预应力管桩施工工法编制单位：编制人：编制时间目录目录 (1)1.前言 (2)2.工法特点 (2)3 适用范围 (4)4 工艺原理 (4)5 施工工艺流程及操作要点 (5)5.1施工工艺流程 (5)5.2操作要点 (5)6 材料与设备 (8)7 质量控制 (8)7.1工程质量控制标准 (8)7.2质量保证措施 (9)8 安全措施 (9)9 环保措施 (10)10 效益分析 (14)11 应用实例 (14)预应力管桩施工工法1．前言目前中国城市化高度发展，建筑业进入采用新技术缩短工期，保证建筑质量的新时代。
而建筑产品的难点在于基础工程，如何在工期较短、质量可靠、保证安全的情况下进行基础工程，是许多设计人员和广大工程技术人员一直探索和追求的目标。
四川地区在本世纪初从沿海引进一种新型的桩基技术—预应力管桩。
目前预应力管桩已广泛使用于市政工程、工业与民用建筑、铁路、公路、港口等基础工程，预应力管桩制造和施工方面均有规范和图集。
特别适用于建筑物上部荷载较大，但地基基础持力层深度较深的位置。
传统设计方案一般都采用人工挖孔桩，自从引进预应力管桩施工技术后，在施工工期、工程造价、施工安全上均取得长足进步，所以该技术是今后建筑基础施工经常使用的通用技术，是施工企业工程技术人员应该掌握的基础知识，本工法是我公司在承接的泸定山盛水泥厂熟料库基础中设计人员采用预应力管桩代替传统的群桩人工挖孔桩，我公司与成都华建管桩有限公司共同协作，在工期、质量、安全、造价方面与同类型基础采用人工挖孔桩工程进行比较，预应力管桩在工期、质量、安全、造价方面均优于人工挖孔桩，同时我公司在承接施工的多个高层建筑和工业建筑基础中设计均采用预应力管桩代替人工挖孔桩。
2．工法特点2.1预应力管桩分类2.1.1预应力管桩按混凝土强度等级分为两类2.1.1.1第一类：预应力高强混凝土管桩（代号PHC）2.1.1.2第二类：预应力混凝土管桩（代号PC）2.1.2预应力高强混凝土管桩的混凝土强度等级一般为C80，预应力混凝土管桩强度等级为C60。
2.1.3预应力高强混凝土管桩及预应力混凝土管桩按其抗弯性能或混凝土有效预应力值分为：A型、AB型、B型、和C型。
2.1.4管桩外径种类：管桩外径一般有300mm、400mm、500mm、600mm几种规格，本工程设计采用PHC-AB500(100)规格高强混凝土管桩。
2.2PHC桩特点2.2.1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。
2.2.2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。
2.2.3单桩可接成任意长度，不受施工机械和施工条件限制。
2.2.4成桩质量可靠，沉桩后桩长和桩身质量可用小应变、静载等检测手段进行检测测。
2.2.5桩身耐锤击和抗裂性好，穿透力强。
2.2.6施工速度快，文明施工。
2.3施工准备2.3.1桩锤选择：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。
按规范要求本工程PHC-AB500(100)管桩选用HD-62型柴油锤桩机（即桩锤重6.2吨）。
一般情况下桩锤重量选用根据桩径大小确定，300mm-400mm桩径管桩锤重选用5.2吨，500mm-600mm 桩径管桩锤重选用6.2吨，2.3.2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。
桩架最宜选用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。
场地条件较好也可选用固定桩架。
2.3.3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。
2.3.4管桩堆存吊运：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。
2.3.5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100%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。
2.3.6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，施焊面上有油漆杂物污染时，应清刷干净。
2.4预应力管桩进场质量验收预应力管桩成品质量进场验收是管桩基础施工质量基本的保证，管桩进场主要对管桩出厂合格证、桩长、桩径、外观质量（管桩运输过程中有无断裂）、管桩原材料材质证明等进行验收，确保管桩半成品为合格状态。
2.5试桩根数确认及试桩检验管桩大面积施工前需按设计要求进行试桩，试桩的主要目的是确认桩长是否能进入设计持力层，根据打桩最后1M灌入度和桩进入设计持力层深度对照地勘报告判定地基是否满足设计要求，依据试桩静载试验提供的承载力荷载值确定承载力是否满足设计要求。
根据试桩长度确定相邻范围配桩长度。
2.6打桩工艺流程土方施工 ----- 测量放线定位----- 桩机进场安装 ----- 管桩进场验收 ----- 试桩位置确认（设计确认）----- 打试桩 ----- 试桩静载试验 ----- 试桩验收 ----- 大面积打桩 ----- 桩复打前标高测量 ----- 桩复打 ----- 复打后桩顶标高测量 ----- 桩静载试验 ------ 管桩验收2.7预应力管桩在工期、质量、安全、造价方面与人工挖孔桩相比的先进性2.7.1工期省：预应力管桩可根据场地条件调整桩机数量使施工工期最小化。
2.7.2质量可靠性高：预应力管桩消除了人工挖孔桩混凝土浇筑时振捣质量隐患，承载力富余性大，经设计院验算，在同种设计条件下，单根直径500mm的预应力管桩与单根直径800mm的人工挖孔桩相比较承载力提高1.5倍。
2.7.3安全隐患小：预应力管桩采用地面机械沉桩，作业面开阔，不受土质及桩长影响，安全隐患小。
而人工挖孔桩在地下作业，受桩深、土质、等影响较大，存在较大安全隐患。
2.7.4经济效益明显：根据泸定山盛水泥厂熟料库基础设计方案进行经济比较，采用人工挖孔桩和预应力管桩的同类型基础，以直径500mm的预应力管桩和直径800mm的人工挖孔桩每m造价相差3倍，考虑布置根数差异，总造价还是可节约30%左右，所以预应力管桩目前已广泛用于高层建筑和工业建筑基础设计中。
3、适用范围预应力管桩施工技术可用于市政工程、工业与民用建筑、港口、铁路、公路等桩基施工中，尤其适合基础不能直接埋在土层的基础处理。
4、工艺原理4.1工艺流程土方施工 ----- 测量放线定位----- 桩机进场安装 ----- 管桩进场验收 ----- 试桩位置确认（设计确认）----- 打试桩 ----- 试桩静载试验 ----- 试桩验收 ----- 大面积打桩 ----- 桩复打前标高测量 ----- 桩复打 ----- 复打后桩顶标高测量 ----- 桩静载试验 ------ 管桩验收4.2工艺流程关键部分先张法预应力管桩施工关键过程控制主要是大面积打桩时如何保证中间部分管桩相邻间距，边桩位置偏差等如何满足规范要求。
因为管桩位置是满足设计承载力的基本因素之一，打桩时桩与桩之间挤土现象非常明显，如何在大面积打桩过程控制桩位置是打桩技术的核心部分，因此打桩顺序安排，定位放线控制是打桩过程关键控制点。
其次是每根桩最后1M的灌入度要满足规范要求，因为灌入度是判别桩深是否进入设计持力层的主要因素，应以“桩长为辅，灌入度为主”的指导理念进行管桩施工。
5、施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程5.2工艺流程操作要点5.2.1工艺流程及关键操作要点5.2.1．1土方施工 ----- 测量放线定位----- 桩机进场安装 ----- 管桩进场验收 ----- 试桩位置确认（设计确认）----- 打试桩 ----- 试桩静载试验 ----- 试桩验收 ----- 大面积打桩 ----- 桩复打前标高测量 ----- 桩复打 ----- 复打后桩顶标高测量 ----- 桩静载试验 ------ 管桩验收5.2.1.2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(互成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。
5.2.1.3锤打 :因采用管桩基础设计的表层地层一般都较软，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。
5.2.1.4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(图3)，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。
5.2.2土方施工土方施工施工控制要点在于土方高程控制，高程控制又包括土方开挖设计设计深度和高程误差两方面，原因有以下两点。
1、高程误差控制在规范要求范围有利于打桩效率，平整的施工场地有利于桩机在场地内顺畅移动，提高打桩效率。
2、土方开挖深度控制影响经济成本，一般情况下设计在土方开挖时会考虑人工捡地厚度，一般土方工程不会低于300mm，避免原状土层受扰动而影响基础承载力，而在管桩实际施工过程中桩与桩之间挤土现象严重，挤土深度一般超设计深度1m左右，而在管桩施工完成时开挖桩间土受操作难度影响导致其价格比大面积开挖土方价格高1倍以上，而桩间土受管桩施工时相互挤压其密实度和原状土层以无差异，所以，土方开挖时已不需要考虑人工开挖部分，而是直接开挖至垫层设计标高底，以免后期开挖桩间土因价格差异造成经济损失，5.2.3测量放线定位管桩施工前测量放线控制要点在于边桩放线定位，按规范要求，群桩中间桩允许偏差为1/2桩径，边桩为1/3桩径，边桩允许偏差值小于中桩，而边桩又是中桩施工过程的控制基准，特别是边桩不能超规范偏移建筑物外边线方向，否则会增加筏板宽度，增加造价影响基础质量，所以如何控制边桩的X向和Y 向偏移值是整个群桩的X向和Y向能否满足规范要求的关键，在实际施工过程中解决这一问题的最有效办法是放线根据地勘报告确定大致挤土后果，将所有边桩位置沿建筑物外边线朝里移动5CM，施工完成后边桩均能满足规范要求，依此发展中桩也能满足规范要求。