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1、毕业论文（设计）说明书 论静压预应力管桩工程质量控制 学生姓名 小周 专业名称 土木工程 指导教师 太空科技大学 2012 年 11 月 20 日 学 号：太原科技大学毕业论文（设计）论静压预应力管桩工程质量控制 指导教师：太原科技大学 专业名称：土木工程 论文提交日期：2012-11-20 论文答辩日期：论文评阅人：太原科技大学 土木工程 专业大专生毕业论文开题情况表 指导教师姓名 学生姓名 范富明 学号 论文题目 论静压预应力管桩工程质量控制 简介：（选题依据、研究内容、研究意义）建筑“地基与基础工程”质量控制是贯穿于整个项目建设施工的重要环节之一，是工程建设的重要内容，直接决定着工程项目
2、目标的实现。自改革开放以来，我国建筑行业得到迅猛发展，各种新型施工工艺也不断涌现，在地基与基础工程施工方面，高强度预应力混凝土管桩（PHC）以其桩身混凝土强度高、适应性广、耐冲击性能好、穿透力强、承载力高、抗弯抗裂性能好等优点，近年来被广泛应用于中、高建筑基础施工中，因此，对桩基础施工的掌握及其施工质量的监控就显得更加必要。要想很好地对桩基础中静压预应力管桩各环节的施工质量加以控制，在掌握它基础理论、基本原理和基本方法的同时，还要按照国家工程施工质量控制方针，做到“验评分离、强化验收、完善手段、过程控制”，将之与现场实际情况有机结合，真正做到全方位、规范化控制，同时从建设过程中各施工阶段的管理
3、着手，在施工前做好质量预防工作，施工中认真自检自查，动态控制，施工后严格验收，两者有机结合，才能更好地控制建筑工程桩基础中静压预应力管桩工程的施工质量，从而，服务于社会和人民，为整个国家经济建设打下坚定基础。论 文 提 纳 一、概述 二、建筑场地工程地质勘察 三、预应力管桩施工前准备工作 四、静压预应力管桩施工 五、出现问题与事故处理 六、静压桩质量控制要点 七、静压预应力管桩施工实例简介 指导教师意见：毕业论文指导委员会意见：要求：1、选题合理，有研究价值与实际意义。2、结合本人工作实际和专业知识要撰写不少于 300 字的开题报告，包括：论文选题的意义和论文主要内容及工作安排等。3、论文题目
4、选定后，原则上不能改题，有特殊原因者须上报毕业论文指导委员会同意。4、学生填写此开题情况表交网络教育学院教学管理办公室存档。目 录 摘 要 本文首先对桩基础工程近年来的发展趋势及桩基的概念、特点作了具体概述，其次重点阐述了现阶段建筑“地基与基础工程”施工过程中常用的静压预应力管桩基础施工的施工工艺及在施工全过程中按国家规范和设计要求对其施工质量实施的具体监控，其中监控内容包括：施工前期地质勘察、预制桩的制作、运输、起吊、堆放、测量、定位、压桩施工等多方面监控，而且还就如何实行质量控制和各道工序中质量控制的要点作出了具体的数字说明；其次又进一步细致的讲述了，各道施工工序在实际施工过程中对施工质量
5、的管理及施工中常规问题与事故的处理方法和施工中在安全方面采取的措施；最后例举工程实例，并结合工程建设的实际情况，具体分析了桩基础工程在不同的施工阶段实施的质量控制方法。关键词：建筑；管桩；质量控制 第一章 概 述 简 介 改革开放以来，我国建筑行业得到迅猛发展，各种新型施工工艺也不断涌现，在地基与基础工程施工方面，高强度预应力混凝土管桩（）以其桩身混凝土强度高、适应性广、耐冲击性能好、穿透力强、承载力高、抗弯抗裂性能好、施工快捷、方便、质量稳定可靠、耐久性好、经济等优点，近年来被广泛于中、高层建筑基础施工中，因此，对桩基础施工的掌握及其施工质量的监控就显得更加必要。由文献1、2可得：桩基础的概
6、念 1.桩基础，简称桩基，通常由桩体与连接桩顶的承台组成，当承台底面低于地面以下时，承台称为低桩承台，相应的桩基础称为低承台桩基础。当承台底面高于地面时，承台称为高桩承台，相应的桩基础称为高承台桩基础，一般工业与民用建筑多用于低承台桩基础。2.桩基础是目前建筑基础选择中常用的一种基础形式，当建筑场地浅层地基土比较软弱，不能满足建筑物对地基承载力和变形的要求，又不宜采取地基处理措施时，可考虑选择桩基础，以下部坚实土层或岩层作为持力层。作为基础结构的桩，是将承台荷载（竖向和水平的）全部或部分传递给地基土（或岩层）的具有一定刚度和抗弯能力的杆件。3.桩基础通过承台把若干根桩的顶部连接成整体，共同承受
7、荷载，其结构形式根据上部结构的特点和地质条件选用：在框架结构的承重柱下，或桥梁墩台下，通常借助承台设置若干根桩，构成独立的桩基础；若上部为剪力墙结构，可在墙下设置排桩，因为桩径一般大于剪力墙厚度，故设置构造性的过渡梁；若承台采用筏板，则在筏板下满堂布桩，或按柱网轴线布桩，使板不承受桩的冲剪，只承受水浮力和有限的土反力；当地下室由具有底板、顶板、外墙和若干纵横内隔墙构成空箱结构时，宜可满堂布桩，或按桩网轴线布桩，由于箱体结构刚度很大，能有效地调整不均匀沉降，因此这种桩基础适用于任何软弱、复杂的地质条件下的任何结构形式的建筑物。4.桩基主要功能就是将上部结构的荷载传至地下一定深度处密实岩土层，以满
8、足承载力、稳定性和变形的要求。由于桩基能够承受比较大而且复杂的荷载形式，适宜各种地质条件，因而在对基础沉降有严格要求的高层建筑、重型工业厂房、高耸的构筑物等情况下成为比较理想的基础选型。5.桩基础具有较高的承载能力和稳定性，是减少建筑物沉降与不均匀沉降的良好措施，具有良好的抗震性能，且布置灵活，对结构体系、范围及荷载变化等有较强的适应能力，特别是静压管桩基础施工，克服了传统打入桩存在的振动、噪声等环境问题（桩基础详见图1-1、图1-2、图1-3）。6.桩按不同的施工工艺分为多种，如：预制桩、灌注桩等，下面主要介绍：预制桩（预制桩：是在工厂或现场预制成桩的混凝土桩，有实心或空心方桩、管桩之分。一
9、般为提高预制桩的抗裂性能和节约钢材可做成预应力桩，为减小沉桩挤土效应可做成敞口式预应力管桩。）的其中一种类型“预应力钢筋混凝土桩”（简称预应力桩）：是将钢筋混凝土桩的部分或全部主筋作为预应力张拉钢筋，采用先张法或后张法对桩身混凝土施加预压应力，提高桩的抗冲（锤）击能力和抗弯能力。预应力桩的特点是：强度高、抗裂性好。其施工工艺包括制桩与沉桩两部分，沉桩工艺又随沉桩机械而变，分三种：捶击、静压式、振动式（PHC管桩详见图1-4）。本文主论“静压式”，静压式：是采用液压或机械方法对桩顶施加静压力而将桩压入土中并达到设计标高。施工过程中无振动和噪声、无冲击力等优点，适宜在软土地带或城区内施工，从而更好
10、的适应今后对绿色岩土工程的要求。但应注意，其挤土效应仍不可忽略，亦应采取防挤措施。静力压桩机压桩力一般约为8005000KN，最大压桩力已达8000KN。同时该类型桩基础具有“工艺简明、质量可靠”，“造价低、检测方便”的特性。诸多优点的结合便大大推动了静压预应力管桩在当今建筑工程上的应用，并使之有望成为今后桩基础发展的主打产品。桩基础图 1-1 桩基础图 1-2 桩基础图 1-3 PHC 管桩图 1-4 第二章 建筑场地工程地质勘察 由文献1、2可得：工程地质勘察的目的 建筑场地勘查应广泛研究整个工程在建设施工和使用期间，场地内可能发生的各种岩土、土体的失稳、自然地质及工程地质灾害等问题。建筑
11、场地的岩土工程勘查，应在搜集建筑物或构筑物上部荷载、功能特点、结构类型、基础形式、埋置深度和变形限制等方面资料的基础上进行。工程地基勘查的目的在于使用各种勘查手段和方法，调查研究和分析评价建筑场地和地基的工程地质条件，为设计和施工提供所需的工程地质资料。建筑场地地形平坦，地表土坚实，并不证地基土均匀与坚实。优良的设计方案，必须以准确的工程地质资料为依据，地基土层的分布、土的松密、压缩性高低、强度大小、均匀性、地下水埋深及水质、土层是否会液化等条件都关系着建筑物的安危和正常使用。结构工程师只有对建筑场地的工程地质资料全面深入的研究，才能做出好的地基与基础设计方案。在实际工程施工中精确的地质勘查数
12、据，大大减少了桩基础施工困难与复杂的程度，为现场施工人员准确定位桩位、桩顶标高、基础持力层位置及掌握施工现场地下土层状况提供了大量依据，不但提高了基础工程施工进度，而且还节省了大量不必要工程开支，从而有效的控制了工程的投资预算，由此可见，在设计阶段和建设施工前期做好场地地质勘查工作不但重要而且必要，为今后确保建筑物的正常使用提供了有力保障。各阶段勘查的内容 建筑场地的岩土工程勘察宜分阶段进行，可行性研究勘查阶段：应符合选择场址方案的要求；初步勘查阶段：应符合初步设计的要求；详细勘查阶段：应符合施工图设计的要求；场地条件复杂或有特殊要求的工程，宜进行施工勘查。对采用桩基础的建筑物，应查明场地各种
13、岩土的类型、深度、分布、工程特性和变化规律；当采用基岩作为桩的持力层时，应查明基岩的岩性、构造、岩面变化、风化程度确定其坚硬程度、完整程度和基本质量等级，判定有无洞穴、临空面、破碎岩体或软弱岩层；查明水文地质条件，评价地下水对桩基设计和施工的影响，判定水质对建筑材料的腐蚀性；查明不良地质作用，可液化土层和特殊性岩土的分布及其对桩基的危害程度，并提出防治措施的建议；评价成桩的可能性，论证桩的施工条件及其对环境的影响。持力层的选择 如果建筑场地是稳定的，地基基础的设计就必须满足地基承载力和基础沉降这两项基本要求。基础的形式有深、浅之分，前者主要把所承受的荷载相对集中的传递到地基深处，而后者则通过基
14、础底面，把荷载扩散分布到浅层地基，因而基础形式不同、持力层选择时侧重点也不一样。对浅层基础而言，在满足地基稳定和变形要求的前提下，基础应尽量浅埋。如果上层土地基承载力大于下层土时，尽量利用上层土作地基持力层，若遇软弱地基，宜利用上部硬壳层作为持力层。冲土层、建筑垃圾和性能稳定的工业废料，当均匀和密实度好时，亦可利用作为持力层，不应一概予以挖除。如果荷载影响范围内的的地层不均匀，有可能产生不均匀沉降时，应采取适当的防治措施，或加固处理，或调整上部荷载大小。如果持力层承载力不能满足设计要求，则可采取适当的地基处理措施，如软弱地基的深层搅拌、预压堆载、化学加固，湿陷性地基的强夯密实等。需要指出的是，
15、由于勘查详细程度有限，加之地基土工程性质和勘查手段本身的局限性，勘察报告不可能完全准确地反映场地的全部特征，因而在阅读和使用勘察报告时，应注意分析和发现问题，对有疑问的关键性问题应设法进一步查明，以确保工程质量。对深基础而言，主要的问题是选择桩尖持力层。一般地，桩尖持力层宜选择层位稳定的硬塑层坚硬状态的低压缩性粘土层和粉土层，中密以上的砂土和碎石层，中微风化的基岩。当以第四纪松散的沉积层作为桩尖持力层时，持力层的厚度宜超过610倍桩身直径或桩身宽度。持力层的下部不应由软弱的地基和可液化地层。当不可避免持力层下的软弱地层时，应从持力层的整体强度及变形要求考虑，保证持力层有足够的厚度。此外，还应结
16、合地层的分布情况和岩土特征，考虑成桩时穿过持力层以上各地层的可能性。做好了桩基础施工前地质勘查工作，下一步工作重点就是根据对施工现场地下土层的掌握情况进行桩基础施工。第三章 预应力管桩施工前准备工作 由文献2、3、6可得：预应力管桩的制作 预制桩在桩厂制作完成，按不同强度可分为 A 型、B 型、AB 型桩，主要是因桩的钢筋配置不同而不同，B 型为一般的桩，A 型桩增加了纵筋，AB 型桩在 A 型桩的基础上，又在桩的两头增加了箍筋；桩的钢筋为先张法预应力钢筋，其强度高韧性差，砼下料严格按照配合比进行，由电脑控制搅拌，下料结束后使用离心式振捣，桩的强度等级一般为 C80，浇筑完毕后蒸汽养护 7d（
17、PHC 管桩制作详见图 3-1、图 3-2）。预应力管桩施工前准备 预应力管桩进场施工前审批程序 预应力管桩进场施工之前，施工单位应报送打桩队伍的专业资质和预应力管桩生产厂家的相关资料给监理单位进行审查，基本审查内容：1.监理在审查过程中应审查打桩施工队伍和管桩生产厂家是否具备国家行业部门所批准的，具有法定资质资格的专业队伍和专业厂家，打桩机具是否在进场前通过国家标准计量局和相关部门进行检测。2.管桩出厂合格证、检测报告书是否有省建设厅所属下的质量检测中心的相关批文、盖章，进厂的管桩规格、数量与批文、报告应相符。3.对现场的管桩进行质量检查（1）桩的表面应平整密实，掉角的深度不应超过 10，且
18、局部蜂窝和掉角的缺损总面积不得超过该桩表面全部面积的%，并不得过分集中。（2）桩长偏差范围控制在%L%L，桩身弯曲控制在 1/1000L 内。（3）桩的壁厚允许偏差范围应不大于5，桩内径偏差范围2，桩顶面平整度不大于 10，局部磕损深度10，其面积50 2。（4）桩端面平整度要求：混凝土及纵筋敦头不得高出端板平面，断头、脱头、孔洞的桩不允许使用。例如:湛江华德力雍景城工程的基础施工时,夜间运进一批直径 500的管桩。由于视线不好,没有发现什么问题.但在第二天准备施工时,被发现部分管桩存在较为严重的缺陷,并勒令退场禁止使用。基础作为工程的第一步,是很重要的环节,不能因一点小事而出任何的差错,人们
19、常说“千里之行始足下,万丈高楼起于垒土”。基础施工时一定要严格把好关，不能有一点的马虎。最后,通过与施工单位的密切沟通,并对其说明厉害关系,施工单位同意重新换桩,把不合格的桩退出场外，并且保证以后不会出现类似问题。经过这件事情后,项目监理部管理人员得到湛江华德力公司和施工单位的一致好评,也为以后开展工作打下了良好的基础,所以不论在做什么事情是的时候,都应该采取一定的方法,不能激化矛盾,而要协调解决矛盾。以上事项经审查合格后，方可同意进场施工。管桩起吊及堆放 桩身混凝土需达到 100%的设计强度后方可运输进场，桩起吊可分为一点起吊和二点起吊，起吊时捆绑牢固，起吊点应符合力学原理要求，在距桩顶端米
20、处设置吊点，在吊索与桩间应加衬垫，起吊时应平稳提升，并应对桩身质量采取保护措施，以防止撞击和受振动。预制桩堆放时要按长度分类堆放，堆放场地应平整、坚实，且承重点设置在吊点附近距端部米处，场地不得产生不均匀沉陷。垫木与吊点的位置应相同，并保持在同一平面上，各层垫木应上下对齐，最下面层垫木应适当加宽，以减少堆桩场地的地基应力，堆放层数不宜超过4 层，两端桩错落长度不大于10 厘米。桩放线定位和确定打桩顺序 在打桩现场或附近区域，应设置不少于 2 个水准点，按设计图纸要求定出桩基础轴线和每个桩位（注意：基线应设置在不受施工影响处）。定桩位的方法是在地面上用小木桩或撒灰点标出桩位，或用设置龙门板拉线法
21、定出桩位。其中龙门板拉线法可避免因沉桩挤动土层而使小木桩移动，故能保证定位准确。同时也可作为在正式打桩前，对桩的轴线和桩位复核之用。打桩顺序是否合理，直接影响打桩工程的速度和桩基质量。一般有：逐排打设、自中间向四周打设、分段打设、跳打等几种。打入时还应根据基础的设计标高和桩的规格，宜采取先深后浅、先大后小、先长后短的施工顺序。例如：湛江华德力雍景城工地在静压预应力管桩施工过程中，刚开始采用的是逐排打设的方式，但由于施工区域内存在大量的膨胀土，所以在压桩时有部分土壤受到桩的冲击和挤压向桩的四周扩散，并且有部分地方土壤被抬高，使桩位有不同程度的偏移和上浮现象，严重影响了桩的施工质量，因此，建设单位
22、及时联系设计单位、监理单位和施工单位召开现场专题会议。在会议上建议对于已经出现偏移和上浮的桩及时进行整改；对于未施工的桩位实行对称跳打的方式施工，经过各方讨论，一致认同采用该施工方案进行施工，而现场的施工过程中也充分说明了该施工方案是确实可行的。对于桩基施工应该视现场实际情况进行灵活应变，根据桩不同的规格、设计要求、施工场地条件和地质条件相对采用不同的方法进行施工，才能确保施工工作顺利进行。试桩 施工前应作数量不少于 2 根桩的打桩工艺试验，用以了解桩的沉入时间、最终沉入度、持力层的强度、桩的承载力以及施工过程中可能出现的各种问题和反常情况等，以便检验所选的打桩设备和施工工艺，确定是否符合设计
23、要求。例如：湛江华德力雍景城现场试桩时出现桩压不下和断桩的现象，鉴于此种情况，建设单位及时联系设计单位、地质勘察单位、监理单位和施工单位召开现场专题会议，经各方讨论，决定在现场进行再次试压，由于设计单位首先设计的是摩擦型长桩，因此对桩的入土深度要求很严，实际操作过程中，压力值达到设计要求时，桩入土长度未能到达设计桩长，经过各方讨论，决定继续加压，当加压超过桩自身的极限承载力时，出现断桩，此时桩的有效长度还是未能达到设计要求。针对此种情况，参考地质勘察资料（施工区域有较后的中砂层），所以建议设计单位修改设计方案，把以前的摩擦型桩改为端承和摩擦的复合型短桩，经修改后的桩，大大的增加了桩的有效入土深
24、度，也加快了施工进度。PHC 管桩制作图 3-1 PHC 管桩制作图 3-2 第四章 静压预应力管桩施工 预应力管桩沉桩机理 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
25、受到土体的强大法向抗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擦阻力，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
26、值，而是一个随着桩的继续下沉而显着减少的变值，桩下部摩阻力对沉桩阻力起显着作用，其值可占沉桩阻力的 5080，它与桩周处土体强度成正比，与桩的入土深度成反比。粘性土中，桩尖处土体在扰动重塑、超静孔降水压力作用下，土体的抗压强度明显下降；砂性土中，密砂受松驰效应影响土体抗压强度减少，松砂受挤密效应影响土体抗压强度增大，在成层土地基中，硬土中的桩端阻力还将受到分界处粘土层的影响，上覆盖层为软土时，在临界深度以内桩端阻力将随压入硬土内深度增加而增大，下卧层为软土时，在临界厚度以内桩端阻力将随压入硬土的增加而减少。一般将桩摩阻力从上到下分成三个区：上部柱穴区，中部滑移区，下部挤压区。施工中因接桩或其它
27、因素影响而暂停压桩，其间歇时间的长短虽对继续下沉的桩尖阻力无明显影响，但对桩侧摩擦阻力的增加影响较大，桩侧摩擦阻力的增大值与间歇时间长短成正比，并与地基土层特性有关，因此在静压法沉桩中，应合理设计接桩的结构和位置，避免将桩尖停留在硬土层中进行接桩施工。预应力管桩静压施工 静压桩施工特点：由文献2、3可得：静压预应力管桩施工特点：（1）低噪音、低污染、施工时对施工现场外周边环境及建（构）筑物影响小。（2）施工进度快，无论是起吊桩还是压桩都非常快捷。（3）桩身质量破坏性小、对施工工序、工程质量容易控制。静压管桩施工方法 施工放样：（1）放样的技术人员，要认真学习和弄懂要施工的所有图纸。（2）对桩位
28、的放样，应根据甲方及测量部门所提供的单体座标、控制点、利用J2经纬仪，配合符合国家标准计量所认可的 50 米钢尺进行放样。放样时应根据设计图纸的要求做出各轴线的标志，且做好四个角落，八个方位及通长轴的控制点。控制点的埋设应牢固可靠，不易损坏。放样人中的经纬仪操作者应配备两人，一个测放，一个复核，相互交叉，配合施工操作。放完样后，通知甲方及测量部门或监理部门进行校核。（3）桩圆心位置放样偏差不得大于 20mm。压桩顺序确定：压桩顺序应符合下列原则：（1）空旷场地压桩应由中心向四周安排压桩顺序；（2）某一侧有需要保护的建筑（构）筑物或地下管线时，则应由该侧向远离的方向安排压桩顺序；（3）有不同深度
29、的基桩时，应按先深后浅的原则安排压桩顺序；（4）有不同规格型号的基桩时，应按先大后小，先长后短的原则安排压桩顺序；（5）压桩机运行线路经济合理，运桩、喂桩方便。压桩（1）在吊桩的同时，桩机要移动到施工的桩位上且对好桩位。（2）吊起的桩在插入桩机的夹持箱内时，桩机上的操作人员应配合，把桩对准夹持箱的夹口，然后指挥吊车慢慢把桩放下，放下位置大约在桩尖距离地面 10cm 处停下，夹持器把桩夹紧，吊车的吊钩放松离开钢丝绳。（3）移动桩机，使桩尖对准桩位后，进行压桩。（4）在夹持器夹桩时，压力要控制好，以免压力过大而把桩夹裂。（5）压入第一节桩是保证整根桩质量的关键，应认真做好定位和校直工作。压入土时，
30、先应根据机上水平仪调平机台同时须在桩机的正面和侧面分别架设线锤，监控下桩垂直度偏差不得大于%桩长。（6）若桩身垂直度偏大，须拔出已压入部分，并根据经纬仪指示调整机台水平度使桩身垂直，同时记录此时机台水平仪的偏差量作为下次调节器调平的修正值，再行压入。并认真注意压桩时的桩身和压力表的变化情况，如有异常偏移或倾斜应立即分析原因，并采取校正措施。在确认压入方向无异常时，方可连续施工。（7）应合理调配管节长度，尽量避免接桩时桩尖处于或接近硬持力层。（8）接桩一般在距地面左右时进行，接桩时上节桩与下节桩应对直，下节桩不得已呈倾斜状态时，上节桩仍应以轴线垂直为准，下、下两块端桩轴向错位量应小于 10mm，
31、坡口根部间隙小于mm，若根部间隙过大，应用铁片填实再行施焊。（9）现场电焊可采用手工电弧焊，手工焊焊条采用422 或426。（10）焊接工艺应符合如下规定：上、下端板应除污、除锈。坡口处呈金属光泽方可施焊；选用焊条直径应能满足焊透坡口根部的要求，一般规定根部打底须用直径 3-4mm的焊条，其余部分可用 4-5mm 的焊条；焊接时分层对称均匀连续施焊，焊接道数不少于 2 道，每道焊接接头必须超前引弧以免产生缺陷，根部必须须焊透。焊接部分不得有凹痕、咬边、焊瘤、夹渣、裂缝等有害缺陷。表面加强焊缝堆高应饱满。焊接后应进行外观检查，发现有缺陷应返工修整，同一道焊缝返修次数不得超过 2 次。接桩宜设导向
32、箍就位上节桩，上下应顺直，错位偏差不宜大于 10mm。焊接层数不得少于二层，内层焊渣必须清理干净后方能施焊外一层。焊接时先在坡口圆周上对称点焊 4 点，然后对称焊接，两人同时对角对称进行，焊缝应连续饱满，桩端处间隙采用厚薄适当、最好加工成楔形的铁片填实焊牢。尽可能缩小接桩时间，焊后自然冷却 8 分钟。焊接接桩应按隐蔽工程进行验收。大风和雨天，应有可靠的防风、防雨措施，否则不得进行焊接施工。（11）为避免对桩身造成不必要的损坏，压桩过程中应严格控制夹桩力，其对桩身产生的最大面压力不大于压桩力。并应采取逐次加压，均匀施力的步骤，先初步夹紧，然后分次加压至所需压力止。严禁骤然升压。（12）压桩过程中
33、若出现压桩力突变、桩身位移、倾斜，桩周涌水地表严重隆起或桩身破损，应立即停压，并上报相关部门，待查明原因进行必要的处理，方可继续进行施工。（13）压桩应持荷稳压 5 分钟，桩不下沉方可停止施压。（14）为防止停压后桩身反弹，引起的承载力降低，在停压后应进行复压，复压需进行二次，每次持荷稳定时间不少于 10 秒。（15）需要送桩时，送桩轴线必须与桩轴线一致。送桩作业必须使用圆钢管送桩器，不得以管桩本身作送桩用，避免对管桩造成损坏。（16）压桩过程中遇障碍或因地基原因，致使桩位偏移倾斜时，应会同有关方面确认，不允许强行纠偏。（17）整根桩应力求连续施工，间歇时间应尽量减少。（18）PHC 管桩的截
34、桩应使用截桩器。严禁用大锤横向敲击，以免损坏桩身。（19）静压桩机所有压力仪器仪表应按规定送检，以保证夹桩及压桩力控制准确。（20）压桩过程中，驾驶室内的操作人，要注意压力表的压力值，出现有激烈抖动，应立刻停止压桩，以免遇到石头把桩尖损坏。（21）压桩过程中，桩位要随打随记录，预防错打、漏打，同时应对周围建筑物，地下管线等进行规测、监护，并及时做好记录。静压桩施工、接桩详见图4-1、图 4-2、图 4-3。压桩施工要点(1)压桩应连续进行，因故停歇时间不宜过长，否则压桩力将大幅度增长而导致桩压不下去或桩机被抬起。(2)压桩时要观察其贯入度变化情况，当贯入度骤减，压力超过终压值时，应马上停止压桩
35、，结合地质勘察报告分析原因，如桩身出现严重破损裂缝（大于 2O0）要及时与设计院联系，采取加强措施。(3)压桩的终压控制很重要，一般对纯摩擦桩，终压时以设计桩长为控制条件；对长度大于 21m 的端承摩擦型静压桩，应以设计桩长控制为主，终压力值作对照；对一些设计承载力较高的桩基，终压力值宜尽量接近压桩机满载值；对长 1421m 静压桩，应以终压力达满载值为终压控制条件；对桩周土质较差且设计承载力较高的，宜复压 12次为佳，对长度小于 14m 的桩，宜连续多次复压，特别对长度小于 8m 的短桩，连续复压的次数应适当增加。(4)静压力桩单桩竖向承载力，可通过桩的终止压力值大致判断，如判断的终止压力值
36、不能满足设计要求，应立即采取送桩加深处理或补桩，以保证桩基的施工质量。(5)由于地基土壤较差，或分布有不同程度的膨胀土、高岭土等，在压桩时往往会造成桩身上浮，因此，当一排桩压完后，应多次进行复测桩位标高，桩身上浮应50，当桩身上浮50 时，应待桩全部压完后，按桩端承载力值加大 1 倍荷载复压，达到符合原标高要求。静压桩施工图 4-1 800t抱压式静力压桩机正在施工 静压桩接桩图 4-2 静压桩接桩图 4-3 钟氏接头第五章 出现问题与事故处理 由文献1、2、3可得：桩身断裂 桩在沉入过程中，桩身突然倾斜错位，当桩尖处土质条件没有特殊变化，而贯入度逐渐增加或突然增大，桩身出现回弹现象，即可能桩
37、身断裂。主要原因：1）桩身在施工中出现较大弯曲，在集中荷载作用下，桩已超过其自身抗弯强度，2）施工时压应力大于桩身混凝土抗压强度时，混凝土发生破碎；3）制作桩的水泥标号不符合要求，砂、石中含泥量大，石子中有大量碎屑，使桩身局部强度不够，施工时在该处断裂；4）桩在堆放、起吊、运输过程中产生裂纹或断裂未被发现；5)接桩焊缝不饱满，焊后自然冷却时间不够，接桩时两节桩不在同一轴线上，产生了曲折；6）地质土层软硬变化或有坚硬障碍物时，把桩尖挤向一侧；7）施工场地不平、烂泥、积水多，造成压桩时机身不平稳。预防措施：一是施工前先对桩身质量进行全面检查，测量管桩的外径、壁厚、桩身弯曲度等有关尺寸，并详细记录，
38、发现桩身弯曲超过规定或桩尖不在桩纵轴线上的不宜使用；二是应清除地下障碍物，每节桩的细长比不宜过大，一般不超过30；三是在初沉桩过程中，如发现桩身不垂直应及时纠正，桩打入一定深度发生严重倾斜时，不宜采用移动桩架来纠正；四是接桩时，要保证上下两节桩在同一轴线上；五是桩在堆放、起吊、运输过程中，应严格按照有关规定或操作规程执行；六是普通预制桩经蒸压达到要求强度后，宜在自然条件下再养护一个半月，以提高桩的后期强度；七是应保证施工场地平整坚实，有排水措施，让机台行走或施压过程机身平稳不晃动。治理方法：当施工中出现断裂桩，应会同设计人员共同研究处理办法，根据工程地质条件、上部荷载及所处的结构部位，来采取相
39、应补桩的方法或根据桩身断裂程度在裂缝位置补强，补强方法有：（一）内加固法：一般对断桩位置深度大于5米的，采用螺旋钻清除管桩内杂物，并清理深度超过断裂处1米以下，经过内孔壁清洗干净后，将配螺旋箍式钢筋笼（钢筋笼纵筋及螺旋箍筋根据设计配筋）放置在管桩孔内，内灌加膨胀剂的高标号细石混凝土。（二）外加固法：一般对断桩位置深度小于5米的，用人工挖孔，钢筋混凝土圆模作护壁，找到断桩处，挖至断桩以下1米，将配螺旋箍式钢筋笼（钢筋笼纵筋及螺旋箍筋根据设计配筋）放置在管桩外侧，并用掺膨胀剂的高标号细石混凝土灌注，将管桩外包。沉桩达不到设计要求 桩设计时是以最终贯入度和最终标高作为施工的最终控制。一般情况下，以一
40、种控制标准为主，另一种控制标准为参考，有时沉桩达不到设计的最终控制要求，主要原因：一是勘探点不够或勘探资料粗略，勘探工作以点带面，致使设计考虑持力层或选择桩尖标高有误，有时因为设计要求过严，超过施工机械能力或桩身砼强度；二是桩机及配重太小或太大，使桩沉不到或沉过设计要求的控制标高；三是桩身打断致使桩不能继续打入；四是中断沉桩时间过长，由于设备故障或其他特殊原因，致使沉桩过程突然中断，或接桩时，桩尖停留在硬土层内，若延续时间过长，沉桩阻力增加，使桩无法沉到设计深度；五是在群桩施工时穿越较厚的砂夹层，由于其结构的不稳定，同一层土的强度差异很大，桩沉入到该层时，砂层越挤越密，最后会有沉不下的现象。预
41、防措施：一是探明工程地质情况，必要时应作补勘，正确选择持力层或标高；二是防止桩身断裂，打桩时注意桩身变化情况；三是合理选择施工方法及压桩顺序，冷静分析原因，找出对策才能继续施工。治理方法：当沉桩达不到设计要求时，应会同设计人员共同研究处理方法，根据沉桩的实际情况，采取送桩加深处理或补桩的方法，以保证桩基的施工质量。桩顶位移及桩身上浮 沉桩过程中，相邻的桩产生横向位移或桩上升现象。主要原因：一是桩数较多，土层饱和密实、桩间距较小；二是在沉桩时土被挤到极限密实度而向上隆起，致使相邻的桩也一起被涌起；三是在软土地施工时，由于沉桩引起的空隙压力把相邻的桩推向一侧或涌起；四是桩位放线不准，偏差过大；五是
42、施工中桩位标致丢失或挤压偏离，施工人员随意定位；六是桩位标致与墙、柱轴线标志混淆搞错等，造成桩位错位较大；七是选择的行车路线不合理；八是土方开挖方法及顺序不正确。桩位移预防措施：一是沉桩期间不得同时开挖基坑，需待沉桩完毕后相隔适当时间方可开挖，一般宜两周左右；二是基坑开挖注意有一定排水措施，留置边坡；三是基坑边不得堆放土方，基坑较深应分层开挖；四是认真按设计图纸放好桩位，设置明显标志，并做好复查工作，选择合理桩机及行车路线。桩上浮预防措施：一是在施工前合理安排压桩顺序，同一单体建筑物一般要求先压场地中央的桩，后压周边的桩；二是先压持力层较深的桩，后压较浅的桩。出现桩身上浮后一般应采用复压的办法
43、使桩基达到设计要求，但对承受水平荷载的基础要慎重。引孔压桩的问题 为了防止桩间的挤土效应太大，或土质太硬而使桩身较短，施工中往往采用引孔压桩的工艺，即先钻比管桩略小规格的直径钻孔，深度是桩长的（2/31）L，然后将管桩沿预钻孔压下去。引孔应随引随压，中间间隔时间不宜太长，否则孔内积水，一是会软化桩端土，待水消散后孔底会留有一定空隙；二是积水往桩外壁冒，削弱了桩的侧摩阻力，对于较硬土质中引孔压桩还会有桩尖达不到引孔孔底的现象，施工完成后孔底积水使土体软化，使承载力达不到设计要求。桩端封口不实 当桩尖有缝隙，地下水水头差的压力可使桩外的水通过缝隙进入桩管内腔，若桩尖附近的土质是泥质土，遇水易软化，
44、从而直接影响桩的承载力。对于桩靴的焊接质量要求与端板间无间隙、错位，保证焊缝饱满，无气孔，施焊时应对称进行，焊拉时间控制得当，焊接完成后自然冷却10分钟左右方可施打，因高温焊缝遇水后变脆，容易开裂，工程上比较有效的补救技术措施是采用“填芯混凝土”法，即在管桩施压完毕后立即灌入高度为左右的C20细石混凝土封底，桩端不漏水，桩端附近水压平衡，桩端土承受三相压力，承载力才能保持稳定。桩身倾斜 倾斜：桩身垂直偏差过大。原因分析：一是场地不平、有较大坡度；二是桩机本身倾斜，则桩在沉入过程中会产生倾斜；三是稳桩时桩不垂直，送桩器、桩帽及桩不在同一条直线上。预防措施：一是场地要平整，如场地不平，施工时应在打
45、桩机行走路线加垫木等物，使打桩机底盘保持水平；二是压桩过程中要严格控制管桩的垂直度。接桩处开裂 接桩处出现开裂现象。原因分析：一是采用焊接连接时，连接处表面未清理干净，桩端不平整；二是焊接质量不好，焊缝不连续、不饱满、焊肉中夹有焊渣等杂物；三是焊接好后停顿时间较短，焊缝遇地下水出现脆裂；四是两节桩不在同一条直线上，接桩处产生曲折，压桩过程中接桩处局部产生集中应力而破坏连接。预防措施：一是接桩前，保证连接部件清洁；二是接桩时，两节桩应在同一轴线上，焊接预埋件应平整服贴；三是焊接时应注意施焊的方法，施焊部位外观质量应符合规范要求。桩顶（底）开裂 由于目前压桩机越来越大，最重可达6800KN，对于较
46、硬土质，管桩有可能仍然压不到设计标高，在反复复压情况下，管桩桩身横向产生强烈应力，如果桩还是按常规配箍筋，桩顶混泥土会因抗拉强度不足而开裂，产生垂直裂缝，为处理带来很大困难；另一种情况就是管桩由软弱土层突然进入硬持力层，没有经过渡层，桩机油压迅速升高，桩身受到瞬间冲击力也容易引起桩顶开裂，如果硬持力层表面不平整，桩靴卡不进土引起桩头折断破碎，桩机油压又下降，再压时压力不稳定，吊线测量桩长发现比入土部分短。处理上事前改进桩尖形式（圆锥形桩尖易滑），事后用压力灌浆把桩底破碎混凝土粘结住，适当折减承载力设计值。地质构造带 广东省不少地段处在地质断裂破碎带上，如麓湖断裂带、瘦狗岭断裂带等，在这些场地采
47、用静压桩，由于受构造断裂的影响，地层结构受到改变，破碎带作为地下水通道常软化持力层。压桩时虽满足终压力及桩长要求，而静载时桩又不合格，不合格桩长范围可从8米至30米都会出现，与规程统计的经验公式完全不符，在瘦狗岭断裂带曾有压桩长80米仍止不住，可见由于土体的破碎加上水的润滑，土的抗剪强度基本散失，压力不再随桩长的增加而增加，这要特别引起重视。对于有软硬夹层，尤其是硬夹层不厚的情况下，施工时桩尖到达硬夹层，由于孔压的反向作用，使桩的终压力满足设计要求，而施工完成后随孔压消散，土抗剪强度还没恢复，静载时桩尖土承受更大的压力，传递到软弱下卧层后引起该层土压缩增大，进而桩顶下沉增加，位移不满足要求。基
48、坑开挖 由于静压桩逐渐用在高层建筑中，基坑开挖不可避免，应根据开挖深度考虑是否需要先围护开挖再沉桩的方案，边打桩边开挖是不可取的，先打桩后开挖应考虑对称均匀，如在中间开挖把土堆在周围就会造成四周和中心的土体高差悬殊，同时孔隙水压及震动会使管桩倾斜或折断，所以合理制定基坑开挖方案是必不可少的。第六章 静压桩质量控制要点 由文献3、4、5可得：质量预控(1)建立质量管理网络，进行图纸会审和设计技术交底，制定质量评定制、质量奖罚制度、质量例会制度、质量问题处理制度。(2)质量责任制：分工明确，贯彻执行质量责任制定期进行督促检查，做到奖罚分明，责任到人。(3)施工员、质检员、测量员、桩机司机、电工、焊
49、工等施工人员必须持证上岗。(4)查看有勘查资质的单位出具的正式地质勘察报告，供静压桩施工时参考。(5)进行技术交底，严格按照施工方案施工，施工方案必须具有针对性，措施具体，施工流程清楚，顺序合理。(6)工程质量检验制度，包括原材料设备进场检验制度；施工过程的检验；施工结束后的抽样检测。过程质量控制(1)管桩质量，对管桩进行外观检查，尺寸偏差和抗裂性检验。施工现场着重检查混凝土抗压强度能否达到设计要求，管桩有否明显的纵向、环向裂缝、端部平整是否倾斜、外径壁厚、桩身弯曲是否符合规范要求，混凝土强度是否达到要求，产品质保书、合格证、检测报告是否符合要求和齐全，不合格产品不得用于工程。(2)桩压机传感
50、设备是否完好，桩机配重与设计承载力是否相适应。(3)现场预应力管桩堆放整齐，布局合理，打桩顺序应根据邻近建筑物情况、地质条件、桩距大小、桩的密集程度、桩的规格及入土深度综合考虑，兼顾施工方便。(4)桩端部焊接很重要，要检查焊条质量，设备适用完好率，焊完后必须保证一定暂停时间，间歇时间超过 3 分钟为好。(5)垂直度的控制，通常用两台经纬仪、夹角 90 度方向进行监测，须注意第一节桩桩尖导向必须垂直；地基表面有坚硬石块必须清除，使桩身达到垂直度要求。(6)压桩过程：压桩过程碰到硬土层，不能用力过猛，管桩抗弯能力不强往往容易折断，抬架时也要轻抬轻放，否则一是造成桩身开裂；二是易发生桩架倾斜倒塌事故