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1、PHC管桩施工及质量问题分析和处理本文首先综述现有几种基础的分类及优缺点，并对PHC管桩目前的应用情况做了分析，并以江苏省张家港沙钢集团1420mm冷轧工程为例，介绍了该项目的商业前景、工程概况、地质情况，桩基施工的基本步骤。本文重点论述预应力高强砼管桩的施工工艺与方法，包括了施工前的准备、施工过程要注意的问题、质量控制要求、以及保证预应力管桩施工质量的措施、并就施工后对PHC管桩的检查验收做了介绍。同时本文还讨论在1420mm冷轧工程工地施工中遇到的若干问题的分析方法和处理方案。如对管桩设计长度达不到进行分析并提出相应的措施，施工时对周边建筑影响的分析和采取减少影响的措施，最后总结PHC管桩
2、应用时应注意的几个问题和工程实践中的实际合理做法。关键词 PHC管桩；锤击法施工；施工问题及处理；质量控制第一章：前言1、PHC管桩简介PHC管桩，即预应力高强度混凝土管桩。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。1、按桩身混凝土有效预压应力值分：A型、AB型、B型、C型2 、按混凝土强度等级分： 预应力混凝土管桩 （代号PC）、预应力高强度混凝土管桩 （代号PHC）3 、按外径（mm）分： 300、400、500、600、700、800、1000、12
3、00等规格例如：外径500mm，壁厚100mm，长度12m的A型PHC管桩的标记为：PHC 500 A 100 -122、PHC 管桩的优点（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）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
4、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。（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（4）工程造价最便宜 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表：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
5、力共同承受荷载主要靠端阻力承受荷载桩径（外径）mm300800 3008008001200800造价3.21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。 （5）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。（6）PHC 管桩
6、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。（7） 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。 （8）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
7、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。（9）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。
8、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。（10）施工应力小 锤击法沉桩时，由于锤击力的冲击和反射，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。（11）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
9、层地下室的建筑工程。（12）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。3.PHC管桩的缺点：（1）当大范围高密度的打入挤土桩，软土地基土体低渗透系数的缺点就相对突出起来，一旦形成大面积的土体
10、隆起，后果也相当严重。（2）穿层能力差，对机械装备的性能要求较高。（3）特别在施工时，经常发现诸如桩头暴裂、桩偏位、桩身偏斜，挤土对邻居建筑物造成影响、压力达到设计值而设计桩长没达到设计要求，给桩基工程带来不少麻烦，增加桩基处理费用等。（4）管节接点有腐蚀。PHC 管桩采用钢端板焊接法接桩，2 管节的接点处受锈蚀影响。尤其在水深较大，管桩接点暴露在泥面之上时，锈蚀影响是令人担心的。（5）管径小。由于长径比过大易断桩，规范规定PHC 管桩的长径比不宜超过100。目前PHC 管桩产品的最大外径是600 mm，根据长径比的要求，桩长受到限制。（6）不适用于某些特殊的地质条件。例如，不适用于要求嵌岩桩
11、的地质，不适用于岩溶发达的地质第二章：1420mm冷轧工程施工本文在江苏沙钢集团张家港扬子江冷轧板有限公司1420mm冷轧工程实习的基础上具体研究PHC管桩的施工以及具体问题的处理方法。1.1420mm冷轧工程项目的位置及市场分析江苏沙钢集团地处美丽富饶的长江三角洲，东临上海，南接苏州、无锡，西靠国际商港张家港港和中国唯一内河港型保税区张家港保税区，北濒扬子江畔，水陆交通便利。1420mm冷轧项目位于张家港锦丰镇沙钢集团宽厚板厂西侧。本工程工程桩设计采用预应力高强度混凝土管桩，管桩桩型为：PHC-500（100）AB型，PHC-600(130)B型，桩长30-40m，桩数约为4500根，共约1
12、44000延米。桩砼强度等级为C80，单桩竖向极限承载力：B型桩2200KN，AB型桩1925KN。1.地质条件：根据江苏省地质工程勘查院提供的岩土工程详细勘察报告，本场地地基土自上而下分别是：第A层杂填土，为粉土、粉质粘土混建筑垃圾、碳渣堆填。厚度0.5.3.8m 第层填土，以粉土、粉质粘土为主，局部地表为耕植土，厚度0.53.4m第层粉土与粉质粘土互层，厚度1.96.8m 第层粉土，夹粉质粘土、粉砂薄层，厚度1.57.8m 第层粉质粘土，含植物腐烂物碎屑，粉土为稍密状，厚度0.72.00m 第1层粉土夹粉砂，不均质，夹少量粉质粘土薄层，厚度3.15.0m第2层粉砂夹粉土，莎莉主要为石英，颗
13、粒级配及磨圆度较好，含云母碎屑及少量泥质，厚度3.510.3m第3层粉质粘土夹粉土，厚度1.86.5m第层粉砂夹粉土，局部夹薄层粉质粘土，砂砾主要为石英质，颗粒级配及磨圆度较好，含云母碎屑及泥质，厚度20.931.6第A层粉土，不均质，夹较多粉质粘土及砂砾薄层，厚度0.65.4m第层粉土，不均质，夹薄层粉质粘土，厚度6.715.00m第层粉细砂，稍均质，局部夹中砂，砂粒主要为石英质，颗粒级配及磨圆度较好，含云母碎屑及泥质。2.施工前准备：（一）技术准备：1. 进行测量放线，定出桩基轴线，并将桩的位置准确测设到地面，每一个桩位用绑有红色绳子的铁支打入地下，红色绳子留出地面；经监理校对复核后，机械
14、才能进场施工。2. 熟悉各有关图纸资料，编制施工方案，根据对本工程质量、安全技术要求特点对全体施工人员进行全面的有针对性的安全质量技术交底。特别是地质情况、设计要求、操作规程及安全措施的交底。3. 施工人员必须持证上岗并办理好当地临时暂住证件。4. 根据地基土质情况、桩基平面布置、尺寸、密集程度、深度、方便桩机械移动以及施工现场实际情况等因素，制定施工时的机械行进路线图。5. 根据场地的地面标高、桩顶标高及参考有关地质资料，尽可能合理地分配好桩的长度。6. 检查桩的质量，将需用的桩按平面布置图堆放在打桩附近，不合格的桩不能运至打桩现场。7. 打桩机设备及起重工具进场，铺设水电管网，进行设备架立
15、组装和试打桩。在桩架上设置标尺或在桩的侧面上标尺，以便能观测桩身入土深度。8. 桩架的安装须牢固可靠，易损零配件及时更换。打桩前应检查机械的完好性，并作试运行。及时检查，及时维修，不得带病操作。9. 安排好记录人员，做好沉桩记录。（二）场地准备：1、施工现场“三通一平”，清除桩基范围内的高空、地面、地下障碍物；架空高压线距打桩架不得小于10m；修筑桩机进出行走及管桩运输的道路，做好排水措施；架设好临时施工的水源、电源，安装水表、电表；搭设工地办公室、宿舍、饭堂及做好开工准备工作。2做好现场总平面的规划，修建现场临地道路和管桩的堆放场地，做到布局合理，规划有序。3布置测量控制网，水准基点，按设计图纸放线定位，并同有关部门做好预检手续，桩基的轴线控制点和水准点的数量应不少于3个，并设在受打桩影响范围之外。4根据桩基设计图纸及地质资料，选择有代表性的工程桩或试验桩进行试桩工作台，核查地质资料是否准确，打桩机及桩锤选用的合理性，并确定工程桩大面积施工时应控制的各项指标及施工标准。5根据试桩情况，合理编制施工方案，工程桩号图，打桩顺序图，保证桩机的行走路线和打桩顺序的合理，避免施工过程中挤桩和压桩。（三）材料准备：1、选定有资质认证的PHC管桩生产厂家，本工程
