进行试桩,第一条连续压到设计极限单桩承压力,第二、第三条只压到设计值的60%左右,(每入土1M读取压力值),停机30~60分钟后复压,记录复压值(吨位)。等待7~15天后进行静压试验,由建设、设计、勘察、监理单位人员参加,合格后设计部门即可制定本工程的终压条件。

(3)、静力压管桩施工的质量控制应符合下列规定:

①.第一节桩下压时垂直度偏差不应大于0.5%; ②.宜将每根桩一次性连续压到底,且最后一节有效桩长不宜小于5m; ③.抱压力不应大于桩身允许侧向压力的1.1倍,④.对于大面积桩群,应控制日压桩量。(4)、终压条件应符合下列规定:

①.应根据现场试压桩的试验结果确定终压标准;②.终压连续复压次数应根据桩长及地质条件等因素确定。对于入土深度大于或等于20m的桩,复压次数可为2~3次;对于入土深度小于8m的桩,复压次数可为3~5次;③.稳压压桩力不得小于终压力,稳定压桩的时间宜为5~10s。

(5)、压桩顺序宜根据场地工程地质条件确定,并应符合下列规定:

①.对于场地地层中局部含砂、碎石、卵石时,宜先对该区域进行压桩;②.当持力层埋深或桩的入土深度差别较大时,宜先施压长桩后施压短桩。

(6)、压桩过程中应测量桩身的垂直度。当桩身垂直度偏差大于1%时,应找出原因并设法纠正;当桩尖进入较硬土层后,严禁用移动机架等方法强行纠偏。

(7)、出现下列情况之一时,应暂停压桩作业,并分析原因,采用相应措施:

①.压力丧读数显示情况与勘察报告中的土层性质明显不符;②.桩难以穿越硬夹层;③.实际桩长与设计桩长相差较大;④.出现异常响声;压桩机械工作状态出现异常;⑤.桩身出现纵向裂缝和桩头混凝土出现剥落等异常现象;⑥.夹持机构打滑;⑦.压桩机下陷。

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10、接桩的焊接应严格要求,施焊时要将桩头清刷干净,焊缝应连续饱满,选进行自检,发现焊接缺陷的焊缝应重新焊,请现场监理代表验收,焊接后,待焊口自然冷却8min后才继续压入土层。

11、压同一根桩,各节必须连续施工,中间间歇时间不能过长,否则会造成压桩阻力增大。发现地质条件和压桩情况有差异时,应立即通知设计人员及监理代表以便能采取相应措施。

12、根据压力表对承载力进行控制,当达到要求指数时,方可卸荷,复压三次均达到设计压力后即可终止压桩。

13、当遇到桩失压,桩严重走位及桩身破坏情况时,要暂停压桩,待与有关部门联系处理后,方可继续施工。具体要求按照设计的桩基础施工说明。

14、所有管桩须有产品准用证和出厂合格证书,管桩进场后须认真检查,不准使用质量不合格的管桩,不合格的管桩挑出后,要有明确标记,并及时运出场外。

15、经常进行桩机的维修、保养,压力表应定期检测合格,保证主要技术参数,满足设计要求。

16、严格按业主和设计单位提出的要求及有关规范规程施工,随时接受当地质检部门的监督检查。

17、认真做好施工记录,及时将当日《施工记录》给现场监理签证。所有桩施工完成时应及时请现场监理复核桩长及送桩深度,由现场监理送甲方代表确认。

八、试桩及检测

1、本工程按设计要求先试压一根工程桩作为试验桩,以取得正式施压所需要的有关控制数据。

2、试桩按DBJ/T15-22-98技术规程规定: 1)试压桩的规格、长度及地质条件应有代表性; 2)试压桩应选在地质勘探孔附近;

3)施压条件应与工程桩一致,并符合规程压桩的有关规定; 4)符合规程规定的采用小应变动测法测试桩身质量; 5)用静载试验确定桩的荷载力。

3、根据地质勘报告及设计图纸,本工程拟确定的试桩位置由设计、监理等有关单位在实地确定。

4、试桩时邀请建设单位代表、设计单位、勘察单位、监理单位参加,并对整个试桩编制单位:广东电白建设集团有限公司

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10、电源在导通时,应检查电源电压并使其保持在额定电压范围内。

11、各液压管路连接时,不得将管路强行弯曲。安装过程中,应防止液压油过多流损。

12、安装配重前,应对各紧固件进行检查,在紧固件未拧紧前不得进行配重安装。

13、安装完毕后,应对整机进行试运转,对吊桩用的起重机,应进行满载试吊。

14、作业前应检查并确认各传动机构、齿轮箱、防护罩等良好,各部件连接牢固。

15、作业前应检查并确认起重机起升、变幅机构正常,吊具、钢丝绳、制动器等良好。

16、应检查并确认电缆表面无损伤,保护接地电阻符合规定,电源电压正常,旋转方向正确。

17、应检查并确认润滑油、液压油的油位符合规定,液压系统无泄漏,液压缸动作灵活。

18、冬季应清除机上积雪,工作平台应有防滑措施。

19、压桩作业时,应有统一指挥,压桩人员和吊桩人员应密切联系,相互配合。20、当压桩机的电动机尚未正常运行前,不得进行压桩。

21、起重机吊桩进入夹持机构进行接桩或插桩作业中,应确认在压桩开始前吊钩已安全脱离桩体。

22、接桩时,上一节应提升350~400mm,此时,不得松开夹持板。

23、压桩时,应按桩机技术性能表作业,不得超载运行。操作时动作不应过猛,避免冲击。

24、顶升压桩机时,四个顶升缸应二个一组交替动作,每次行程不得超过100mm。当单个顶升缸动作时,行程不得超过50mm。

25、压桩时,非工作人员应离机10m以外。起叠机的起叠臂下,严禁站人。

26、压桩过程中,应保持桩的垂直度,如遇地下障碍物使桩产生倾斜时,不得采用压桩机行走的方法强行纠正,应先将桩拔起,待地下障碍物清除后,重新插桩。

27、当桩在压入过程中,夹持机构与桩侧出现打滑时,不得任意提高液压缸压力,强行操作,而应找出打滑原因,排除故障后,方可继续进行。

28、当桩的贯入阻力太大,使桩不能压至标高时,不得任意增加配重。应保护液压元件和构件不受损坏。

29、当桩顶不能最后压到设计标高时,应将桩顶部分割去,不得用桩机行走的方式,将桩强行推断。

30、当压桩引起周围土体隆起,影响桩机行走时,应将桩机前进方向隆起的土铲平,不得强行通过。

锚杆静压桩施工工艺改进技术 第3篇

锚杆静压桩是锚杆和静力压桩结合形成的一种桩基施工工艺。经过近20余年的发展,该技术已经广泛应用于地基加固、纠偏、托换等方面,近年来在增设地下空间中的应用也得到了初步探索[1,2,3]。它以轻、便、静、快、省、准、稳的优点,在实际工程中不断得到设计和施工单位的重视[4]。

锚杆静压桩施工时,为减少桩承载力的损失,压桩架和千斤顶在封桩混凝土达到一定强度后(最少7d)才能拆走,这样降低了压桩架和千斤顶的周转速度和使用效率,给该技术的大规模使用带来困难。另一方面,锚杆静压桩在压桩过程中会产生相当大的弹性压缩变形,撤去压桩荷载后,桩体的回弹效应将引起基础的附加沉降。附加沉降使建筑物沉降加剧,严重的还会造成建筑物底板甚至主体结构倾斜、开裂。本文在借鉴其它加固设计、施工经验的基础上,将改进的锚杆静压桩技术成功应用于中山大学某宿舍群地基处理工程中。改进方法既提高了施工效率,又有效减弱了附加沉降,取得了良好的经济效益和工程效果,为类似工程提供了参考经验。

1 锚杆静压桩的工作与沉桩机理分析

1.1 锚杆静压桩的工作原理

锚杆静压桩的压桩架通过压桩锚杆来固定。压桩过程中,油泵通过油管给千斤顶提供液压进而转化为压桩力P,千斤顶在升高的同时,通过连接的型钢对短桩(预制钢筋混凝土方桩、圆桩或钢管桩)施压,把预制桩段压入地基中。与千斤顶顶部连接的型钢梁则把压桩反力P传给压桩架,压桩架底端由锚杆固定,因此两侧对称的压桩锚杆分别对承台施加P/2的拉力,拉力使得承台及上部结构上抬。建筑物的自重或施加的荷载则对压桩锚杆向上的拉力进行平衡,从而保证了压桩与原基础承载的协同工作。压桩过程形成了如下两条传力路线:

压桩过程荷载传递路线明晰,各部件受力性能明确,主要的施工设备有千斤顶和压桩架,具有设备轻便、简单、移动方便灵活的优点,并且可以克服场地空间不足和周边环境高要求对施工过程的限制。压桩工作原理如图1所示。

1.2 锚杆静压桩的沉桩机理

锚杆静压桩属于摩擦型桩,压桩过程中要克服土体对桩的侧向和端部阻力。随着桩的不断打入,桩对其周围一定范围的土体具有挤压效应,由作用力与反作用力原理可知,土体对桩周有水平挤压力。垂直向沉桩阻力由桩端阻力和桩周摩阻力组成,试验表明沉桩阻力曲线与静力触探曲线两者形态基本一致。桩端阻力与桩周摩阻力占沉桩阻力的比例非恒值,与地基土物理力学性质及土层分布情况等因素有关。桩端阻力与桩周摩阻力的大小与桩的贯入深度和桩端持力层特性关系更为密切[5]。沉桩桩体受力状态如图2所示。

对于桩周土体来说,由于桩的挤压效应,桩周一定范围内将出现重塑区,致使土体粘聚强度破坏,超孔隙水压力增大,土体抗剪强度下降,桩周摩阻力明显减小。压桩完成后,随着时间的推移,超孔隙水压力逐渐消散,土体结构强度得到恢复,抗剪强度随之提高,桩的承载力发挥作用。

2 锚杆静压桩设计

2.1 单桩竖向承载力标准值

根据锚杆静压桩的沉桩机理,结合《锚杆静压桩技术规程》(YBJ227-91)(下文简称“规程”)对单桩竖向承载力标准值按如下公式进行估算[6]:

式中:Quk为单桩竖向承载力标准值(kN);qsik、qpk分别为桩周摩阻力、桩端阻力标准值(kN/m2);up为桩身周长(m);li为第i层土层厚度(m);Ap为桩端截面面积(m2)。

2.2 单桩竖向承载力设计值

根据“规程”,当按照经验公式计算,采用桩极限承载力标准值除以分项系数求得单桩极限承载力设计值:

式中:Pa为单桩竖向承载力设计值;γk为分项系数,本文取1.65。

2.3 设计最终压桩力

按照“规程”,静压桩设计最终压桩力按下式计算:

式中:Kp为压桩力系数,一般取1.5~2.0;Pp(L)为设计最终单桩压桩力(kN);L为桩设计最终入土深度(m)。

2.4 桩数设计

根据承载力要求,锚杆静压桩桩数设计按如下公式计算:

式中:α为锚杆静压桩托换的经验系数,一般取0.2~0.4;Fk、Gk分别为作用于桩承台顶面的竖向力设计值和桩承台及承台上土体自重设计值(kN);n为锚杆静压桩桩数。

3 改进的锚杆静压桩技术

3.1 传统的锚杆静压桩

传统的锚杆静压桩的锚杆一般为四根,成对布置在压桩孔一侧以固定压桩架,如图3所示。传统的锚杆静压桩在施工时,为减少桩承载力损失,防止桩顶回弹,减少封桩孔内混凝土的冲切破坏,当压桩力达到要求后,在不卸载的情况下,立即在压桩孔内将桩与基础用早强微膨胀细石混凝土浇筑在一起,并在混凝土强度达到设计强度的90%后方可卸载,文献[1]指出要达到混凝土设计强度要求最少需要7d。此外,锚杆静压桩在压桩过程中会产生相当大的弹性压缩变形,在撤去压桩荷载后,桩体的回弹效应将引起基础的附加沉降。基于施工工艺和尽量消除附加沉降的考虑,压桩架和千斤顶必须在保证以上要求后才能够撤去进而投入到下一处的压桩工作。

3.2 改进的锚杆静压桩

鉴于传统锚杆静压桩工艺的不足之处,结合已有加固设计和施工经验,设计时将传统锚杆静压桩锚杆四根一侧成对布置改为八根两侧成对布置。其中新增的四根锚杆为封桩锚杆,当静压桩压至设计要求时,封桩锚杆与压桩架平面垂直的型钢梁共同受力压住桩顶,如图4(a)所示。因此,压桩架和千斤顶就被置换出来,可以投入到别处进行施工,这样就大大提高了两者的使用效率,使得压桩工期大为缩减。根据下文具体工程实例的处理效果可以看出改进技术的综合经济效益非常可观。

当压桩压到最后一节时,改进技术在桩顶加一节短槽钢或工字钢,将桩压到指定位置后,通过新增的型钢梁与锚杆使压桩力继续作用在桩顶,然后撤去千斤顶进行封桩,将型钢封在混凝土中,继续维持压桩力,这样锚杆静压桩就直接承受上部建筑物的既有荷载,不易发生回弹变形和再压缩变形,能较好地控制由于桩体回弹所引起的附加沉降。改进的锚杆静压桩布置如图4(b)所示。

4 工程实例分析

4.1 工程概况

中山大学某独立学院学生宿舍楼群H13~H15幢均为5层砖混结构,基础形式为柱下条形基础,原基础埋深为2.00m,地基采用天然地基。该楼群在施工过程中,发现地基有下沉现象,最大累计沉降量为37.5mm,且随时间增长下沉速率不断加快。沉降严重影响了施工进度和质量,并对房屋建成后墙体开裂、不均匀沉降等现象的产生埋下了隐患,因此需要采取安全性好又经济合理的加固措施。

4.2 工程地质条件

根据勘察报告,场地内地基土层自上而下依次为:人工填土、粉质粘土、砂质粘土、全风化花岗岩、中风化花岗岩,场地土内存在横贯冲沟。勘探所揭露的场地内土层典型分布情况如表1所示。

4.3 加固处理措施

综合各方面的因素,该工程基础采用锚杆静压钢管桩进行加固处理。钢管直径D为165mm,桩长为8~15m,钢管桩每节长2~2.5m,设计持力层为全风化花岗岩。钢板及钢管材料采用Q235B级。新建承台、碎石混凝土和垫层素混凝土强度等级分别采用C30、C20和C10。将各相关参数代入公式(1)求得单桩竖向承载力标准值Quk=504.78kN,计算单桩承载力设计值Pa=305.92kN,取Pa为300kN,根据桩入土深度情况,取最终压桩力Pp为500kN。基础加固结构布置如图5所示。

4.4 施工过程及要点

锚杆静压桩的施工分为压桩与封桩两个过程,改进的锚杆静压桩施工全工艺流程主要为:确定桩位、放样并编号→开凿室内地坪并挖除基础覆土→钢筋绑扎及锚杆预埋→浇筑新增承台、预留压桩孔→安装反力架并固定→起吊桩段就位桩孔→校正桩身垂直→压桩→记录桩入土深度、压力表读数→起吊下节桩段→重复接桩—记录环节→压桩达到设计要求→封桩锚杆间连接型钢横梁→插入短型钢并连接螺栓→微膨胀混凝土封桩→拆除反力架及千斤顶。

(1)锚杆施工

锚杆采用M30锚杆,直接用M30螺纹钢筋预埋在承台混凝土中。绑扎承台钢筋时,按照规定的间距将锚杆固定好,锚杆与承台边缘的最小距离应≥200mm。压桩力为500kN,锚杆螺栓的嵌固深度为10~12倍锚杆螺栓直径[6],锚杆高出承台面约≥150mm,压桩时用专用张拉锚具将锚杆固定在压桩反力架底座上。

(2)压桩施工

压桩施工前,做好标记,埋设观测点,以便观测施工期间建筑物的沉降位移情况。压桩中应保持压桩架竖直,随时拧紧松动的螺帽。千斤顶与桩段轴线保持在同一垂直线上,防止偏压;桩顶与千斤顶间应垫3~4cm厚的钢垫板。施工期间应控制压桩力,不得超过基础及上部结构的自重荷载,以防止基础上抬造成结构破坏。压桩中保证连续作业,一次到位,避免中途停顿增大桩侧摩阻力。桩段间采用焊接接桩,清除表面铁锈,进行满焊,确保质量,焊缝有效高度为6mm,桩段连接示意如图6所示。桩的压入由压入深度和压桩力双重控制。

(3)改进封桩方式

封桩是整个压桩工序中重要环节之一,必须按照规程严格操作。封桩前,必须把压桩孔内的杂物清理干净,排除积水。承台内侧壁应凿毛处理,以增强与混凝土的粘结力。即将封桩时,千斤顶保持对桩顶施加压桩力,压桩压到最后一节时,在桩顶加一节短槽钢或工字钢,将桩压到指定位置后,通过新增的型钢梁与锚杆使压桩力继续作用在桩顶,并用螺栓锚固连接,然后撤去千斤顶进行封桩。用C30微膨胀混凝土对压桩孔内的孔隙灌满填实,最后再以微膨胀混凝土封顶,养护至达到强度要求。改进的封桩示意如图7所示。

封桩过程中,桩顶对型钢横梁施加压桩反力,为防止压桩过程中型钢横梁在压桩反力的作用下产生过大挠曲变形进而造成压桩力的损失,对型钢横梁必须保证其具有足够的刚度要求。型钢横梁的刚度选择可以由最终的压桩力Pp反算得到。为计算分析方便,型钢横梁及封桩锚杆可以简化为简支梁在集中荷载作用下的受力变形体系,内力及挠度变形如图8所示。

由虚工原理可得,在压桩反力Pp作用下,型钢横梁跨中挠度变形为:

由此反算出型钢梁刚度控制条件:

式中:f为型钢梁跨中挠度(mm);[f]为容许或控制挠度(mm);E为型钢梁弹性模量(GPa);I为型钢梁截面惯性矩(m4)。

4.5 综合效益评价

该基础加固项目共设计新增锚杆静压桩141根,如果采用传统锚杆静压桩方法,按施工单位能够提供10套压桩架与千斤顶进行计算,全部压桩施工完毕大致需要100d,传统的锚杆静压桩技术的运作和周转效率不能够满足工期要求紧迫、施工量较大的工程的需要,且会增加基础加固的成本,使得综合经济效益较差。

采用改进的锚杆静压桩技术,由于新增型钢梁和封桩锚杆,将压桩架与千斤顶置换出来,使得施工时间减少约7倍,每套压桩架每天至少可以压桩1根,施工工期缩短为30d,经济效益提高非常显著。

改进的锚杆静压桩不仅提高了施工效率,而且对抑制卸载后桩顶的回弹效应效果也十分明显。通常情况下,锚杆静压桩压桩沉桩过程中,在压到最后一节时,所施加的压桩力可以达到400~600kN,而锚杆静压桩的桩径一般很小,桩长可达到20m左右,因此在压桩过程中能产生很大的弹性压缩变形,在撤去压桩力后,会产生很大的回弹变形。加固过程中在宿舍楼四角基础顶面上设置沉降观测点,沉降变化曲线如图9所示。加固后累计沉降量趋于稳定值80mm,倾斜率小于0.4%,加固效果良好。

5 结语

在工程实践与经验的基础上对传统锚杆静压桩技术进行了改进,封桩施工工艺和效果如下:

(1)锚杆静压桩新增四根封桩锚杆,与原有四根压桩锚杆一起,成对布置在压桩孔两侧。压桩达到设计要求时,封桩锚杆与型钢横梁继续作用在桩顶,在压桩力作用下完成封桩。压桩架与千斤顶得以置换出来,从而提高了压桩的效率,降低了基础加固成本。

(2)累计沉降量稳定在80mm左右,倾斜率满足规范要求,对处理地基不均匀沉降、纠偏等有良好的效果,并且有效减弱了压桩卸荷后桩顶的回弹效应,有利于减小附加沉降。

摘要:封桩是锚杆静压桩施工中重要的环节之一,封桩质量的好坏直接关系到锚杆静压桩的施工效果。针对传统锚杆静压桩的不足之处并结合工程实践,对封桩技术提出了改进措施:增加四根封桩锚杆,将传统技术中锚杆四根一侧成对布置改为八根两侧成对布置;压桩到最后一节时,在桩顶加一节短槽钢或工字钢,在桩压到指定位置后,通过新增的型钢梁与锚杆使压桩力继续作用在桩顶,然后再撤去千斤顶进行封桩。工程案例表明,改进的方法既提高了压桩架和千斤顶的周转速度和使用效率,又有效地降低了卸荷后桩顶的回弹效应,为类似工程提供了参考经验。

关键词:锚杆静压桩,改进措施,封桩技术,基础加固

参考文献

[1]邓汉荣等.锚杆静压桩在广州旧白云机场改造工程中的应用[J].建筑结构,2009,39(8):32~35.

[2]张力,卫龙武,邓学支.锚杆静压桩在建筑物纠偏与加固中的应用[J].施工技术,2005,34(9):71~73.

[3]贾强,应慧清,张鑫.锚杆静压桩技术在既有建筑物增设地下空间中的应用[J].岩土力学,2009,30(7):2053~2058.

[4]詹金林等.软土地区锚杆静压桩施工问题及解决方案[J].岩土工程学报,2010,8(增刊):566~569.

[5]陈刚.锚杆静压桩桩周土的弹塑性分析[D].西安:西安建筑科技大学硕士学位论文,2003.

浅谈静压桩施工技术 第4篇

关键词:静压桩 施工技术 质量控制

一、静压桩沉桩机理

沉桩施工时,桩尖刺入土体中时原状土的初应力状态受到破坏,造成桩尖下土体的压缩变形,土体对桩尖产生相应阻力,随着桩贯入压力的增大,当桩尖处土体所受应力超过其抗剪强度时,土体发生急剧变形而达到极限破坏,土体产生塑性流动(粘性土)或挤密侧移和下拖(砂土),在地表处,粘性土体会向上隆起,砂性土则会被拖带下沉。在地面深处由于上覆土层的压力,土体主要向桩周水平方向挤开,使贴近桩周处土体结构完全破坏。由于较大的辐射向压力的作用也使邻近桩周处土体受到较大扰动影响,此时,桩身必然会受到土体的强大法向杭力所引起的桩周摩阻力和桩尖阻力的抵抗,当桩顶的静压力大于沉桩时的这些抵抗阻力,桩将继续刺入下沉。反之,则停止下沉。

压桩时,地基土体受到强烈扰动,桩周土体的实际抗剪强度与地基土体的静态抗剪强度有很大差异。随着桩的沉入,桩与桩周土体之间将出现相对剪切位移,由于土体的抗剪强度和桩土之间的粘着力作用,土体对桩周表面产生摩阻力。当桩周土质较硬时,剪切面发生在桩与土的接触面上;当桩周土体较软时,剪切面一般发生在邻近于桩表面处的土体内,粘性土中随着桩的沉入,桩周土体的抗剪强度逐渐下降,直至降低到重塑强度。砂性土中,除松砂外,抗剪强度变化不大,各土层作用于桩上的桩侧摩阻力并不是一个常值,而是一个随着桩的继续下沉而显著减少的变值,桩下部摩阻力对沉桩阻力起显著作用,其值可占沉桩阻力的50~80%,它与桩周处土体强度成正比,与桩的入土深度成反比。

二、静压桩施工

(一)静压桩施工的要求

1、静力压桩与锤击相比具有无噪音、无震动、无污染、安全等优点,但在饱和软粘土地区压桩与打桩一样,都可能产生超静孔隙水压力。压桩期间,应由建设单位委托有资质的监测单位对已有建筑物和管线进行跟踪动态监测。

2、要做好施工现场的排水工作,以保证在沉桩过程中场地無积水,施工用水、用电已接入到施工现场规定之处。

3、检查打桩机械设备、起重机具、压力表等。

4、压桩机安装必须按设备说明书和有关规定程序进行。

5、启动门架支撑油缸,使门架微倾15度,以便插预制桩。

6、当桩尖插入桩位后,微微启动压桩机油缸,待桩入土至50厘米时,再次校正桩的垂直度和平台的水平,然后再启动压桩机油缸,把桩徐徐压下,施工速度一般控制在2米/分钟以内即可。

7、当压桩力已达到两倍设计荷载或桩端已达到持力层时,应随时进行稳压。

8、压桩施工时,应派专人或开启自动记录设备,做好沉桩施工记录。

9、沉桩施工前,应先试桩。试桩数量不少于两根,以确定贯入度及桩长,并校验压桩设备和沉桩施工工艺及技术措施 否符合实际要求。

(二)静压桩施工顺序及工艺流程

测量放线→桩机就位→起吊预制桩→稳桩→压桩→接桩→送桩→检查验收→转移桩机。

(三)静压桩施工准备

1、施工前,场地要达到“三通一平”要求,使施工桩机设备能顺利进入施工现场。

2、熟悉施工图纸,参加设计图会审,做好施工放线工作。编好桩位号和压桩行走路线程序等各项准备工作。

3、做好现场清理地下空间障碍物工作,如旧建筑物的基础防空洞、地下管线等。

4、边桩与周围建筑物的安全距离应大于4米以上,压桩区域内的场地边桩轴线外5米范围用压路机压实。

5、为做好静压桩施工控制,必须备足要的测量仪器。

三、施工各环节的质量控制

(一)压桩:桩在压入的初始阶段是否垂直,是保证整根桩垂直的关键。在压桩时严格监控桩位偏移情况,可减少打桩时因偏心或局部受力而使桩身桩头发生破损的机会,桩在压人1m左右后应停止压桩,再次校正桩在竖直两个方向的垂直度后继续施压。此外还应注意要采用合理的压桩顺序,一般情况下不同的桩基应先深后浅、先大后小、先长后短;同一单体建筑物或群桩承台应先施压场地中央的桩,后施压周边的桩,毗邻其它建筑物时,由毗邻建筑物向另一方施压。沉桩速度不能过快,当桩尖遇到硬土层或砂层而发生沉桩阻力突然增大时,可采用忽停忽压的冲击施压法。

(二)接桩:当下节桩的桩头距地面1—1.2m时,即可进行焊接接桩,桩对接前应用钢刷将上下端的钢板清刷干净,用导向箍引导就位,使上下节桩顺直后再开始焊接,焊接层数不得少于二层,焊缝应饱满连续,焊好后应自然冷却10分钟以上可施压,严禁用水冷却和焊接后立即施压。

(三)终压:终压标准应考虑桩型、桩长、桩周土特性、桩端土特性及单位桩竖向极限承载力标准值等因素。①当桩长﹥21m时,终压力按设计极限承载力取值②当桩长﹤21m且﹥14m时,终压力按设计极限承载力的1.1—1.4倍取得③当桩长﹤14m时,终压力按设计极限承载力的1.4—1.6倍取值。

四、静压施工常见的质量问题

静压法施工预应力桩属于挤土类型,往往由于沉桩时使桩四周的土体结构受到扰动,改变了土体的应力状态,产生挤土效应;桩机施工过程中焊接时间过长;桩的接头较多而且焊接质量不好或桩端停歇在硬夹层;施工方法与施工顺序不当,每天成桩数量太多、压桩速度率太快、布桩过多过密,加剧了挤土效应。

(一)沉桩时由于地质勘察报告中未能特别强调浅层障碍物及局部的土层分布深度和性质,导致沉桩时遇到浅部(3—4M)的老基础、大孤石,较深部(20M左右)的硬塑老粘土和非常密实砂层、沙砾石层等情况无法施工。

(二)静压桩机机械维修不及时,如液压系统漏油导致桩机支撑下滑;静压桩机自重加配重总重量大,桩机基础如不平整坚硬,沉桩过程中,桩机容易产生不均匀沉降,桩身极易发生偏移;施工中桩身不垂直,桩帽、桩身不在同一直线上;接桩时桩身、桩帽不在同一直线上;施工顺序不当,导致应力扩散不均匀;尤其是有地下室深基坑的承台相邻桩身过近过密,使先施工的一边已有也洞,再施工一面时桩身极易滑动;沉桩过程中遇到大块坚硬物,把桩挤向一侧;采用预钻孔法时,钻孔垂直偏差较大,沉桩过程又沿着钻孔倾斜方向发生偏移;桩布置过多过密,沉桩时发生挤土效应;基坑开挖方法不当,一次性开挖深度太深,使桩的一侧承受很大的土压力,使桩身弯曲变形。

(三)施工过程中由于斜桩现象的出现或桩端、送桩杆不平整导致桩端应力集中,使桩帽滑落或桩头爆裂;桩机施工压力值超高;桩机施工过程中桩机擅自移动机架进行校正桩位、桩身垂直度,导致桩身断裂;施工结束后人工凿桩野蛮施工以及桩机施工后不合理的土方开挖;桩身材料质量。

(四)施工过程中由于挤土效应可能引起局部桩身抬高。尤其是端承桩或端承摩擦桩会由此引起基础不均匀沉降。

结语:静压桩的沉桩机理非常复杂,与土质、土层排列、硬土层厚度、桩数、桩距、施工顺序、进度等有关。相信随着工程实践的不断丰富,能很好地控制静压桩的施工质量。

参考文献:

[1] 谭巍,浅PTC管桩静压施工技术

静压桩施工工艺总结 第5篇

原因分析:

(1)静压桩机机械维修不及时,如液压系统漏油导致桩机支撑下滑;

(2)静压桩机自重加配重总重量大,桩机施工场地如承载力来足,沉桩过程中,桩机容易产生不均匀沉降,桩身极易发生偏移;

(3)施工中桩身不垂直,桩冒、桩身不在同一直线上;

(4)接桩时桩身、桩帽不在同一直线上;

(5)施工顺序不当,导致应力扩散不均匀;尤其是有地下室深基坑的承台相邻桩身过近过密,使先施工的一边已有孔洞,再施工一面时桩身极易滑动,

(6)沉桩过程中遇到大块坚硬物,把桩挤向一侧;

(7)采用预钻孔法时,钻孔垂直偏差较大,沉桩过程桩沿着钻孔倾斜方向发生偏移;

(8)桩布置过多过密,沉桩时发生挤土效应;

(9)基坑开挖方法不当,一次性开挖深度太深,使桩的一侧承受很大的土压力,使桩身弯曲变形,

防治方法:

(1)静压桩桩机施工前注意维修,以避免影响施工质量;

(2)场地要平整坚硬,在较软的场地中适当铺设道渣,不能使桩机在打桩过程中产生不均匀沉降。

(3)施工过程中控制好桩的垂直度,重点应放在第一节桩上,垂直度偏差不得超过桩长的0.5%,桩帽、桩身及送桩杆应在同一直线上,沉桩时宜设置经纬仪在两个方向上进行校准。

(4)尽量减少接桩,预制方桩接头不宜超过3个,接桩宜在桩尖进入硬土层后进行。接桩时上、下段桩的中心线偏差不宜大于5mm,节点弯曲矢高不得大于桩段的0.1%。

(5)制定合理的施工顺序,桩基施工后的孔洞应及时回填。

(6)当遇到障碍物时应及时排除后再进行沉桩;沉桩时发现不垂直应及时纠正,必要时应把桩拔出重打,桩进入一定深度后,不宜采用移动机架进行校正,以免发生断桩,应采取其他措施。

(7)采用预钻孔法时,严格控制钻孔垂直度。

(8)合理布置桩位,桩与桩的中心距宜大于4倍桩径,控制沉桩速度。

静压桩施工工艺总结 第6篇

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PHC管桩静压施工的送桩问题探讨

PHC管桩静压施工的送桩问题探讨

洛阳智达建设监理公司 王晔志 杨伟 郝振鹏 漯河市建设工程质量监督站 段立亚

高强预应力管桩(PHC),单桩承载力高,耐久性好,对持力层起伏变化大的地质条件适应性强;施工周期短,噪声小,无震动,无污染;管桩工厂化生产,施工易于控制,检测直观,质量有保障;桩身耗材低、单桩造价低、综合经济效益好。从广东沿海地区开始,正在全国广泛推广。中原地区近两年开始在不少工程上应用。但是,送桩深度超过《预应力混凝土管桩基础技术规程》(GBJ/T15 22 98)(以下简称《规程》)规定的6米最大限度的施工,缺乏依据和经验。在某大厦工程实践中,最小送桩深度5.0m,最大送桩深度超过8.5m,采用桩送桩施工,取得了一些经验。1工程概况

某大厦位于河南郑州郑东新区,占地9473?O,建筑面积1.9万?O,主楼12层,地下二层,前后裙房高三层,地下一层。设计为桩筏基础,共有¢500PHC桩364根,其中主楼196根,单桩设计承载力为1050KN,裙楼168根,单桩承载力为1150KN。米用静压桩施工,实际完成¢500PHC桩366根。

施工场地原为耕地,场地土类型为中软土。地貌单元属黄河泛滥冲积平原。地形平坦,地面标高99.34~99.42。地质勘探

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表明,90m深度内地层基本稳定,属第四系堆积物组成,0~29m为第四系全新统冲积物,共分12层,第(1)层为粉土,表层为耕植土;第(2)层为粉砂,厚度变化大;第(3)~(10)层为粉土/粉质粘土/粉土;第(11)层为细砂,密实,级配好,为设计持力层;第(12)层为中砂,密实。地下水埋深5.77m,对混疑土不具腐蚀作用。

2主要施工过程质量控制 2.1试验桩施工

根据设计的两种桩型,选取6根工程桩进行试验压桩。《规程》规定,收锤标准一般以桩端进入持力层两倍桩径和最后1m沉桩锤击数及最后三阵锤击贯入度为控制标准,对静压施工没有规定。本工程采用ZYJ800型液压静压机,根据设计单桩承载力和送桩深度,配重设为4200KN,最大表压力为13MPa。根据该工程《岩土工程勘察报告》,第一根试桩采用10+11m两根桩接桩而成,结果压入18m后,桩端阻力开始显著提高,最后压力表指达到13MPa,满载 卸载 再满载,复压20次,整个桩机全部抬起,再也无法使管桩压至设计标高,遂终止压桩,结果桩头高出地面1.2m;考虑到勘察报告的深度误差,其它5根桩用10+10m管桩配桩,表指压力均达最大的13MPa,复压次数在15次以上,直到无法沉桩为止,进入持力层深度在0.8~1.2m之间。

静压检测最大加载3200KN,最大沉降量小于15mm,Q s和s lgt曲线未见异常。见图1。

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工程名称:XX大厦试验桩号:F 测试日期:2006-06-03桩长径:18.7?L桩径:500?L 荷载(KN)******03200 本级沉降(?L)0.001.300.761.151.271.431.322.581.631.73 累计沉降(?L)0.001.302.063.214.485.917.237.2311.4413.17 图1Q S曲线S 1gt曲线

根据试验桩施工和静载测试情况,设计人员要求,静压桩机配重增加到4500KN,工程桩进入桩端持力层深度不小于1.0m,复压次数大于5次,桩基回弹性小于20mm。2.2确定送桩施工方案

《规程》规定,送桩深度不宜大于2.0m,送桩深度超过2.0m且不大于6.0m时应满足三个条件:①打桩机应是三点支撑履带自行式或步履式柴油打桩机;②桩端持力层顶面埋深标高应基本一致,且持力层厚度不小于4m,或持力层上面有较厚的全风化岩层、硬塑~坚硬黏土层或中密~密实砂土层;③具有拔出长桩送桩器的能力。虽然管桩施工机械已经根本不同,但是由于没有新施工规程,施工方案只能延续套用。本工程裙楼设计最小送桩长度为5.0m,主楼设计送桩长度一般为7.5m,有三分之一最大送桩长度为8.0m(实际最大送桩长度为8.6m),所以,桩基施工单位根据《规程》规定提出,在压桩施工前先开挖3.0~4.0m厚土方,然后再压桩的施工方案。

我们提出,先开挖一层土方,一是必然要求降水、支护,土方

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要先进场施工,增加支护、降水、挖土工期,增加工程投资;二是桩基施工和主体结构施工衔接期间要经过雨季,可能的空挡对基坑安全不利;三是静压桩机平面尺寸为14000*7900,要保证操作,必须扩大开挖面积,增加工程量还在其次,最主要的是有一边场地实际距离受到限制。施工单位认真分析后否定了原方案,提出了 用12m同规格管桩代替送桩器,在自然地面施压的新方案。

本工程要满足送桩长度不大于6.0m规定,只有增加管桩长度,这样截桩长度必然增加,将造成很大浪费。我们认为,《规程》规定的送桩深度不宜大于6.0m,是依据锤击式桩机制订的,本工程用的是静压机,文献资料指出静压施工送桩长度可以加大;打入式桩机送桩时,锤击能量在桩头部位传递不畅损失大,而静压机压桩时不产生冲击荷载,不会在桩头接桩部位引起跳动导致偏心受压,不会产生能量损失;加上本场地土层均匀,无孤石和其它埋藏物。因此,送桩8.5m可能是可行的。

在实际压桩中,第一根送桩6.6m,施工正常;第一根送桩8.1m的桩施工也很正常,全部送桩施工均来发生异常情况。2.3桩送桩施工

第一根做送桩器的PHC管桩,送桩48根后桩身局部混凝土破坏而报废。此后,施工单位从加快进度和降低成本出发,开始要求采用桩送桩施工。

PHC管桩抗压和径向受力能力极强,抗拉能力较差。可否采用

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桩送桩,取决于拔出送桩管桩的力是否小于PHC管桩的抗拔承载力。根据《规程》公式: N1 Rpl 5.2.9-1 Rpl ○pcA 5.2.9-2 式中:N1 单桩上拔力设计值;Rpl 桩身抗拔承载力设计值;○pc 管桩混凝土有效预应力,可取3.5~4.0MPa;A 管桩的截面积。

经计算,PHC桩身抗拔力设计值Rpl 440KN。

根据现场观察数根上拔送桩管桩时静压机压力表值,拔起瞬时值小于7.0MPa,正常值为4.0MPa;压桩机夹桩器空载由下限向上位运行静压机压力表值瞬时值为4.0MPa,正常值为2.0MPa(以上表值均为单缸值);换算为桩身上拔时实际上拔力Rpl实,正常值为160KN,最大值为230KN,Rpl实小于PHC桩设计抗拔力和Rpl。

观察送桩48根后报废的管桩,反复拔起40多次,桩身表面混凝土起毛,起吊位置和管桩中部破坏比较严重,在桩身中部1000mm范围内,局部混凝土起皮空鼓,锤击后脱落,最大深度小于20mm,未见横向裂纹。

据此可以肯定,用桩送桩施工不会因管桩作一次送桩器而产生断桩,影响工程质量。所以,结合其他桩送桩的实践,施工中从第91根桩开始,采用桩送桩施工,增加管桩对中调直后桩身外观检查,未发现桩身破坏情况。

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2.4施工过程中的质量控制

2.4.1严格按压桩工艺流程施工。工艺流程为: 进桩 检验 桩机就位 吊装 对中调直 压桩 测放桩位 验收?J?I确认压桩质量 送桩?L 2.4.2重点控制管桩桩身质量。对进场管桩认真检查,有无明显纵向、环向裂缝,端部平面是否倾斜,外径、壁厚、桩身弯曲是否符合规范要求,混凝土强度是否合格,产品质保书、合格证、检测报告等是否齐全和符合要求。本工程进场检查发现弯曲超标桩二根,吊装就位后检查发现断裂桩4根,全部不合格退场。2.4.3垂直度控制。ZYJ800型静压桩机自身有纵向垂直度测量功能,每根桩就位和压桩及送桩中间,横向垂直度用铅垂线或经纬仪控制,可以很好地保证桩身垂直度。

2.4.4根据压桩工程暴露的问题重点控制。压桩机手为图省事,抢进度,有些桩入土深度不是很足,就只复压5次,回弹值在20mm范围内,就报压桩完成。针对这种情况,现场规定,回弹量不得超过10mm,压桩完成必须由现场监理下达指令。2.4.5挤土影响的处理。本工程设计桩间距均不小于4D,施工中虽未出现相邻桩上浮、地面隆起等问题,但是还是有挤土现象,多次出现在压桩桩身向桩机前进方向偏移的情况。由于挤土不是特别严重,遇到这种情况,采用停止施压,将管桩拔出地面,重新对中调直再压入,有时要反复几次,直到消除挤土影响,才将管桩压入地下。

锚杆锚索施工队

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3桩基检测和结论

3.1土方开挖后,按《规范》要求进行了19根桩高应变、73根桩低应变检测和桩位偏差测量。结果表明,承载力全部满足设计要求,桩身完整率100%,全部为I类桩,垂直度偏差小于允许的1%,平面位置偏差最大为60mm,桩基工程合格。3.2采用静压法施工,当工程场地无孤石、埋藏物等不利地质情况,送桩深度可以达到8.5m。

3.3送桩深度超过6.0m时,往往没有专用送桩器。采用同规格管桩做送桩器,对中方便,用桩送桩施工比较经济。但是要注意满足拔出送桩管桩的力小于管桩自身抗拔力的条件。3.4高强预应力管桩有很大优越性和进步性,采用液压静压桩机施工,应用越来越广泛,亟需制订国家或地区预应力混凝土管桩基础技术规范。

PHC管桩静压施工的送桩问题探讨

洛阳智达建设监理公司 王晔志 杨伟 郝振鹏 漯河市建设工程质量监督站 段立亚

高强预应力管桩(PHC),单桩承载力高,耐久性好,对持力层起

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伏变化大的地质条件适应性强;施工周期短,噪声小,无震动,无污染;管桩工厂化生产,施工易于控制,检测直观,质量有保障;桩身耗材低、单桩造价低、综合经济效益好。从广东沿海地区开始,正在全国广泛推广。中原地区近两年开始在不少工程上应用。但是,送桩深度超过《预应力混凝土管桩基础技术规程》(GBJ/T15 22 98)(以下简称《规程》)规定的6米最大限度的施工,缺乏依据和经验。在某大厦工程实践中,最小送桩深度5.0m,最大送桩深度超过8.5m,采用桩送桩施工,取得了一些经验。1工程概况

某大厦位于河南郑州郑东新区,占地9473?O,建筑面积1.9万?O,主楼12层,地下二层,前后裙房高三层,地下一层。设计为桩筏基础,共有¢500PHC桩364根,其中主楼196根,单桩设计承载力为1050KN,裙楼168根,单桩承载力为1150KN。米用静压桩施工,实际完成¢500PHC桩366根。

施工场地原为耕地,场地土类型为中软土。地貌单元属黄河泛滥冲积平原。地形平坦,地面标高99.34~99.42。地质勘探表明,90m深度内地层基本稳定,属第四系堆积物组成,0~29m为第四系全新统冲积物,共分12层,第(1)层为粉土,表层为耕植土;第(2)层为粉砂,厚度变化大;第(3)~(10)层为粉土/粉质粘土/粉土;第(11)层为细砂,密实,级配好,为设计持力层;第(12)层为中砂,密实。地下水埋深5.77m,对混疑土不具腐蚀作用。

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2主要施工过程质量控制 2.1试验桩施工

根据设计的两种桩型,选取6根工程桩进行试验压桩。《规程》规定,收锤标准一般以桩端进入持力层两倍桩径和最后1m沉桩锤击数及最后三阵锤击贯入度为控制标准,对静压施工没有规定。本工程采用ZYJ800型液压静压机,根据设计单桩承载力和送桩深度,配重设为4200KN,最大表压力为13MPa。根据该工程《岩土工程勘察报告》,第一根试桩采用10+11m两根桩接桩而成,结果压入18m后,桩端阻力开始显著提高,最后压力表指达到13MPa,满载 卸载 再满载,复压20次,整个桩机全部抬起,再也无法使管桩压至设计标高,遂终止压桩,结果桩头高出地面1.2m;考虑到勘察报告的深度误差,其它5根桩用10+10m管桩配桩,表指压力均达最大的13MPa,复压次数在15次以上,直到无法沉桩为止,进入持力层深度在0.8~1.2m之间。

静压检测最大加载3200KN,最大沉降量小于15mm,Q s和s lgt曲线未见异常。见图1。工程名称:XX大厦试验桩号:F 测试日期:2006-06-03桩长径:18.7?L桩径:500?L 荷载(KN)******03200 本级沉降(?L)0.001.300.761.151.271.431.322.581.631.73 累计沉降(?L)0.001.302.063.214.485.917.237.2311.4413.17 图1Q S曲线S 1gt曲线

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根据试验桩施工和静载测试情况,设计人员要求,静压桩机配重增加到4500KN,工程桩进入桩端持力层深度不小于1.0m,复压次数大于5次,桩基回弹性小于20mm。2.2确定送桩施工方案

《规程》规定,送桩深度不宜大于2.0m,送桩深度超过2.0m且不大于6.0m时应满足三个条件:①打桩机应是三点支撑履带自行式或步履式柴油打桩机;②桩端持力层顶面埋深标高应基本一致,且持力层厚度不小于4m,或持力层上面有较厚的全风化岩层、硬塑~坚硬黏土层或中密~密实砂土层;③具有拔出长桩送桩器的能力。虽然管桩施工机械已经根本不同,但是由于没有新施工规程,施工方案只能延续套用。本工程裙楼设计最小送桩长度为5.0m,主楼设计送桩长度一般为7.5m,有三分之一最大送桩长度为8.0m(实际最大送桩长度为8.6m),所以,桩基施工单位根据《规程》规定提出,在压桩施工前先开挖3.0~4.0m厚土方,然后再压桩的施工方案。

我们提出,先开挖一层土方,一是必然要求降水、支护,土方要先进场施工,增加支护、降水、挖土工期,增加工程投资;二是桩基施工和主体结构施工衔接期间要经过雨季,可能的空挡对基坑安全不利;三是静压桩机平面尺寸为14000*7900,要保证操作,必须扩大开挖面积,增加工程量还在其次,最主要的是有一边场地实际距离受到限制。施工单位认真分析后否定了原方案,提出了 用12m同规格管桩代替送桩器,在自然地面施压的锚杆锚索施工队

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新方案。

本工程要满足送桩长度不大于6.0m规定,只有增加管桩长度,这样截桩长度必然增加,将造成很大浪费。我们认为,《规程》规定的送桩深度不宜大于6.0m,是依据锤击式桩机制订的,本工程用的是静压机,文献资料指出静压施工送桩长度可以加大;打入式桩机送桩时,锤击能量在桩头部位传递不畅损失大,而静压机压桩时不产生冲击荷载,不会在桩头接桩部位引起跳动导致偏心受压,不会产生能量损失;加上本场地土层均匀,无孤石和其它埋藏物。因此,送桩8.5m可能是可行的。

在实际压桩中,第一根送桩6.6m,施工正常;第一根送桩8.1m的桩施工也很正常,全部送桩施工均来发生异常情况。2.3桩送桩施工

第一根做送桩器的PHC管桩,送桩48根后桩身局部混凝土破坏而报废。此后,施工单位从加快进度和降低成本出发,开始要求采用桩送桩施工。

PHC管桩抗压和径向受力能力极强,抗拉能力较差。可否采用桩送桩,取决于拔出送桩管桩的力是否小于PHC管桩的抗拔承载力。根据《规程》公式: N1 Rpl 5.2.9-1 Rpl ○pcA 5.2.9-2 式中:N1 单桩上拔力设计值;Rpl 桩身抗拔承载力设计值;○pc 管桩混凝土有效预应力,可取3.5~4.0MPa;A 管桩的锚杆锚索施工队

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截面积。

经计算,PHC桩身抗拔力设计值Rpl 440KN。

根据现场观察数根上拔送桩管桩时静压机压力表值,拔起瞬时值小于7.0MPa,正常值为4.0MPa;压桩机夹桩器空载由下限向上位运行静压机压力表值瞬时值为4.0MPa,正常值为2.0MPa(以上表值均为单缸值);换算为桩身上拔时实际上拔力Rpl实,正常值为160KN,最大值为230KN,Rpl实小于PHC桩设计抗拔力和Rpl。

观察送桩48根后报废的管桩,反复拔起40多次,桩身表面混凝土起毛,起吊位置和管桩中部破坏比较严重,在桩身中部1000mm范围内,局部混凝土起皮空鼓,锤击后脱落,最大深度小于20mm,未见横向裂纹。

据此可以肯定,用桩送桩施工不会因管桩作一次送桩器而产生断桩,影响工程质量。所以,结合其他桩送桩的实践,施工中从第91根桩开始,采用桩送桩施工,增加管桩对中调直后桩身外观检查,未发现桩身破坏情况。2.4施工过程中的质量控制

2.4.1严格按压桩工艺流程施工。工艺流程为: 进桩 检验 桩机就位 吊装 对中调直 压桩 测放桩位 验收?J?I确认压桩质量 送桩?L 2.4.2重点控制管桩桩身质量。对进场管桩认真检查,有无明显纵向、环向裂缝,端部平面是否倾斜,外径、壁厚、桩身弯

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曲是否符合规范要求,混凝土强度是否合格,产品质保书、合格证、检测报告等是否齐全和符合要求。本工程进场检查发现弯曲超标桩二根,吊装就位后检查发现断裂桩4根,全部不合格退场。2.4.3垂直度控制。ZYJ800型静压桩机自身有纵向垂直度测量功能,每根桩就位和压桩及送桩中间,横向垂直度用铅垂线或经纬仪控制,可以很好地保证桩身垂直度。

2.4.4根据压桩工程暴露的问题重点控制。压桩机手为图省事,抢进度,有些桩入土深度不是很足,就只复压5次,回弹值在20mm范围内,就报压桩完成。针对这种情况,现场规定,回弹量不得超过10mm,压桩完成必须由现场监理下达指令。2.4.5挤土影响的处理。本工程设计桩间距均不小于4D,施工中虽未出现相邻桩上浮、地面隆起等问题,但是还是有挤土现象,多次出现在压桩桩身向桩机前进方向偏移的情况。由于挤土不是特别严重,遇到这种情况,采用停止施压,将管桩拔出地面,重新对中调直再压入,有时要反复几次,直到消除挤土影响,才将管桩压入地下。3桩基检测和结论

3.1土方开挖后,按《规范》要求进行了19根桩高应变、73根桩低应变检测和桩位偏差测量。结果表明,承载力全部满足设计要求,桩身完整率100%,全部为I类桩,垂直度偏差小于允许的1%,平面位置偏差最大为60mm,桩基工程合格。3.2采用静压法施工,当工程场地无孤石、埋藏物等不利地质

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情况,送桩深度可以达到8.5m。

3.3送桩深度超过6.0m时,往往没有专用送桩器。采用同规格管桩做送桩器,对中方便,用桩送桩施工比较经济。但是要注意满足拔出送桩管桩的力小于管桩自身抗拔力的条件。3.4高强预应力管桩有很大优越性和进步性,采用液压静压桩机施工,应用越来越广泛,亟需制订国家或地区预应力混凝土管桩基础技术规范。

PHC管桩静压施工的送桩问题探讨

洛阳智达建设监理公司 王晔志 杨伟 郝振鹏 漯河市建设工程质量监督站 段立亚

高强预应力管桩(PHC),单桩承载力高,耐久性好,对持力层起伏变化大的地质条件适应性强;施工周期短,噪声小,无震动,无污染;管桩工厂化生产,施工易于控制,检测直观,质量有保障;桩身耗材低、单桩造价低、综合经济效益好。从广东沿海地区开始,正在全国广泛推广。中原地区近两年开始在不少工程上应用。但是,送桩深度超过《预应力混凝土管桩基础技术规程》(GBJ/T15 22 98)(以下简称《规程》)规定的6米最大限度的施工,锚杆锚索施工队

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缺乏依据和经验。在某大厦工程实践中,最小送桩深度5.0m,最大送桩深度超过8.5m,采用桩送桩施工,取得了一些经验。1工程概况

某大厦位于河南郑州郑东新区,占地9473?O,建筑面积1.9万?O,主楼12层,地下二层,前后裙房高三层,地下一层。设计为桩筏基础,共有¢500PHC桩364根,其中主楼196根,单桩设计承载力为1050KN,裙楼168根,单桩承载力为1150KN。米用静压桩施工,实际完成¢500PHC桩366根。

施工场地原为耕地,场地土类型为中软土。地貌单元属黄河泛滥冲积平原。地形平坦,地面标高99.34~99.42。地质勘探表明,90m深度内地层基本稳定,属第四系堆积物组成,0~29m为第四系全新统冲积物,共分12层,第(1)层为粉土,表层为耕植土;第(2)层为粉砂,厚度变化大;第(3)~(10)层为粉土/粉质粘土/粉土;第(11)层为细砂,密实,级配好,为设计持力层;第(12)层为中砂,密实。地下水埋深5.77m,对混疑土不具腐蚀作用。

2主要施工过程质量控制 2.1试验桩施工

根据设计的两种桩型,选取6根工程桩进行试验压桩。《规程》规定,收锤标准一般以桩端进入持力层两倍桩径和最后1m沉桩锤击数及最后三阵锤击贯入度为控制标准,对静压施工没有规定。本工程采用ZYJ800型液压静压机,根据设计单桩承载力和

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送桩深度,配重设为4200KN,最大表压力为13MPa。根据该工程《岩土工程勘察报告》,第一根试桩采用10+11m两根桩接桩而成,结果压入18m后,桩端阻力开始显著提高,最后压力表指达到13MPa,满载 卸载 再满载,复压20次,整个桩机全部抬起,再也无法使管桩压至设计标高,遂终止压桩,结果桩头高出地面1.2m;考虑到勘察报告的深度误差,其它5根桩用10+10m管桩配桩,表指压力均达最大的13MPa,复压次数在15次以上,直到无法沉桩为止,进入持力层深度在0.8~1.2m之间。

静压检测最大加载3200KN,最大沉降量小于15mm,Q s和s lgt曲线未见异常。见图1。工程名称:XX大厦试验桩号:F 测试日期:2006-06-03桩长径:18.7?L桩径:500?L 荷载(KN)******03200 本级沉降(?L)0.001.300.761.151.271.431.322.581.631.73 累计沉降(?L)0.001.302.063.214.485.917.237.2311.4413.17 图1Q S曲线S 1gt曲线

根据试验桩施工和静载测试情况,设计人员要求,静压桩机配重增加到4500KN,工程桩进入桩端持力层深度不小于1.0m,复压次数大于5次,桩基回弹性小于20mm。2.2确定送桩施工方案

《规程》规定,送桩深度不宜大于2.0m,送桩深度超过2.0m且不大于6.0m时应满足三个条件:①打桩机应是三点支撑履

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带自行式或步履式柴油打桩机;②桩端持力层顶面埋深标高应基本一致,且持力层厚度不小于4m,或持力层上面有较厚的全风化岩层、硬塑~坚硬黏土层或中密~密实砂土层;③具有拔出长桩送桩器的能力。虽然管桩施工机械已经根本不同,但是由于没有新施工规程,施工方案只能延续套用。本工程裙楼设计最小送桩长度为5.0m,主楼设计送桩长度一般为7.5m,有三分之一最大送桩长度为8.0m(实际最大送桩长度为8.6m),所以,桩基施工单位根据《规程》规定提出,在压桩施工前先开挖3.0~4.0m厚土方,然后再压桩的施工方案。

我们提出,先开挖一层土方,一是必然要求降水、支护,土方要先进场施工,增加支护、降水、挖土工期,增加工程投资;二是桩基施工和主体结构施工衔接期间要经过雨季,可能的空挡对基坑安全不利;三是静压桩机平面尺寸为14000*7900,要保证操作,必须扩大开挖面积,增加工程量还在其次,最主要的是有一边场地实际距离受到限制。施工单位认真分析后否定了原方案,提出了 用12m同规格管桩代替送桩器,在自然地面施压的新方案。

本工程要满足送桩长度不大于6.0m规定,只有增加管桩长度,这样截桩长度必然增加,将造成很大浪费。我们认为,《规程》规定的送桩深度不宜大于6.0m,是依据锤击式桩机制订的,本工程用的是静压机,文献资料指出静压施工送桩长度可以加大;打入式桩机送桩时,锤击能量在桩头部位传递不畅损失大,锚杆锚索施工队

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而静压机压桩时不产生冲击荷载,不会在桩头接桩部位引起跳动导致偏心受压,不会产生能量损失;加上本场地土层均匀,无孤石和其它埋藏物。因此,送桩8.5m可能是可行的。

在实际压桩中,第一根送桩6.6m,施工正常;第一根送桩8.1m的桩施工也很正常,全部送桩施工均来发生异常情况。2.3桩送桩施工

第一根做送桩器的PHC管桩,送桩48根后桩身局部混凝土破坏而报废。此后,施工单位从加快进度和降低成本出发,开始要求采用桩送桩施工。

PHC管桩抗压和径向受力能力极强,抗拉能力较差。可否采用桩送桩,取决于拔出送桩管桩的力是否小于PHC管桩的抗拔承载力。根据《规程》公式: N1 Rpl 5.2.9-1 Rpl ○pcA 5.2.9-2 式中:N1 单桩上拔力设计值;Rpl 桩身抗拔承载力设计值;○pc 管桩混凝土有效预应力,可取3.5~4.0MPa;A 管桩的截面积。

经计算,PHC桩身抗拔力设计值Rpl 440KN。

根据现场观察数根上拔送桩管桩时静压机压力表值,拔起瞬时值小于7.0MPa,正常值为4.0MPa;压桩机夹桩器空载由下限向上位运行静压机压力表值瞬时值为4.0MPa,正常值为2.0MPa(以上表值均为单缸值);换算为桩身上拔时实际上拔力

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Rpl实,正常值为160KN,最大值为230KN,Rpl实小于PHC桩设计抗拔力和Rpl。

观察送桩48根后报废的管桩,反复拔起40多次,桩身表面混凝土起毛,起吊位置和管桩中部破坏比较严重,在桩身中部1000mm范围内,局部混凝土起皮空鼓,锤击后脱落,最大深度小于20mm,未见横向裂纹。

据此可以肯定,用桩送桩施工不会因管桩作一次送桩器而产生断桩,影响工程质量。所以,结合其他桩送桩的实践,施工中从第91根桩开始,采用桩送桩施工,增加管桩对中调直后桩身外观检查,未发现桩身破坏情况。2.4施工过程中的质量控制

2.4.1严格按压桩工艺流程施工。工艺流程为: 进桩 检验 桩机就位 吊装 对中调直 压桩 测放桩位 验收?J?I确认压桩质量 送桩?L 2.4.2重点控制管桩桩身质量。对进场管桩认真检查,有无明显纵向、环向裂缝,端部平面是否倾斜,外径、壁厚、桩身弯曲是否符合规范要求,混凝土强度是否合格,产品质保书、合格证、检测报告等是否齐全和符合要求。本工程进场检查发现弯曲超标桩二根,吊装就位后检查发现断裂桩4根,全部不合格退场。2.4.3垂直度控制。ZYJ800型静压桩机自身有纵向垂直度测量功能,每根桩就位和压桩及送桩中间,横向垂直度用铅垂线或经纬仪控制,可以很好地保证桩身垂直度。

锚杆锚索施工队

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2.4.4根据压桩工程暴露的问题重点控制。压桩机手为图省事,抢进度,有些桩入土深度不是很足,就只复压5次,回弹值在20mm范围内,就报压桩完成。针对这种情况,现场规定,回弹量不得超过10mm,压桩完成必须由现场监理下达指令。2.4.5挤土影响的处理。本工程设计桩间距均不小于4D,施工中虽未出现相邻桩上浮、地面隆起等问题,但是还是有挤土现象,多次出现在压桩桩身向桩机前进方向偏移的情况。由于挤土不是特别严重,遇到这种情况,采用停止施压,将管桩拔出地面,重新对中调直再压入,有时要反复几次,直到消除挤土影响,才将管桩压入地下。3桩基检测和结论

3.1土方开挖后,按《规范》要求进行了19根桩高应变、73根桩低应变检测和桩位偏差测量。结果表明,承载力全部满足设计要求,桩身完整率100%,全部为I类桩,垂直度偏差小于允许的1%,平面位置偏差最大为60mm,桩基工程合格。3.2采用静压法施工,当工程场地无孤石、埋藏物等不利地质情况,送桩深度可以达到8.5m。

3.3送桩深度超过6.0m时,往往没有专用送桩器。采用同规格管桩做送桩器,对中方便,用桩送桩施工比较经济。但是要注意满足拔出送桩管桩的力小于管桩自身抗拔力的条件。3.4高强预应力管桩有很大优越性和进步性,采用液压静压桩机施工,应用越来越广泛,亟需制订国家或地区预应力混凝土管

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桩基础技术规范。

PHC管桩静压施工的送桩问题探讨

洛阳智达建设监理公司 王晔志 杨伟 郝振鹏 漯河市建设工程质量监督站 段立亚

高强预应力管桩(PHC),单桩承载力高,耐久性好,对持力层起伏变化大的地质条件适应性强;施工周期短,噪声小,无震动,无污染;管桩工厂化生产,施工易于控制,检测直观,质量有保障;桩身耗材低、单桩造价低、综合经济效益好。从广东沿海地区开始,正在全国广泛推广。中原地区近两年开始在不少工程上应用。但是,送桩深度超过《预应力混凝土管桩基础技术规程》(GBJ/T15 22 98)(以下简称《规程》)规定的6米最大限度的施工,缺乏依据和经验。在某大厦工程实践中,最小送桩深度5.0m,最大送桩深度超过8.5m,采用桩送桩施工,取得了一些经验。1工程概况

某大厦位于河南郑州郑东新区,占地9473?O,建筑面积1.9万?O,主楼12层,地下二层,前后裙房高三层,地下一层。设计为桩筏基础,共有¢500PHC桩364根,其中主楼196根,单

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桩设计承载力为1050KN,裙楼168根,单桩承载力为1150KN。米用静压桩施工,实际完成¢500PHC桩366根。

施工场地原为耕地,场地土类型为中软土。地貌单元属黄河泛滥冲积平原。地形平坦,地面标高99.34~99.42。地质勘探表明,90m深度内地层基本稳定,属第四系堆积物组成,0~29m为第四系全新统冲积物,共分12层,第(1)层为粉土,表层为耕植土;第(2)层为粉砂,厚度变化大;第(3)~(10)层为粉土/粉质粘土/粉土;第(11)层为细砂,密实,级配好,为设计持力层;第(12)层为中砂,密实。地下水埋深5.77m,对混疑土不具腐蚀作用。

2主要施工过程质量控制 2.1试验桩施工

根据设计的两种桩型,选取6根工程桩进行试验压桩。《规程》规定,收锤标准一般以桩端进入持力层两倍桩径和最后1m沉桩锤击数及最后三阵锤击贯入度为控制标准,对静压施工没有规定。本工程采用ZYJ800型液压静压机,根据设计单桩承载力和送桩深度,配重设为4200KN,最大表压力为13MPa。根据该工程《岩土工程勘察报告》,第一根试桩采用10+11m两根桩接桩而成,结果压入18m后,桩端阻力开始显著提高,最后压力表指达到13MPa,满载 卸载 再满载,复压20次,整个桩机全部抬起,再也无法使管桩压至设计标高,遂终止压桩,结果桩头高出地面1.2m;考虑到勘察报告的深度误差,其它5根桩用10+10m

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管桩配桩,表指压力均达最大的13MPa,复压次数在15次以上,直到无法沉桩为止,进入持力层深度在0.8~1.2m之间。

静压检测最大加载3200KN,最大沉降量小于15mm,Q s和s lgt曲线未见异常。见图1。工程名称:XX大厦试验桩号:F 测试日期:2006-06-03桩长径:18.7?L桩径:500?L 荷载(KN)******03200 本级沉降(?L)0.001.300.761.151.271.431.322.581.631.73 累计沉降(?L)0.001.302.063.214.485.917.237.2311.4413.17 图1Q S曲线S 1gt曲线

根据试验桩施工和静载测试情况,设计人员要求,静压桩机配重增加到4500KN,工程桩进入桩端持力层深度不小于1.0m,复压次数大于5次,桩基回弹性小于20mm。2.2确定送桩施工方案

《规程》规定,送桩深度不宜大于2.0m,送桩深度超过2.0m且不大于6.0m时应满足三个条件:①打桩机应是三点支撑履带自行式或步履式柴油打桩机;②桩端持力层顶面埋深标高应基本一致,且持力层厚度不小于4m,或持力层上面有较厚的全风化岩层、硬塑~坚硬黏土层或中密~密实砂土层;③具有拔出长桩送桩器的能力。虽然管桩施工机械已经根本不同,但是由于没有新施工规程,施工方案只能延续套用。本工程裙楼设计最小送桩长度为5.0m,主楼设计送桩长度一般为7.5m,有三分之一

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最大送桩长度为8.0m(实际最大送桩长度为8.6m),所以,桩基施工单位根据《规程》规定提出,在压桩施工前先开挖3.0~4.0m厚土方,然后再压桩的施工方案。

我们提出,先开挖一层土方,一是必然要求降水、支护,土方要先进场施工,增加支护、降水、挖土工期,增加工程投资;二是桩基施工和主体结构施工衔接期间要经过雨季,可能的空挡对基坑安全不利;三是静压桩机平面尺寸为14000*7900,要保证操作,必须扩大开挖面积,增加工程量还在其次,最主要的是有一边场地实际距离受到限制。施工单位认真分析后否定了原方案,提出了 用12m同规格管桩代替送桩器,在自然地面施压的新方案。

本工程要满足送桩长度不大于6.0m规定,只有增加管桩长度,这样截桩长度必然增加,将造成很大浪费。我们认为,《规程》规定的送桩深度不宜大于6.0m,是依据锤击式桩机制订的,本工程用的是静压机,文献资料指出静压施工送桩长度可以加大;打入式桩机送桩时,锤击能量在桩头部位传递不畅损失大,而静压机压桩时不产生冲击荷载,不会在桩头接桩部位引起跳动导致偏心受压,不会产生能量损失;加上本场地土层均匀,无孤石和其它埋藏物。因此,送桩8.5m可能是可行的。

在实际压桩中,第一根送桩6.6m,施工正常;第一根送桩8.1m的桩施工也很正常,全部送桩施工均来发生异常情况。2.3桩送桩施工

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第一根做送桩器的PHC管桩,送桩48根后桩身局部混凝土破坏而报废。此后,施工单位从加快进度和降低成本出发,开始要求采用桩送桩施工。

PHC管桩抗压和径向受力能力极强,抗拉能力较差。可否采用桩送桩,取决于拔出送桩管桩的力是否小于PHC管桩的抗拔承载力。根据《规程》公式: N1 Rpl 5.2.9-1 Rpl ○pcA 5.2.9-2 式中:N1 单桩上拔力设计值;Rpl 桩身抗拔承载力设计值;○pc 管桩混凝土有效预应力,可取3.5~4.0MPa;A 管桩的截面积。

经计算,PHC桩身抗拔力设计值Rpl 440KN。

根据现场观察数根上拔送桩管桩时静压机压力表值,拔起瞬时值小于7.0MPa,正常值为4.0MPa;压桩机夹桩器空载由下限向上位运行静压机压力表值瞬时值为4.0MPa,正常值为2.0MPa(以上表值均为单缸值);换算为桩身上拔时实际上拔力Rpl实,正常值为160KN,最大值为230KN,Rpl实小于PHC桩设计抗拔力和Rpl。

观察送桩48根后报废的管桩,反复拔起40多次,桩身表面混凝土起毛,起吊位置和管桩中部破坏比较严重,在桩身中部1000mm范围内,局部混凝土起皮空鼓,锤击后脱落,最大深度小于20mm,未见横向裂纹。

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据此可以肯定,用桩送桩施工不会因管桩作一次送桩器而产生断桩,影响工程质量。所以,结合其他桩送桩的实践,施工中从第91根桩开始,采用桩送桩施工,增加管桩对中调直后桩身外观检查,未发现桩身破坏情况。2.4施工过程中的质量控制

2.4.1严格按压桩工艺流程施工。工艺流程为: 进桩 检验 桩机就位 吊装 对中调直 压桩 测放桩位 验收?J?I确认压桩质量 送桩?L 2.4.2重点控制管桩桩身质量。对进场管桩认真检查,有无明显纵向、环向裂缝,端部平面是否倾斜,外径、壁厚、桩身弯曲是否符合规范要求,混凝土强度是否合格,产品质保书、合格证、检测报告等是否齐全和符合要求。本工程进场检查发现弯曲超标桩二根,吊装就位后检查发现断裂桩4根,全部不合格退场。2.4.3垂直度控制。ZYJ800型静压桩机自身有纵向垂直度测量功能,每根桩就位和压桩及送桩中间,横向垂直度用铅垂线或经纬仪控制,可以很好地保证桩身垂直度。

2.4.4根据压桩工程暴露的问题重点控制。压桩机手为图省事,抢进度,有些桩入土深度不是很足,就只复压5次,回弹值在20mm范围内,就报压桩完成。针对这种情况,现场规定,回弹量不得超过10mm,压桩完成必须由现场监理下达指令。2.4.5挤土影响的处理。本工程设计桩间距均不小于4D,施工中虽未出现相邻桩上浮、地面隆起等问题,但是还是有挤土现

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象,多次出现在压桩桩身向桩机前进方向偏移的情况。由于挤土不是特别严重,遇到这种情况,采用停止施压,将管桩拔出地面,重新对中调直再压入,有时要反复几次,直到消除挤土影响,才将管桩压入地下。3桩基检测和结论

3.1土方开挖后,按《规范》要求进行了19根桩高应变、73根桩低应变检测和桩位偏差测量。结果表明,承载力全部满足设计要求,桩身完整率100%,全部为I类桩,垂直度偏差小于允许的1%,平面位置偏差最大为60mm,桩基工程合格。3.2采用静压法施工,当工程场地无孤石、埋藏物等不利地质情况,送桩深度可以达到8.5m。

静压桩施工工艺总结

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