毕业论文（设计）说明书论静压预应力管桩工程质量控制学生姓名小周专业名称土木工程指导教师太空科技大学2012年11 月 20日学号：太原科技大学毕业论文（设计）论静压预应力管桩工程质量控制指导教师：太原科技大学专业名称：土木工程论文提交日期：2012-11-20 论文答辩日期：论文评阅人：太原科技大学土木工程专业大专生毕业论文开题情况表目录摘要本文首先对桩基础工程近年来的发展趋势及桩基的概念、特点作了具体概述，其次重点阐述了现阶段建筑“地基与基础工程”施工过程中常用的静压预应力管桩基础施工的施工工艺及在施工全过程中按国家规范和设计要求对其施工质量实施的具体监控，其中监控内容包括：施工前期地质勘察、预制桩的制作、运输、起吊、堆放、测量、定位、压桩施工等多方面监控，而且还就如何实行质量控制和各道工序中质量控制的要点作出了具体的数字说明；其次又进一步细致的讲述了，各道施工工序在实际施工过程中对施工质量的管理及施工中常规问题与事故的处理方法和施工中在安全方面采取的措施；最后例举工程实例，并结合工程建设的实际情况，具体分析了桩基础工程在不同的施工阶段实施的质量控制方法。

关键词：建筑；管桩；质量控制第一章概述简介改革开放以来，我国建筑行业得到迅猛发展，各种新型施工工艺也不断涌现，在地基与基础工程施工方面，高强度预应力混凝土管桩（ＰＨＣ）以其桩身混凝土强度高、适应性广、耐冲击性能好、穿透力强、承载力高、抗弯抗裂性能好、施工快捷、方便、质量稳定可靠、耐久性好、经济等优点，近年来被广泛于中、高层建筑基础施工中，因此，对桩基础施工的掌握及其施工质量的监控就显得更加必要。

由文献[1]、[2]可得：桩基础的概念1. 桩基础，简称桩基，通常由桩体与连接桩顶的承台组成，当承台底面低于地面以下时，承台称为低桩承台，相应的桩基础称为低承台桩基础。

当承台底面高于地面时，承台称为高桩承台，相应的桩基础称为高承台桩基础，一般工业与民用建筑多用于低承台桩基础。

2. 桩基础是目前建筑基础选择中常用的一种基础形式，当建筑场地浅层地基土比较软弱，不能满足建筑物对地基承载力和变形的要求，又不宜采取地基处理措施时，可考虑选择桩基础，以下部坚实土层或岩层作为持力层。

作为基础结构的桩，是将承台荷载（竖向和水平的）全部或部分传递给地基土（或岩层）的具有一定刚度和抗弯能力的杆件。

3. 桩基础通过承台把若干根桩的顶部连接成整体，共同承受荷载，其结构形式根据上部结构的特点和地质条件选用：在框架结构的承重柱下，或桥梁墩台下，通常借助承台设置若干根桩，构成独立的桩基础；若上部为剪力墙结构，可在墙下设置排桩，因为桩径一般大于剪力墙厚度，故设置构造性的过渡梁；若承台采用筏板，则在筏板下满堂布桩，或按柱网轴线布桩，使板不承受桩的冲剪，只承受水浮力和有限的土反力；当地下室由具有底板、顶板、外墙和若干纵横内隔墙构成空箱结构时，宜可满堂布桩，或按桩网轴线布桩，由于箱体结构刚度很大，能有效地调整不均匀沉降，因此这种桩基础适用于任何软弱、复杂的地质条件下的任何结构形式的建筑物。

4. 桩基主要功能就是将上部结构的荷载传至地下一定深度处密实岩土层，以满足承载力、稳定性和变形的要求。

由于桩基能够承受比较大而且复杂的荷载形式，适宜各种地质条件，因而在对基础沉降有严格要求的高层建筑、重型工业厂房、高耸的构筑物等情况下成为比较理想的基础选型。

5. 桩基础具有较高的承载能力和稳定性，是减少建筑物沉降与不均匀沉降的良好措施，具有良好的抗震性能，且布置灵活，对结构体系、范围及荷载变化等有较强的适应能力，特别是静压管桩基础施工，克服了传统打入桩存在的振动、噪声等环境问题（桩基础详见图1-1、图1-2、图1-3）。

6. 桩按不同的施工工艺分为多种，如：预制桩、灌注桩等，下面主要介绍：预制桩（预制桩：是在工厂或现场预制成桩的混凝土桩，有实心或空心方桩、管桩之分。

一般为提高预制桩的抗裂性能和节约钢材可做成预应力桩，为减小沉桩挤土效应可做成敞口式预应力管桩。

）的其中一种类型“预应力钢筋混凝土桩”（简称预应力桩）：是将钢筋混凝土桩的部分或全部主筋作为预应力张拉钢筋，采用先张法或后张法对桩身混凝土施加预压应力，提高桩的抗冲（锤）击能力和抗弯能力。

预应力桩的特点是：强度高、抗裂性好。

其施工工艺包括制桩与沉桩两部分，沉桩工艺又随沉桩机械而变，分三种：捶击、静压式、振动式（PHC管桩详见图1-4）。

本文主论“静压式”，静压式：是采用液压或机械方法对桩顶施加静压力而将桩压入土中并达到设计标高。

施工过程中无振动和噪声、无冲击力等优点，适宜在软土地带或城区内施工，从而更好的适应今后对绿色岩土工程的要求。

但应注意，其挤土效应仍不可忽略，亦应采取防挤措施。

静力压桩机压桩力一般约为800~5000KN，最大压桩力已达8000KN。

同时该类型桩基础具有“工艺简明、质量可靠”，“造价低、检测方便”的特性。

诸多优点的结合便大大推动了静压预应力管桩在当今建筑工程上的应用，并使之有望成为今后桩基础发展的主打产品。

桩基础图1-1桩基础图1-2桩基础图1-3PHC管桩图1-4第二章建筑场地工程地质勘察由文献[1]、[2]可得：工程地质勘察的目的建筑场地勘查应广泛研究整个工程在建设施工和使用期间，场地内可能发生的各种岩土、土体的失稳、自然地质及工程地质灾害等问题。

建筑场地的岩土工程勘查，应在搜集建筑物或构筑物上部荷载、功能特点、结构类型、基础形式、埋置深度和变形限制等方面资料的基础上进行。

工程地基勘查的目的在于使用各种勘查手段和方法，调查研究和分析评价建筑场地和地基的工程地质条件，为设计和施工提供所需的工程地质资料。

建筑场地地形平坦，地表土坚实，并不证地基土均匀与坚实。

优良的设计方案，必须以准确的工程地质资料为依据，地基土层的分布、土的松密、压缩性高低、强度大小、均匀性、地下水埋深及水质、土层是否会液化等条件都关系着建筑物的安危和正常使用。

结构工程师只有对建筑场地的工程地质资料全面深入的研究，才能做出好的地基与基础设计方案。

在实际工程施工中精确的地质勘查数据，大大减少了桩基础施工困难与复杂的程度，为现场施工人员准确定位桩位、桩顶标高、基础持力层位置及掌握施工现场地下土层状况提供了大量依据，不但提高了基础工程施工进度，而且还节省了大量不必要工程开支，从而有效的控制了工程的投资预算，由此可见，在设计阶段和建设施工前期做好场地地质勘查工作不但重要而且必要，为今后确保建筑物的正常使用提供了有力保障。

各阶段勘查的内容建筑场地的岩土工程勘察宜分阶段进行，可行性研究勘查阶段：应符合选择场址方案的要求；初步勘查阶段：应符合初步设计的要求；详细勘查阶段：应符合施工图设计的要求；场地条件复杂或有特殊要求的工程，宜进行施工勘查。

对采用桩基础的建筑物，应查明场地各种岩土的类型、深度、分布、工程特性和变化规律；当采用基岩作为桩的持力层时，应查明基岩的岩性、构造、岩面变化、风化程度确定其坚硬程度、完整程度和基本质量等级，判定有无洞穴、临空面、破碎岩体或软弱岩层；查明水文地质条件，评价地下水对桩基设计和施工的影响，判定水质对建筑材料的腐蚀性；查明不良地质作用，可液化土层和特殊性岩土的分布及其对桩基的危害程度，并提出防治措施的建议；评价成桩的可能性，论证桩的施工条件及其对环境的影响。

持力层的选择如果建筑场地是稳定的，地基基础的设计就必须满足地基承载力和基础沉降这两项基本要求。

基础的形式有深、浅之分，前者主要把所承受的荷载相对集中的传递到地基深处，而后者则通过基础底面，把荷载扩散分布到浅层地基，因而基础形式不同、持力层选择时侧重点也不一样。

对浅层基础而言，在满足地基稳定和变形要求的前提下，基础应尽量浅埋。

如果上层土地基承载力大于下层土时，尽量利用上层土作地基持力层，若遇软弱地基，宜利用上部硬壳层作为持力层。

冲土层、建筑垃圾和性能稳定的工业废料，当均匀和密实度好时，亦可利用作为持力层，不应一概予以挖除。

如果荷载影响范围内的的地层不均匀，有可能产生不均匀沉降时，应采取适当的防治措施，或加固处理，或调整上部荷载大小。

如果持力层承载力不能满足设计要求，则可采取适当的地基处理措施，如软弱地基的深层搅拌、预压堆载、化学加固，湿陷性地基的强夯密实等。

需要指出的是，由于勘查详细程度有限，加之地基土工程性质和勘查手段本身的局限性，勘察报告不可能完全准确地反映场地的全部特征，因而在阅读和使用勘察报告时，应注意分析和发现问题，对有疑问的关键性问题应设法进一步查明，以确保工程质量。

对深基础而言，主要的问题是选择桩尖持力层。

一般地，桩尖持力层宜选择层位稳定的硬塑层~坚硬状态的低压缩性粘土层和粉土层，中密以上的砂土和碎石层，中~微风化的基岩。

当以第四纪松散的沉积层作为桩尖持力层时，持力层的厚度宜超过6~10倍桩身直径或桩身宽度。

持力层的下部不应由软弱的地基和可液化地层。

当不可避免持力层下的软弱地层时，应从持力层的整体强度及变形要求考虑，保证持力层有足够的厚度。

此外，还应结合地层的分布情况和岩土特征，考虑成桩时穿过持力层以上各地层的可能性。

做好了桩基础施工前地质勘查工作，下一步工作重点就是根据对施工现场地下土层的掌握情况进行桩基础施工。

第三章预应力管桩施工前准备工作由文献[2]、[3]、[6]可得：预应力管桩的制作预制桩在桩厂制作完成，按不同强度可分为A型、B型、AB型桩，主要是因桩的钢筋配置不同而不同，B型为一般的桩，A型桩增加了纵筋，AB型桩在A型桩的基础上，又在桩的两头增加了箍筋；桩的钢筋为先张法预应力钢筋，其强度高韧性差，砼下料严格按照配合比进行，由电脑控制搅拌，下料结束后使用离心式振捣，桩的强度等级一般为C80，浇筑完毕后蒸汽养护7d（PHC管桩制作详见图3-1、图3-2）。

预应力管桩施工前准备预应力管桩进场施工前审批程序预应力管桩进场施工之前，施工单位应报送打桩队伍的专业资质和预应力管桩生产厂家的相关资料给监理单位进行审查，基本审查内容：1. 监理在审查过程中应审查打桩施工队伍和管桩生产厂家是否具备国家行业部门所批准的，具有法定资质资格的专业队伍和专业厂家，打桩机具是否在进场前通过国家标准计量局和相关部门进行检测。

2. 管桩出厂合格证、检测报告书是否有省建设厅所属下的质量检测中心的相关批文、盖章，进厂的管桩规格、数量与批文、报告应相符。

3. 对现场的管桩进行质量检查（1）桩的表面应平整密实，掉角的深度不应超过10㎜，且局部蜂窝和掉角的缺损总面积不得超过该桩表面全部面积的%，并不得过分集中。

（2）桩长偏差范围控制在＋%L～－%L，桩身弯曲控制在1/1000L内。

（3）桩的壁厚允许偏差范围应不大于±5㎜，桩内径偏差范围±2㎜，桩顶面平整度不大于10㎜，局部磕损深度≤10㎜，其面积≤50㎝2。