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湖北卓南基础工程有限公司

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，为了保证工程质量和进度，监理工程师在锤击、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较短长度该如何处理， 以避免在施工过程中因设计修改而影响工程进度。
二、检查施工场地和业主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，每台压桩机都在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，应建议业主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都在150KVI以上，当施工方同时采用二台以上静力液压桩机施工时，业主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，这样就存在业主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，则应建议业主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，在施工期间应与业主、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**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，业主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，应重点审查打(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，首先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**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**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，以出具的检验证明为准；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，保证工程计量准确。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，为了保证管桩的承载力，应要求施工方在配管时将较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、对管桩在特殊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较短长度时，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**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，应建议设计增大压力值看是否能穿过砂层，但压力值不应**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**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**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，作出一名出色的监理工程师应积极地去思考、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。

预应力管桩概述



一、概述
**以来，我国经济建设带动了土木建筑工程的迅速发展，大量的高层建筑、大跨度的桥梁、高速公路、港口、码头等工程均需要优质的桩基。20年前，预应力混凝土管桩由日本引进中国大陆，在各类型桩型中异军突起，成为我国大多数经济发达省份普遍采用的基本建设桩型。目前全国管桩年产量已**过1.8亿米，产值约165亿；并且以每年10%-15%的速度递增，现已成为建筑业不可缺少的材料。
二、混凝土管桩优点
纵观目前我国现有的20多种桩型，要数预制桩在其成桩过程中掺杂的人为因素较少，质量较稳定，预制桩包括混凝土方桩、钢桩、钢管混凝土桩和预应力管桩。其中管桩是体现了当代混凝土技术进步和混凝土制品高新工艺水平的一种预制桩。单比管桩，混凝土方桩其制作环境和设备条件差、价格贵、生产周期长、劳动生产率低、材料耗用量大、沉桩时挤土量大，施工难度大，损耗率高，不利于工厂生产储备、施工过程中噪音大。 预应力管桩具有明显的优越性：
1、质量稳定，性能可靠 预应力混凝土管桩是按照一定的标准和工艺流程生产，制作环境和设备较好，采用室内高温、高压蒸汽养护，不受环境气候的影响。而方桩的养护一般为自然养护，环境气候的变化直接影响到混凝土强度的发展。
2、生产周期短 管桩由于采用湿热二次养护, 从原料到成品桩只需24小时，而方桩制作成型后混凝土需养护28天，不利于地质变化后桩长调整的及时性。
3、设计选用范围广 管桩规格齐全，从ф300～ф800以及ф1000～ф1200都有，不同的壁厚，适应不同的承载要求，其单桩承载设计值一般可达6000KN以上，大口径的后张法管桩，桩身承载较高可达15000KN～28000KN以上，而方桩规格和承载力都无法与管桩相比。
4、单桩承载力高，单位承载力造价便宜
预应力混凝土管桩抗压强度等级为C80，因此单桩容许承载力高；管桩生产效率较高，成本也得到较好控制，价格较便宜，目前管桩价格不足钢桩的1/3。
5、抗弯、抗拉性能好。
由于管桩桩身混凝土强度高，加上使用了高强度、低松驰的预应力**钢筋，使桩身具有相当高的有效预压应力（4-10MPa），因此PHC管桩具有相当大的抗弯和抗拉能力。方桩因无预应力，抗弯性能差。
6、成桩质量可靠。
因桩身混凝土密实、强度高，耐打性好，对持力层起伏变化大的地质条件适应性比其它桩型强，施工中损耗率较低，而方桩易打碎或打断。
7、吊装方便、施工方便。
管桩可直接采用两头勾吊法。施工现场简洁，施工中随地质变化可随时调整桩身长度，施工难度小，方便。方桩起吊不方便，必须准确起吊点否则会断桩，施工速度慢，接桩时易出现对接不好。桩身长度不能随便调整，浪费材料。
8、适应范围广。
可广泛应用于工业与民用建筑、铁路、公路、桥梁、码头、港口等工程建设和大型设备基础工程等，同时，很容易满足设计要求，很少出质量事故。
9、具有与其它桩型的桩基设计更高的抗震性能。
从1976年唐山大地震、1978年日本宫城大地震、1999年中国台湾南投、台中大地震、1999年日本阪神地区大地震后的调查表明，良好的PHC管桩基础设计不至于造成建筑物的灾难性倾覆和倒塌。
总之，PHC管桩以其特有的技术性能好，综合经济指标佳，文明便捷的施工速度快，已受到越来越多的设计人员和建设单位的欢迎。


管桩设计和施工时应注意的事项
1、PTC管桩的长度设计时
应根据路基填筑高度、现有路面行车荷载对路基的影响作用、加宽路基下部的工程地质条件等因素综合考虑。进行多方案的技术比较、经济分析后确定桩的设计长度应符合预制规格的要求，以整米数计算。
2、同一加宽改建工程项目中PTC管桩的规格、型号不应太多
设计长桩可通过两种或以上桩型配桩解决，以免给管桩的生产加工、运输及调配造成困难。特别是要注意避免造成施工上的错误。
3、综合考虑工程地质情况和管桩的桩身强度
确定单桩的承载力。施工中所用管桩为开口桩，在压桩过程中桩下部的自然土会受压后挤入一定数量的硬土，阻塞桩口造成桩端的自然封闭形成闭口桩，增加
桩的承载力。
4、严格控制压桩速度
一般应控制在1米/分钟左右为宜，使各层土体能够正确反映其抗剪能力，当遇到大块障碍物影响压桩时，减慢压桩速度避免桩体出现偏位。
5、应尽量避免使用锤击式沉桩
特别是路基填土高度大于5米的路段，要求必须使用液压式静压机。由于锤击式打桩机落锤时瞬间的冲击力较大，会对原有高填方段路基带来一定的振动影响，破坏原有路基的稳定，特别是路基含水量较大时，连续多次的冲击振动影响会使路基土发生液化，同时受到路面荷载的作用使路基产生滑动面，造成原有路基及路面的开裂，严重时会造成原有路基的滑坡。
6、桩帽的尺寸大小应依据工程地质情况及路基的填土高度区。不宜统一尺寸，应按照高路基大桩帽，低路基小桩帽的原则来控制。
7、管桩施工结束后，若有高出地面的桩头，应对桩头加以保护。严禁施工机械碰撞，需要破除多余桩头时，可人工顺桩一点一点的凿除，禁止采取人工垂直桩身用重锤敲击破除，垂直桩身重锤敲击会造成管桩的开裂破碎，影响管桩的承载力。