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1、生产管理知识管桩生产和施工工艺PHC管桩生产和施工工艺1、PHC管桩简介预应力高强度混凝土管桩代号为PHC(简称PHC管桩)1。是采用先张预应力离心成型工艺，并经过10个大气压、1800左右的蒸汽养护，制成一种空心圆筒型混疑土预制构件，标准节长为10m，直径从300mm800mm，混凝土强度等级C80。PHC管桩的常用规格及适用范围如表1所示2。表1PHC管桩的常用规格外径(mm)壁厚(mm)承载力标准值(kN)适用楼层0612006180300350300350400502、PHC管桩的优点2.1单桩承载力高由于PHC管桩桩身混凝土强度高，可打入密实的砂层和强风化岩层，由于挤压作用，桩端承载
2、力可比原状土质提高70%80%，桩侧摩阻力提高20%40%。因此，PHC管桩承载力设计值要比同样直径的沉管灌注桩、钻孔灌注桩和人工挖孔桩高。2.2应用范围广PHC管桩是由侧阻力和端阻力共同承受上部荷载，可选择强风化岩层，全风化岩层，坚硬的粘土层或密实的砂层(或卵石层)等多种土质作为持力层，且对持力层起伏变化大的地质条件适应性强，因此适应地域广，建筑类型多。广泛应用于60层以下的多种高层建筑以及工业与民用建筑低承台桩基础，铁路、公路与桥梁、港口、码头、水利、市政、构筑物，及大型设备等工程基础。2.3沉桩质量可靠PHC管桩是工厂化、专业化、标准化生产，桩身质量可靠;运输吊装方便，接桩快捷;机械化施
3、工程度高，操作简单，易控制;在承载力，抗弯性能、抗拨性能上均易得到保证2.4工程造价最便宜2.4.1直接成本通过对多项工程实例的总结和分析，PHC管桩的单位承载力造价在诸多桩型中是较便宜的一种。不同桩型主要指标比较见表2:表2不同桩型主要指标比较主要指标PHC管桩沉管灌注桩钻孔灌注桩人工挖孔桩主要承力方式端阻力与侧阻力共同承受荷载主要靠侧阻力承受荷载端阻力与侧阻力共同承受荷载主要靠端阻力承受荷载桩径(外径)mm3008003008008001200800可穿越土层砂、砾石夹层7.0m3.0m砂夹层穿越性好穿越性好进入持力层软质岩、强风化岩13m硬粘土密实砂层和碎石层中微风化岩中微风化岩造价3.
4、21元/KN6.11元/KN8.81元/KN5.87元/KN注:造价指标是在常用设计桩长20米情况下的比较，当设计桩长越长(60米)PHC管桩越经济。2.4.2间接经济效益评价PHC管桩的经济效益，不仅看造价，还要看工期。对于工期的价值，在以往计划经济时代，人们对它并不看重，但在当今商品经济发展的时代，“时间就是金钱，工期就是效益”已成为人们的共识，对于贷款投资的人感触尤深。PHC管桩施工速度快、工效高、工期短，提前竣工投产，将产生巨大的社会效益和经济价值。PHC管桩的机械化施工程度高，现场整洁，施工环境好。不会发生钻孔灌注桩工地泥浆满地流的脏污情况，也不会出现人工挖孔桩工地到处抽水和堆土运土
5、的忙乱景象及井下作业的不安全感。容易做到文明施工，安全生产。减少安全事故，也是提高间接经济效益的有效措施。3、静压法施工的优点PHC管桩施工方法主要有锤击和静压两种，目前用柴油锤、液压锤锤击法沉桩的施工工艺在我国还是占主导地位，特别在日本主要用锤击法沉桩。近几年来，随着大吨位(6800KN)压桩机的问世和静压沉桩施工工艺的完善，静压法施工工艺与锤击法相比具有明显的优点，因此发展迅速，有望取代锤击法的态势。3.1施工质量有保证静压法施工是通过压桩机的自重和桩架上的配重作反力将PHC管桩压入土中的一种沉桩工艺，在沉桩过程中，压桩力可直观、安全、准确地读出并自动记录下来，因而对桩承载力控制及判断精确
6、度高;桩身质量及沉桩长度可用直接手段进行监测，人为干扰因素少，难以弄虚作假。因此，静压法单桩承载力比锤击法可靠，沉桩质量深得业主的信赖，并大大地减轻了监理工作强度，消除了设计者的担忧。3.2对周边环境无影响锤击法沉桩震动剧烈，噪音大，对周边环境影响大，这是锤击法的一大弊端。而静压法施工，无震动，无噪音，很适合在市区及其他对噪音有限制的地点施工。如在学校、医院、办公大院及住宅小区内外，精密仪器房附近区域内施工均可采用静力压桩，以使附近单位和居民的正常工作、生活环境不受噪音、震动干扰。在环保意识日益增强的现代社会，静压法施工的这一优势将会得到进一步的体现。3.3施工应力小锤击法沉桩时，由于锤击力的
7、冲击和反射，使PHC管桩受到较大的压应力波和拉应力波，容易使桩头、桩身、接头等薄弱处产生裂纹，严重影响桩基质量。而静压法是慢而均匀的加载，无冲击和反射应力波，施工应力小且易控制。因此，采用静压法沉桩时，其PHC管桩的配筋率和混凝土强度等级均可降低一个等级，这意味着静压法可降低PHC管桩的制作成本。3.4截桩量小静压法送桩深度比锤击法深，且送桩后桩头质量较可靠。拔起长送桩器的能力，静压桩机要比打桩机强得多。因此，基坑开挖后PHC管桩截去量比锤击法小得多，尤其适用于有多层地下室的建筑工程。3.5适应性好在某些特殊地质(如在石灰岩地区或“上软下硬，软硬突变”的地层)条件下采用锤击法沉桩时，桩的破损率
8、非常之高，所以在这些特殊地质条件的地区不宜采用锤击法施工，但静压法施工是将桩慢慢地压入土层中，遇到坚硬的岩面，也是慢慢地接触，直到加载至最大值，桩身一般不会被压坏。只要岩面坡度不太大，不产生桩身滑移，仍可保证沉桩质量。在实际工程中，遇到这些特殊地质条件时，采用“多桩大承台”的设计思想，配合使用改良的特殊钢桩尖，仍然可以收到较好的技术经济效益。4、PHC管桩施打一工艺流程本工程采用PHC管桩，静压法施工，其施工工艺流程暂略二、执行质量标准（本桩基工程）GBJ20283地基与基础工程施工及验收规范JGJ9494建筑桩基技术规范GBJ30188建筑工程质量检验评定标准DBJ/T15-22-98预应力
9、砼管桩基础技术规程（广东省标准）三、质量目标控制点及预检项目：1.监理人员对如下质量控制点进行控制防止桩倾斜及偏位防止桩顶压碎保证桩端条件符合设计要求预应力管桩的制作应符合设计与规范要求2.监理人员以如下内容作为预检项目施工方案：施工进度计划表，施工桩位顺序；堆放场地：平整坚实，地基良好，排水顺畅；桩基质量检查：按质量标准进行；桩位复核：检查桩位的平面位置。四、施工准备1建筑物场地工程地质资料和必要的水文地质资料。2桩基工程施工图（包括同一单位工程中所有的桩基础）与图纸会审纪要，可作为施工依据3建筑场地和邻近区域内的地下管线（管道、电缆）等的调查资料。4认真检查打桩设备各部件的性能，以保证正常
10、作业。5桩基工程的施工组织设计或施工方案。6水泥、砂、石子、钢筋、外加剂等原材料及其制品的质检报告。7有关荷载、施工工艺的试验参考资料。8成桩机械必须经鉴定合格，不得使用不合格机械。9桩基施工用的临时设施，如供水、供电、道路、排水、临时房屋等开工前准备就绪，场地平整，以保证施工机械正常作业。10基桩轴线的控制点和水准点应在不受施工影响的地方，开工前，经复核后应妥善保护，施工中应经常复测。五、桩的验收：1、桩的表面应平整、密实，掉角的深度不应超过10mm,且局部蜂窝和掉角的缺损总面积不得超过桩表面全部面积的0.5%。并且不得过分集中。2、由于收缩产生的裂缝深度不得大于20mm，宽度不得大于25m
11、m，横向裂缝长度不得超过直径的一半。3、桩顶和桩尖处不得有蜂窝、麻面、裂缝和掉角。4、管桩检查时，应参照地基与基础工程施工和验收规范做好记录，桩上应注明编号、制作日期和吊点位置。5、在现场验收运来的管桩观感时，应附出厂合格证、并做入场登记。六、桩基实施细则：1、桩基的轴线应从基准线引出，水准点位置的设置应不受桩基影响，其数量不得少于2个。2、桩基轴线的控制桩，应设在不受度压桩影响的地点。施工过程中对桩基轴线应采取系统检查，每10天不少于1次，控制桩应妥善保护，移动时应先检查其正确性并做好记录，在每根桩压入前应复核位置是否符合设计要求。3、桩基施工时场地应平整，桩锤、桩帽、桩身应在同一中心线上，
12、桩身垂直度应符合规范要求，打桩时宜采用2台经纬仪(或线锤)以正交方向观测桩身垂直度。4、打桩顺序的确定原则：根据桩的密集程度，由中间向两边方向对称进行，或由中间向四周进行，由一侧向另一侧进行。根据桩的入土深度，宜先长后短。根据桩的规格，宜先大后小。5、PHC管桩的焊接管桩接长时，宜在桩头高出地面0.5m至1m处进行。接桩时，上下节桩段应保持顺直，错位偏差不宜大于2mm。对接前，应清理干净接驳面和坡口。焊接时，先对称点焊46点，再由两个焊工对称施焊；焊接层数不得少于二层，内层焊必须清理干净后方能施焊一层；焊接应饱满连续。焊接后自然冷却时间不得少于8分钟；严禁用水冷却或焊好即打。6、桩打好后，注意
13、保护好高出地面的桩头，截桩头宜用锯桩器截割，严禁用大锤横向敲击或强行扳拉截桩。7、打桩完后基坑开挖时，应制定合理的施工顺序和技术措施，防止桩位移和倾斜。机械开挖时，应制定对已完工程桩的保护措施。七、桩基验收（PHC管桩施工后的检查验收）PHC管桩在施打（压）完成后，必须由具有资质的检测单位对桩的完好情况以及单桩承载力进行检测。在进行静载试验时，试验设备安装必须稳定牢固，试验时不应产生倾斜或偏心，千斤顶垫座应与试桩顶全部接触贴合，均匀受力。若试桩桩顶经过截桩处理，应采用在桩内壁浇注砼或桩头顶用钢套箍加固的方法加固桩顶，其顶面必须处理平整，保证受力均匀。1、控制标准本工程桩基采用静压PHC管桩，单
14、桩竖向承载力设计值为550-860KN。根据试打桩结果，施工中终压压力取单桩设计承载力的2倍，沉桩标准以压力表读数为主，设计桩长为参考，达到压桩力要求后，必须持荷5分钟到稳定为止，同时最短桩长不小于13米。2、质量检查管桩基础的工程桩成桩质量检查包括桩身桩身垂直度、桩顶标高、桩身质量，并应符合下列规定：桩身垂直度允许偏差为1%。截桩后的桩顶标高允许偏差为10mm。桩顶平面位置偏差应符合下表的规定。管桩顶平面位置的允许偏差项目允许偏差值（mm）柱下单柱80单排或双排桩条形桩基垂直于条形桩基纵向轴的桩平行于条形桩基纵向轴的桩100150承台桩数为24根的桩100承台桩数为516根的桩周边桩中间桩1
15、00d/3或150两者中较大者承台桩数多于16根的桩周边桩中间桩150d/23工程验收管桩基础工程验收程序应符合下列规定：a当桩顶设计标高与施工现场标高基本一致时，可待全部管桩施打完毕后一次性验收。b当桩顶设计标高低于施工现场标高需要送桩时，在送桩前应进行质量评定；待全部管桩施打完毕并开挖到设计标高后，再进行竣工验收，绘制打桩工程竣工图。管桩基础工程竣工验收时，应具备下列文件和资料：a桩基设计文件和施工图，包括图纸会审纪要、设计变更通知书等；b桩位测量放线图，包括工程基线复核签证单；c工程地质和水文地质勘察报告；d经审定的施工组织设计或施工方案，包括实施中的变更文件及资料；e管桩出厂合格证及管桩技术性能资料（产品说明书）；f打桩施工记录汇总，包括桩位编号图、现场绘制的管桩收锤回弹曲线；g打桩工程竣工图；h成桩质量检查报告；I单桩承载力检测报告；J质量事故处理资料。PHC桩施工技术预应力高强混凝土管桩(简称PHC桩)，是在近代高性能混凝土(HPC)和预应力技术的基础上发展起来的混凝土预制构件，它是建设部科技成果重点推广项目。PHC桩是专业工厂里采用先张法预应力和离心成型工艺，经过蒸压养护而制
