建筑安装工程有限公司姚博
1 前言
1.1工艺工法概况
管桩是指采用先张法预应力工艺和离心成型法，制成的一种空心圆柱体细长混凝土预制构件。按混凝土强度等级和壁厚分为预应力混凝土管桩(PC管桩)、预应力混凝土薄壁管桩（PTC管桩）和预应力高强混凝土管桩(PHC管桩)。PC桩的混凝土强度不得低于C50砼，PTC管桩强度等级不得低于C60，PHC桩的混凝土强度等级不得低于C80。其中以预应力高强混凝土管桩（PHC管桩）应用最为广泛。根据成桩方法不同，主要分为锤击法和静压法两种施工工艺。其中静压法具有施工工艺简单，成桩质量可靠，环境污染少等优点，已逐步取代锤击法施工的工艺。 1.2工艺原理
通过静力压桩机的压桩机构，以压桩机自重和桩机上的配重作反力而将管桩分节压入地基土层中成桩。
2 工艺工法特点
2.1桩定位精确，不易产生偏心，可提高桩基施工质量。在沉桩的过程中压桩力能自动记录，并且有经验的施工人员能根据终压力、桩的入土深度和地质情况较正确地估算出单桩承载力。
2.2由于桩身不承受冲击，制桩的含钢量低，且可制成空心断面，造价较便宜。
2.3施工速度快，效率高，工期短，压桩速度每分钟可达2m，正常情况下每台班可完15根。当然静压桩也属于挤土桩，桩密集时也要限制施工速率。
2.4施工时无噪声、无振动、无污染，操作自动化程度高，纵横移动方便。但存在压桩设备较笨重，要求边桩中心到已有建筑物间距较大，对现场的地耐力要求较高。
3 适用范围
PHC静压管桩适用于工业和民用建筑的低承台桩基础，地质条件宜为软土、填土及一般粘性土层，特别适合于居民稠密及危房附近环境保护要求严格的地区
沉桩；但不宜用于地下有较多孤石、障碍物或有4m以上硬隔离层的情况。
4 主要技术标准
《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300)
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202)
《建筑地基基础设计规范》(GB50007)
《建筑桩基技术规范》(JGJ94)
《建筑桩基检测技术规范》(JGJ106)
《先张法预应力混凝土管桩》(GB13476)
《预应力混凝土管桩》(03SG409)
5 施工方法
5.1静压法施工按照压桩机不同分为顶压式和抱压式两种。
5.2抱压式施工系采用机身上的吊机吊桩喂桩，利用静力压桩机自重及配重，通过液压夹持机构将桩身加紧，然后压桩油缸作上下来回动作，将桩压入土中，距地面高度1m左右接桩（需接桩时），再压桩，达到设计桩顶标高或终压力值成桩。
5.3顶压式与抱压式区别主要是利用卷扬机绳索吊装喂桩，依靠送桩器从桩顶端垂直向下压桩。
6 工艺流程及操作要点
6.1施工工艺流程
图1 PHC管桩静压法施工工艺流程图
6.2操作要点
6.2.1测量定位
依据设计图纸精确算出尺寸关系或各桩位坐标，采用全站仪对桩位进行精确测放。每个桩位中心插入30cm长Ф8钢筋，安放管桩等径模具，用白灰沿模具撒放桩外皮轮廓线。到桩机就位后再进行复测，保证符合桩位施工允许偏差。
6.2.2桩机就位
桩机安装调试好以后，行至桩位处，使桩机夹持钳口中心（在中心挂线坠）与地面上的桩样对准，调平压桩机，保证垂直稳定，在施工中不发生倾斜、移动。
6.2.3吊桩喂桩
管桩进场时，应直接调运到桩机附近，吊桩喂桩可直接用桩机上的吊机，也可以另外配备专门吊机。一般采用单点吊法起吊（吊点位置距桩端0.29L处），第一节桩应用带桩尖的桩，采用吊索加起吊使桩身竖直进入夹桩的钳口中，桩尖垂直向下对准桩位中心。
6.2.4桩身对中调直
当桩被调入夹桩钳口后，由指挥员指挥吊机司机将桩徐徐下降直到桩尖离地面10cm左右为止，然后加紧桩身，微调压桩机使桩尖对准桩位，并将桩压入土中0.5m～1.0m，暂停下压，再从桩的两个正交侧面校正桩身垂直度，待桩身垂直偏差小于0.5%时才可正式开压。
6.2.5压桩
1）压桩是通过主机的压桩油缸伸程之力将桩压入土中，压桩油缸的最大行程视不同的压桩机而有所不同，一般为1.5～2.0m，所以每次下压，桩入土深度为1.5～2.0m，然后松夹-上升-再夹-再压，如此反复进行，可将一节桩压下去。当一节桩压到离地面0.8～1.0m时，可进行接桩或放入送桩器压至设计标高。
2）压桩应连续，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）压桩过程中应认真观察压力表读数，做好原始数据纪录。应记录所压桩号、节数，每节配桩长度，每节桩压力表的读数和稳压时终压值等。
4）压桩过程中，出现桩身倾斜、位移、桩身或桩顶破坏等异常情况时，应暂停压桩，并查明原因，采取相应措施。
6.2.6接桩
1）接桩时，其入土部分管桩的桩头宜高出地面0.5～1.0m。
2）下节桩的桩头处宜设导向箍，以便于上节桩就位。接桩时上下节桩应保持对直，错位偏差不宜大于2mm。
3）采用焊接连接时，焊接前应用铁刷子清理干净上下端板，坡口处应刷至露出金属光泽，并清除油污和铁锈。先在坡口四周上对称点焊4点6点，待上下节桩固定后再对称分层施焊，焊接层数宜为三层，内层焊渣必须清理干净后方可施焊外一层。要求焊缝饱满、连续，且根部必须焊透。
4）焊接接头应在自然冷却后才可继续沉桩，冷却时间不宜少于8min，严禁用水冷却或焊好后立即压桩。
6.2.7送桩
施压最后一节管桩的桩顶面距地面1.5m左右时，将送桩器吊放在被压桩的桩顶面，送桩器的下端面紧挨管桩上端面，中心线对齐，保证垂直度满足要求后一直下压将被压桩的桩顶面压入土层中直至符合终压控制条件为止，然后将送桩器拔出来即可。送桩器侧面应标出尺寸线，便于观察送桩深度。
6.2.8终止压桩
终压是整个压桩过程的关键，当桩被压入土层中一定深度或桩尖进入设计持力层一定深度后，若符合试桩总结报告确定的终压控制条件，即可终止压桩。
6.2.9截桩
如需截桩，应采取有效措施以确保截桩后管桩的质量。截桩宜采用锯桩器，严禁采用大锤横向敲击截桩或强行扳拉截桩。
7 劳动力组织
表1 劳动力安排表（一台桩机）
8主要机具设备
8.1施工机械
8.1.1成桩设备
液压式压桩机、顶压式压桩机、汽车吊
8.1.2压桩机的选用
根据设计终压控制条件和工程勘察报告选择合适的桩机类型，也可通过现场试压桩选用，特别是沉桩需要穿过砂隔层时。
8.2工具用具
电焊机、锯桩器、全站仪、经纬仪、水准仪、卷尺、游标卡尺等。
9 质量控制
9.1质量标准
（1）桩身质量要求完好。
（2）桩身垂直度允许偏差为1%。
（3）桩位允许偏差，应符合下表规定：
表2 预制桩位置的允许偏差
（4）桩顶标高允许偏差±50mm。
（5）单桩竖向极限承载力标准值应达到设计要求
9.2易出现的质量问题
（1）桩顶偏位过大。
（2）桩身倾斜。
（3）桩顶碎裂。
（4）桩身断裂。
（5）沉桩达不到设计控制要求。
9.3保证措施
9.3.1施工前应对成品桩做外观及强度检验，接桩用焊条或半成品硫磺胶泥
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