热门预制钢筋混土方桩设计

管桩问题与事故处理


1、桩身断裂：桩在沉入过程中，桩身突然倾钭错位，当桩尖处土质条件没有变化，而贯入度逐渐增加或突然，桩身出现回弹现象，即可能桩身断裂。
主要原因：桩身在施工中出现较大弯曲，在集中荷载作用下，桩身不能承受抗弯度；桩身在压应力大于混凝土抗压强度时，混凝土发生破碎；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；桩在堆放、起吊、运输过程中，也会产生裂纹或断裂。
预防措施：施工前，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；在初沉桩过程中，如发现桩不垂直应及时纠正。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。接桩时，要上下两节桩在同一轴线上；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；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。
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，可以采取补桩的方法。
2、沉桩达不到设计要求：桩设计时是以终贯入度和终标高作为施工的终控制。一般情况下，以一种控制标准为主，与另一种控制标准为参考，有时沉桩达不到设计的终控制要求。
主要原因：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；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；桩身打断致使桩不能继续打入。
预防措施：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；防止桩身断裂，打桩时注意桩身变化情况。
3、桩顶位移：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：桩数较多，土层饱和密实、桩间距较小。在沉桩时土被挤到极限密实度而向上隆起，相邻的桩一起被涌起。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；桩位放线不准；偏差过大；施工中桩位标志丢失或挤压偏离，施工人员随意定位；桩位标志与墙、柱轴线标志混淆搞错等，造成桩位错位较大；选择的行车路线不合理；土方开挖方法及顺序不正确。
预防措施：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；基坑开挖注意有一定排水措施，留置边坡。基坑边不得堆放土方，基坑较深应分层开挖；认真按设计图纸放好桩位，设置明显标志，并做好复查工作，选择合理桩机行车路线。
4、桩身倾斜：桩身垂直偏差过大。原因分析：场地不平、有较大坡度。桩机本身倾斜，则桩在沉入过程中会产生倾斜；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：场地要平整，如场地不平，施工时应在打桩机行走路线加垫木等物，使打桩机底盘保持水平。
5、接桩处开裂：接桩处出现开裂现象。
原因分析：采用焊接连接时，连接处表面未清理干净，桩端不平整；焊接质量不好，焊缝不连续、不饱满、焊肉中夹有焊渣等杂物；焊接好停顿时间较短，焊缝遇地下水出现脆裂；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。


如何进行锤击、静压预应力砼管桩的施工监理
由于预应力管桩具有桩身强度高、承载力大、施工速度快等优点，因而在广东沿海地区应用较多，该桩在工程应用过程中可能会遇到如设计图纸差错、工程周边环境限制以及地质条件变化等因素而出现这样或那样的问题，为了工程质量和进度，在锤击、静压预应力砼管桩施工监理过程中，应做好以下几个方面的工作：
一、 审图
检查桩位布置图、基础平面图和柱平面布置图之间的轴线、位置、尺寸是否一致，检查桩中心、承台中心和柱中心是否重合，检查基础与上部结构的轴线、位置、尺寸是否相符，检查结构与建筑的轴线、位置和尺寸是否相符，检查锤击、静压预应力砼管桩的施工要求及说明是否清楚和完整等， 若存在差错和矛盾在图纸会审时提交设计人员解决， 同时还应提出若在施打、施压过程中出现断桩该如何补桩以及桩入土深度过浅，桩的有效长度少于设计短长度该如何处理， 以避免在施工过程中因设计修改而影响工程进度。
二、检查施工场地和提供的电源是否能满足施工要求
1、对于静压桩施工，一方面由于桩机重量大，每台压桩机200t以上，对场地承载力要求高，如果场地表层为回填土，地下淤泥层较厚，压桩机在行走及施压过程中，可能会出现桩机下沉，桩侧土体上浮或挤向另一边，这样就会对已压桩身产生侧向挤压，使其上部产生倾斜，若倾斜过大，则可能形成断桩， 如某工程压桩就是因为桩压机下沉，桩机退出，在回填30cm厚山皮石后再进去施压，桩机在已压桩位上来回走动，造成20多根已压桩位上部倾斜， 其倾斜度在5％～10％之间。
为了避免以上问题，应建议在松散软土场地上回填30-50cm厚的山皮石，以提高地面承载力；另一方面，由于静压桩机的电功率较大，每台桩机需要的电源150KVI以上，当施工方同时采用二台以上静力液压桩机施工时，提供的电源可能满足不了施工要求，这时施工方会自备发电机发电，这样就存在向施工方补偿发电费用问题，如果监理公司在施工合同签订前就已介入，则应建议要求施工方在承包报价中考虑自备发电费用，以减少增加工程费用，如果没有这样做，在施工期间应与、施工方一起观察记录桩机正常施压时每台班产量，根据桩的入土总长度计算发电补偿费用，若因桩机故障，经常停机检修，发电超过部分不应补偿。
2、对于锤击管桩施工，由于桩机重量较轻，桩机的电功率较小，提供的施工场地和电源一般都能满足要求。对于有地下室或半地下室的工程， 为了减少送桩深度，节约管桩，可建议施工方先将土方开挖一定深度再打桩， 同时在坑底四周挖排水明沟，以便在雨天能及时将坑内雨水抽走，不影响打桩。
三、审查施工方案
在审查锤击、静压管桩施工方案时，应审查打(压)桩施工顺序(桩机行走路线)是否合理，可按以下原则进行：
1、当拟建工程四周空旷或虽然原建筑物， 但相隔有一定距离时，桩机可从基础中心位置向四周施打或施压；
2、当拟建工程某一边靠近原有建筑物或地下管线时，桩机行走路线应朝远离原有建筑物，地下管线方向进行施打或施压，避免因地下土体挤压对原有建筑物、地下管线造成破坏。
四、复核基础轴线及桩位
1、在锤击、静压预应力砼管桩施工前，应根据规划总平面图上的坐标，用全站仪或经纬仪复核单体建筑位置是否正确，然后复核单体建筑的龙门桩上各轴线尺寸是否符合设计要求，再复核承台基础内桩位是否正确，检查其误差是否在施工验收规范内，否则应通知施工方重新测放。
2、在管桩施打、施压过程中，由于已打、已压部分管桩产生的挤土效应，可能会使还未施打(压)的桩位产生水平位移，特别是在松散软土场地施压较密的桩位，当压桩机下沉时更容易使未打桩位发生水平位移，对于这种情况，一是要通知施工方对相邻的其它未打桩位进行复核，若位移超过允许偏差范围，则应重新测放桩位；二是可建议设计改为开口桩尖，以减少挤土效应。
五、检查进场桩机和管桩
在施工方的桩机和管桩进场时，应检查筒式柴油打桩机的桩锤重量是否与设计要求一致；检查静力液压桩机加上配重后的总重量是否超过设计管桩承载力的1.652倍(具体数值由设计人员确定)；检查压桩机上的液压千斤顶和液压表在近期是否经计量部门效核过，以出具的检验为准；检查管桩的生产合格证，由于同一直径的管桩分为A型、AB型，B型，还应检查管桩的壁厚、预应力钢筋根数是否符合设计规范要求，若以上检查没有问题，方可同意施工。
六、旁站监督预应力砼管桩的施打、施压过程
当施工方开始施打，施压管桩时，应核对管桩直径是否与设计一致，因为同一工程可能会有不同直径的管桩，核对锤击、静压管桩施工记录表上的配管长度、入土深度是否与实际相符，与施工方共同签字认可，工程计量准确。由于存在管桩进入持力层接桩，再打(压)时难以打(压)入的情况，为了管桩的承载力，应要求施工方在配管时将后一节管桩长度配足，避免在桩尖进入持力层时接桩。当每个桩位施打、施压完成时，及时按设计要求的收锤标准或终压值进行检查和验收。
七、对管桩在地质条件下施工出现异常情况的技术处理
1、当工程靠近山边，由于局部地下岩石埋深较浅，在锤击管桩时可能会出现打不下去的情况，当管桩入土深度较浅，承台下有效桩长达不到设计要求的短长度时，应向设计人员报告这一情况，同时建议是否需要增加桩位、加大承台；或者将承台降低至较硬土层上，加强承台配筋，利用桩和承台下天然地基共同承担上部荷载；或者建议将该处管桩改为人工挖孔桩，在管桩与挖孔桩之内设置后浇带，解决彼此不均匀沉降问题，如某外资企业靠近山边兴建厂房，出现以上情况，就是这样处理。
2、当工程地下土层中有一定厚度的砂层，该砂层下有一软弱土层时，采用锤击管桩一般都能穿过砂层，使桩尖进入持力层；采用静力压桩时若不能穿过砂层，应建议设计压力值看是否能穿过砂层，但压力值不应超过管桩强度的80％，以免压坏管桩。若仍不能穿过砂层，则应建议先用钻机在桩位上引孔(孔径少于管桩)，用泥浆护壁，孔深为砂层底，在引孔后立刻压桩，使桩尖进入持力层，如某房地产公司的商品房，当砂层下有较弱夹层时，是按以上方法进行处理。
八、对已打、已压管桩的水平位置和垂直度进行验收
当打(压)管桩全部完成或在土方开挖后，与施工方一起对全部桩位的水平位置和垂直度进行测量验收，将超过设计及施工验收规范的桩位书面送交设计人员处理。
九、在土方开挖过程中应提醒施工方注意的问题
如果地下淤泥层较厚，在电梯井坑开挖土方时，应要求施工方坑边不要太陡，坡度应平缓，否则会因淤泥坍塌挤断管桩；在地下室土方开挖时，应要求施工方分层开挖，运土汽车吨位不能太大装土及运行应远离坑边，以免因汽车沉陷、土体挤压使已打、已压桩身上部倾斜出现断桩，如某自来水厂的清水池工程，就是因为以上情况使6条桩顶平地面(未送桩)的管桩桩身倾斜8-10％，经小应变测试全部为断桩，报告设计后全部改为补桩。 在锤击，静压预应力砼管桩的施工监理过程中，还会遇到以上未提到的问题，作出一名出色的应积极地去思考、发现、解决它，只有这样，监理工作才能做得更好，自身的技术、业务水平才会有大的提高。

预应力管桩大百科
1.管桩等级
管桩按混凝土强度等级或有效预压应力分为预应力混凝土管桩和预应力高强混凝土管桩。预应力混凝土管桩代号为PC，预应力高强混凝土管桩代号为PHC，薄壁管桩代号为PTC。PC桩的混凝土强度不得低于C60，薄壁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。
2.管桩标记
外径600mm、壁厚110mm、长度12m的A型预应力高强混凝土管桩的标记为：PHC600 A 110-12 GB13476。
3.管桩的接头
过去个别厂的产品采用法兰盘螺栓联结，现在几乎全部采用端头板电焊联结法。端头板是管桩的一块圆环形铁板，厚度一般为18-22mm，端板外缘沿圆周留有坡口，管桩对接后坡口变成U型，烧焊时将管桩周过的U型坡口填满即可。 预应力管桩沉入土中的节桩称为底桩。底桩下端部都要设置桩尖（靴）。
4.管桩分类
管桩按外径分为300，350，400，450，50，550，600，800，1000mm等规格，实际生产的管径以300，400，500，600mm为主。目前以直径400，600mm外径为主，管桩全是工厂化生产，常用节长8-12m。
管桩按桩身抗裂弯矩的大小分为A型、AB型和B型。A型的有效预应力约为3.5-4.2MPa，AB型为5.0MPa，B型约为5.5-6.0MPa，一般管桩有4-5MPa的有效预应力，打桩时桩身混凝土可有效地抵抗仃桩拉应力，所以，对于一般的建筑工程，选用我国规定的A或AB型的管桩就可以。每节管桩都有出厂标记，表示在管桩表面距端头1.0m左右的地方。
5.主要区别
A型和B型桩身竖向承载力几乎是一样的，只不过AB型抗弯性能比A型好，要穿过坚硬土层时在较大的锤击力下也不至于打碎，对于静压施工来说，同样弯曲度的情况下，A型比AB型更容易被压断。
A桩和AB桩主要区别简单讲就是钢筋用量不一样，例如：外径300mm桩，壁厚70mm单节桩长11m以内要求A桩钢筋6Φ7.1而AB桩为6Φ9.0，可见AB桩的钢筋分布比较密！同样情况下B桩为8Φ9.0，C桩为8Φ10.7，可见钢筋量都不一样。显然用量越大，桩的抗压值越大。实际设计参照地质资料和上部荷载确定桩的类型和设计桩长。
6.形式
十字型、圆锥型和开口型。十字型和圆锥型也称闭口型。
7.沉桩方法
管桩沉桩方法有多种，在我国国内施工过的方法有：锤击法、静压法、震动法、射水法、预钻孔法及中掘法等，而以静压法用得多。静力压桩机又可分为顶压式和抱压式，抱压式是桩机的夹板夹紧桩身，依靠持板的摩擦力大于入土阻力的原理工作，静力压桩机大压桩力可达5000~6000kN，可将直径500，600mm的预应力管桩压到设计要求的持力层，从而大大推动了预应力管桩的应用和发展。

静压桩工程的质量控制
一、静压桩施工方法控制
1、施工前应设置测量基线与水准点，基线应设置在不受施工影响处。
2、桩混凝土需达到的设计强度后方可运输进场，起吊时牢固，起吊点符合力学原理要求，在距桩0.2米处设置吊点，吊索与桩之间要加衬垫，起吊时平衡起升，避免碰撞和震动。桩堆放时要按长度分类堆放，堆放场地坚实平整，且承设置在吊点附近距端部0.2米处，堆高不超过2层，两端桩错落长度不大于10厘米。
3、桩的吊点定位，利用桩架附设的起重钩吊桩就位。
4、采用静压法施工，桩架挺杆和桩帽将预应力管桩嵌固，在桩架的两滑道中间，桩位置及垂直度经校正后开始沉桩，桩就位要仔细检查桩身质量。送桩时，应采用钢制送桩器放于桩头上将桩送入。施工时注意送桩器和工程桩对齐，以轴线重合为准则。当工程桩送到设计深度时，可将送桩器拔起，起拔送桩器采用桩架上导向滑轮钢绳上钩子挂好，启动卷扬机，慢慢拔起。
5、当节桩施压到离地面1米时，起吊第二节桩，与底节桩对好并复核垂直度无误后，开始施焊。焊接符合要求后，再施压沉桩，桩顶离地面1米再起吊第二节桩，续施工就位。复核焊接垂直施焊沉桩，直到施工完毕。施焊前先检查上下桩接触面。再复核垂直和上下节桩的同心度，确认无误差或误差很小时再全面焊接。焊缝分两次满焊，焊缝应连续、饱满。焊后应清除焊渣。接桩动作应迅速尽量连续施工。
二、静压桩质量控制要点
（一）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、焊工等施工人员持证上岗。
4、查看有勘察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。
（二）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。施工现场着重检查砼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、端部平面是否倾斜、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。不合格产品不得用于工程。
2、压桩机传感设备是否完好，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、桩部端焊接
桩部端焊接很重要，要检查焊条质量，设备适用完好率。焊完后一定暂停时间，间歇时间超过3分钟为好。
5、垂直度
通常用两台经纬仪、夹角90度方向进行监测。须注意节桩桩尖导向垂直；地基表面有坚硬石块清除，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。
（三）检验（验收）控制
桩基完成后依据国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106－2003规定对管桩质量评定。
1、管桩低应变动力检测（反射波法）测量桩身完整性（桩身评定等级分四类）。
2、管桩高应变动力检测：主要评价桩身完整性和计算单桩极限承载力。
3、管桩静力载荷试验：主要检测极限承载力，沉降量回弹后残余变形情况。
4、管桩拉拔试验：主要检测极限承载力。
预应力管桩试桩应准备什么
1.承包单位的选择。
一是承包单位应具有承建；
二是承包单位的现场人员应具有技术和；
三是承包单位进驻现场的施工机械、压桩机、桩锤应符合现场的土质、桩径、桩深的要求，所有机械应具有有效的检验。
2.管桩进场的检查及堆放。
管桩进场时应检查出厂合格证和检验报告，并对桩身、桩头的外观质量进行全面检查。管桩堆放不得超过2层，应堆放在坚实、平整的场地上，并采取可靠的防滚、防滑措施。
3.打桩前的准备工作。
要复核桩位的轴线、标高准确性：检查打桩机的型号、压力表、配重；检查机械操作的工作环境、供电情况等。正式打桩前，应组织施工、监理、设计、地质、质监等有关人员在施工现场共同进行工艺试桩，确定贯入度、持力层的强度、桩的承载力、收锤标准等重要参数。
4.确定压桩顺序。
对群桩承台应考虑压桩时的挤土效应．不同深度的桩基应先深后浅、先大后小、先长后短。同一单体建筑，一般要求先施压场地的桩，后施压周边桩，当一侧毗邻建筑物时，由毗邻建筑物处向另一方向施压。
5.垂直度的质量控制。
当管桩插入地面和接桩时施工人员要用两台经纬仪或线锤．在两个成90度的侧面观察，调整好桩的垂直度。然后开始沉桩，垂直度偏差不宜大于0．5％。在施压过程中，绝不允许用桩机拖桩，以免桩倾斜而影响桩的质量。
6.接桩的质量控制。
管桩对接前应检查上下端板是否清理干净，有无间隙，如有应用薄钢板垫实。焊接时宜两个焊工同时进行，先在坡口圆周上对称点焊4- 6点，焊接层数不得少于两层，内层焊渣须清干净后方能焊外层，焊缝应饱满连续。为焊缝质量，应冷却8分钟后方可施压，严禁用水冷却或焊好后立即施打。焊接接桩应做好隐蔽工程验收。
7.打桩的质量控制。
打桩时应用导板夹具或桩箍将桩嵌固在桩架两导柱中，桩位置及垂直度经校正后，方可将锤连同桩帽压在桩顶，开始沉桩。桩锤、桩帽与桩身中心线要一致，桩顶不平，应用厚纸板垫平或用环氧树脂砂浆补抹平整，也可用麻袋、橡胶输送带作垫层。
　　 开始沉桩应起锤轻压并轻击数锤，观察桩身、桩架、桩锤等垂直一致，方可进行施工。桩插入时的垂直度偏差不得超过0．5％。打桩应用适合桩头尺寸的桩帽和弹性垫层，以缓和打桩的冲击和均匀传递锤击力到整个端板平面。桩帽用钢板制成，并用硬木或绳垫承托。桩帽与桩周围的总间隙应为10-15mm。桩帽与桩接触表面需平整，桩锤、桩帽与桩身应在同一直线上，以免沉桩产生偏移。当桩顶标高较低，需送桩入土时．应用钢制送桩放于桩头上．锤击送桩将桩送入土中。同一承台桩的接头位置应相互错开。打桩时若遇条石、块石等地下障碍物．宜采用引孔解决。
管桩施工常见注意事项
管桩施工常见注意事项
1．桩机与桩进场先要对场地进行考察，看桩机是否能够在场地内行走。
2．看一看图纸，看设计对桩机、桩锤有什么要求没有？
3．根据设计要求选购管桩。
4．进行桩基施工放线，先放轴线，然后根据轴线放桩位。要注意的是，由于是工程刚开始，需找到周边的城市测绘用的标准点（有坐标与水准高度值），而且要有单位盖章确认。
5．组织设备、工人与管桩进场。同时还有桩尖、焊条等。甲方需要注意的是管桩的规格、型号是否正确，检查一下桩的壁厚。桩尖的大小、板厚，焊条是否合乎设计要求。当管桩卸下后，查看管桩的破损情况，桩头、拼缝是，拼缝如有300长的开口、桩身有长约300的纵向裂缝或200长的横向裂缝，要退桩。
6．卸桩时要登记进场数量，按桩长分别登记根数，总长度。
7．打桩时要监督：桩尖焊否、垂直度的控制、桩位偏差、焊缝饱满、焊后的停歇时间、后三阵的平均贯入度。要按桩位登记用桩量，桩入土深度。在开始打桩时，要先选3个桩位进行试打。
8．对于软土地基，要对成村桩桩位、桩顶标高进行观测，检查在桩基施工完成后是否有位移和沉浮。
9．桩基施工完成后，按规范根对桩基进行静载或动测（小应变），一般静载做桩数的1%即可，小应变要做20%（各地的要求可能不一样，关键是对规范的理解）。
10．对桩基施工，在施工过程中要加强监督，以防桩基检测不合格，如不合格就麻烦了。
11．对于在打桩过程中出现的断桩、偏桩等现象，要设计出设计处理方案进行补救。