预应力高强混凝土管桩施工方案
导语：预应力高强混凝土是由专业厂家生产，采用先张法预应力和掺加磨细料、高效减水剂等先进工艺，将混凝土经离心脱水密实成型，经常压、高压两次蒸汽养护而制成的一种细长空心等截面预制混凝土构件。
1工程简介
高强混凝土预应力管桩，有如下特点：
1.1严格按照国标GB13476-92及日本JISA5337标准生产，其混凝土强度等级不低于C80级;
1.2单桩承载力高，设计范围广。在同一建筑物基础中，可使用不同直径的管桩，容易解决布桩问题，可充分发挥每根桩的承载能力;
1.3单桩可接成任意长度，不受施工机械能力和施工条件局限;
1.4成桩质量可靠，沉桩后桩长和桩身质量可用直接手段进行监测;
1.5桩身耐锤击和抗裂性好，穿透力强;
1.6造价低廉。其单位承载力价格仅为钢桩的1/3～2/3，并节省钢材;
1.7施工速度快，文明施工。阳江市职业技术学院教学大楼框剪结构，14层，建筑面12000㎡，基础采用高强混凝土预应力管桩。
2打桩准备
2.1桩锤的选择。选择桩锤时，必须充分考虑桩的形状、尺寸、重量、入土长度、结构形式以及土质、气象等条件，并掌握各种锤的特性。桩锤的夯击能量必须克服桩的贯入阻力，包括克服桩尖阻力、桩侧摩阻力和桩的回弹产生的'能量损失等。如果桩锤的能量不能满足上述要求，则会引起桩头部的局部压曲，难以将桩送到设计标高。鉴于本工程有软、硬两种土层，故选用了蒸汽锤，锤重8t。
2.2桩架的选择。桩架的设置、安装和准备工作对打桩效率有很大影响。桩架选用D-308S型履带行走式桩架，其最大特点是移动灵活，使用方便，运行机构为履带，对路面要求比较低。
2.3施工组织设计和桩位测设。根据打桩施工区域内的地质情况和基础几何形状，要合理选择打桩顺序，对周围建筑物采取预防措施。根据桩基施工图进行桩位测设。
2.4堆存吊运。管桩堆存需要使用软垫(木垫)。管桩起吊运输中应免受振动、冲撞。
2.5管桩龄期的确定。管桩从制造成型到打桩施工的间隔时间宜尽量长些，混凝土强度应达到设计强度等级标准值以上(若在工厂制造，一般按80%的设计强度等级标准值出厂)，故要求现场要堆存一定量的桩，按“先进场桩先打”的原则，满足管桩的强度要求。
2.6检查修整。管桩施工前应再次逐根检查，即检查混凝土桩有无严重质量问题，对管桩两端应清理干净，施焊面上有油污杂物污染时，应清刷干净。
3打桩阶段技术措施
3.1插桩。桩打入过程中修正桩的角度较困难，因此就位时应正确安放。第一节管桩插入地下时，要尽量保持位置方向正确。开始要轻轻打下，认真检查，若有偏差应及时纠正，必要时要拔出重打。校核桩的垂直度可采用垂直角，即用两个方向(成90°)的经纬仪使导架保持垂直。通过桩机导架的旋转、滑动及停留进行调整。经纬仪应设置在不受打桩影响处，并经常加以调平，使之保持垂直。
3.2锤打。因地层较软，初打时可能下沉量较大，宜采取低提锤，轻打下，随着沉桩加深，沉速减慢，起锤高度可渐增。在整个打桩过程中，要使桩锤、桩帽、桩身尽量保持在同一轴线上。必要时应将桩锤及桩架导杆方向按桩身方向调整。要注意尽量不使管桩受到偏心锤打，以免管桩受弯受权。打桩较难下沉时，要检查落锤有无倾斜偏心，特别是要检查桩垫桩帽是否合适。如果不合适，需更换或补充软垫。每根桩宜连续一次打完，不要中断，以免难以继续打下。
3.3接桩。接桩时要注意新接桩节与原桩节的轴线一致，两施焊面上的泥土、油污、铁锈等要预先清刷干净。当下节桩的桩头距地面1～1.2m时，即可进行焊接接桩。接桩时可在下节桩头上安装导向箍，以便新接桩节的引导就位。上节桩找正方向后，对称点焊4~6点加以固定，然后拆除导向箍。管桩焊接施工应由有经验的焊工按照技术规程的要求认真进行;施焊第一层时，宜适当加大电流，加大熔深。采用手工焊接，第一层用ф3.2或ф4.0的E4320型焊条，第二层以后用ф4.0～ф5.0的E4320型焊条，要保证焊接质量。
3.4送桩。为将管桩打到设计标高，需要采用送桩器，送桩器用钢板制作，长4m。设计送桩器的原则是打入阻力不能太大，容易拔出，能将冲击力有效地传到桩上，并能重复使用。
4打桩记录和周围建筑物观察
打桩过程中应详细记录各种作业时间，每打入0.5～1m的锤击数、桩位置的偏斜、最后10击的平均贯人度和最后1m的锤击数等。打桩过程中应详细观察周围建筑物沉降或上升情况，在建筑物上设置观察点，利用远处的固定水准点进行对比分析，从而确定沉降或上升情况。该项目2004年7月竣工，经实测，使用正常，对结构无不良影响。
5PHC管桩与基础底板连接的处理
为有效防止基础上浮并保证基础和桩基的整体协同工作，土方开挖至设计标高露出管桩后，清理管桩孔内的垃圾及污物，用十一夹板作底模，用12号铁丝悬吊于孔内，钢筋按要求绑扎，用不低于C40的混凝土灌筑，混凝土中微掺UEA膨胀剂(掺量10%)。待基础底板钢筋绑扎时，管桩锚筋与基础底板钢筋要焊牢，基础底板钢筋与管桩桩头也要焊牢。
6试压桩
6.1试桩要求。为确定单桩承载力是否满足设计要求，打桩前进行了单桩竖向抗压静载试验。试桩数量为三组，第一组试桩1根，锚桩6根;第二组试桩1根，锚桩4根;第三组试桩1根，锚桩4根。
6.2试桩标准。按《建筑桩基技术规范》(JQJ94-94)单桩竖向抗压静载荷试验中有关标准，采用慢速维持荷载法进行。
6.3试桩装置和加载时间。竖向静载荷抗压试验采用锚桩横梁反力装置。整个加荷利用电动油泵带动2台5000kN油压千斤顶加荷，用荷重传感器、荷重显示器和0.4级精密油压表显示荷载，电测位移计和机械表两种手段同时测读沉降值，计算机采样、记录、整理和打印数据。为防止仪器受外界干扰，特备有一空调封闭工作间，以保证仪器的正常工作。试桩与锚桩沉桩10d后即可加载。
6.4试桩结果。单桩竖向极限承载力标准值满足设计要求。
7施工体会
7.1“重锤低打”能有效降低锤击应力。桩锤对桩头的锤击速度越快，在桩身上产生的应力波强度也越高，即打桩应力与锤击速度成正比，所以为降低锤击应力并保持较好的贯入度，采用了较重的桩锤(桩锤重8t)和较低的速度施打，效果良好。
7.2桩头衬垫效应对锤击应力也有直接影响。为延长锤击作用时间、降低锤击速度，并借以降低锤击应力，选用软厚适宜的木桩垫，收到良好效果。
7.3选择合理的打桩施工顺序，能减小桩的侧向位移，对周围建筑物不会有大的影响。桩基侧向位移是软弱地基施工中经常见到的一种现象，根据不同情况进行综合分析，制订出合理的打桩施工方案，并采取相应措施，可以把打桩危害降低到最低限度。
7.4防震沟的设置有效地降低了对临近建筑物的影响。
7.5PHC桩采用C80混凝土，强度高;钢筋采用预应力螺旋筋，抗裂性好，因此成桩质量可靠，不易损坏，实际施工中，仅2根桩破裂，补救措施也方便快捷。
7.6采用PHC桩，可做到现场清洁，文明施工。
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