当前位置:文档之家› 层状地基中PHC管桩的静压残余应力试验研究_寇海磊

层状地基中PHC管桩的静压残余应力试验研究_寇海磊

层状地基中PHC管桩的静压残余应力试验研究_寇海磊
层状地基中PHC管桩的静压残余应力试验研究_寇海磊

第35卷 第7期 岩 土 工 程 学 报 Vol.35 No.7 2013年7月 Chinese Journal of Geotechnical Engineering July 2013 层状地基中PHC管桩的静压残余应力试验研究

寇海磊,张明义,白晓宇

(青岛理工大学岩土工程研究所,山东 青岛 266033)

摘要:静压桩贯入过程中,因桩顶卸荷残留于桩身的应力较为显著。通过成层土地基中5根桩身预埋准分布式FBG 光纤传感器的静压桩足尺试验,对开口PHC管桩沉桩过程中施工残余应力性状、沉桩结束17 d内桩身残余应力的发展变化情况及其对后续静载荷试验影响进行了阐述。试验表明,开口PHC管桩桩身残余应力及桩侧平均残余摩阻力随贯入深度呈折线型分布,中性面深度与贯入桩长比值介于0.66~0.92之间,其大小与桩端持力层密实度及桩端残余应力呈正相关关系。土塞效应成为制约开口PHC管桩桩端残余应力不同于其他桩型的主要因素之一;休止期内桩身残余应力逐渐趋于稳定,中性面处桩身残余应力降低幅度介于 3.2%~29.88%之间,桩端残余应力降低幅度介于10.78%~

32.39%之间;静载荷试验过程中不考虑施工残余应力将高估中性面以上桩侧摩阻力约53.46%,低估中性面以下桩侧摩

阻力及桩端阻力分别56.62%,10%。研究成果可为进一步研究开口PHC管桩施工残余应力性状提供依据。

关键词:开口PHC管桩;残余应力;FBG光纤传感器;时间效应;桩基承载力

中图分类号:TU473 文献标识码:A 文章编号:1000–4548(2013)07–1328–09

作者简介:寇海磊(1984–),男,山东寿光人,博士研究生,主要从事地基基础、桩基础及基坑工程等方面的研究工作。E-mail: kou123321@https://www.doczj.com/doc/419536028.html,。

Field performance of residual stresses in jacked PHC pipe piles in layered ground

KOU Hai-lei, ZHANG Ming-yi, BAI Xiao-yu

(Institute of Geotechnical Engineering, Qingdao Technological University, Qingdao 266033, China) Abstract: The residual stress along piles after unloading at pile tip is significant during installation. The full-scale tests are conducted on 5 piles inserted with quasi distributed FBG optical fiber sensors jacked into stratified soils. The post-installation residual stress in opened PHC pipe piles during installation, the variations in residual stress during 17 d after installation and the effect on static load tests are elaborated. The results indicate that the distribution of residual stresses and average residual shaft friction in opened PHC pipe piles during installation resemble a folded line, and the ratio of neutral point depth to pile penetration is between 0.66 and 0.92, which is positively related with the bearing stratum compactness at pile tip and residual point resistance. The plugging effect becomes one of the main factors to restrict the residual point resistance in opened PHC pipe piles, and it is different from that of other pile types. The residual stresses tend to decay to a stable value gradually after installation, and the reduction of residual stress in neutral point is between 3.2% and 29.88%, while that of the residual point resistance is between 10.78 % and 32.39%. It will overestimate the side friction above neutral point by about 53.46%, and underestimate the side friction below neutral point by about 53.46% and the tip resistance by 10% separately without regard to the post-installation residual stresses during the static load tests. The research results can provide the basis for the post-installation residual stresses in opened PHC pipe piles further.

Key words: opened PHC pipe pile; residual stress; FBG optical fiber sensor; time effect; bearing capacity

0 引 言

静压桩贯入过程中,完成一次单程压桩后因桩顶卸载、桩身弹性压缩无法完全恢复而内锁于桩身的力称为施工残余应力,其性状与桩周土性密切相关[1]。研究表明,中性面的存在是残余应力区别于桩身其他应力的重要特征之一[2]。中性面以上桩身残余应力表现为负摩阻力,中性面以下残余应力表现为正摩阻力。桩体贯入及后期工作状态下,残余正摩阻力与负摩阻力及残余端阻力相互平衡。

施工残余应力对桩基承载力性状具有重要影响[3-6]。常规测试试验开始前,一般将测试仪器调零,这实际

───────

基金项目:国家自然科学基金项目(51078196);教育部高等学校博士学科点专项科研基金项目(20093721110002)

收稿日期:2012–12–18

第7期寇海磊,等. 层状地基中PHC管桩的静压残余应力试验研究 1329

上是对桩身残余应力进行了清零处理,没有考虑施工残余应力的影响,造成桩侧阻力、桩端阻力测试结果与实际情况不符。对于单桩竖向抗压静载荷试验,忽略施工残余应力将高估中性面以上侧摩阻力,低估中性面以下侧摩阻力及桩端阻力[7-8];对于单桩竖向抗拔试验,忽略施工残余应力将低估中性面以上侧摩阻力,高估中性面以下侧摩阻力及桩端阻力[1]。

国外对施工残余应力研究开展较早。1973年,Hanna等在密实砂土地基室内模型试验中发现了桩身残余应力现象[9]。随后,Vesic在其文献[10]中指出施工残余应力对桩身性状具有重要影响;Cooke [3]分别对伦敦硬黏土地层中直径为0.17 m、长为5 m静压钢管桩及3根直径为0.63~0.94 m、长度介于9.3~15.2 m混凝土灌注桩桩身残余应力进行了观测。结果显示,硬黏土地层中混凝土灌注桩桩身残余应力较小,残余应力对静压桩性状影响较大;O'Neill等[11]对黏性土地基13 m长闭口钢管桩锤击法施工桩身残余应力进行了报道;Rieke等[8]对砂土地基18.3 m长H型钢桩施工残余应力进行了观测;Yen等[12]报道了长度为36 m 闭口钢管桩一系列试验,指出黏性土地基中沉桩结束30 d后施工残余应力增长显著;Altaee等[13-14]对击入均质砂土地基中混凝土方桩残余应力进行了观测;Paik等[15]记录了击入密实砾质砂土地基中开、闭口钢管桩施工残余应力;Zhang等[16]对花岗岩残积土地基中锤击法施工的桩长介于47.3~59.8 m之间H型钢桩施工残余应力进行了测试。国内对施工残余应力研究开展较晚且报道不多。张明义[17]通过自制桩端传感器对静压14 m长混凝土方桩桩端残余应力进行了测试。Liu等[18]通过桩端安装特制土压力盒,得到了中密砂质粉土地基中长度为19.5 m静压开口PHC管桩桩端残余应力。俞峰等[19]报道了花岗岩残积土地基中长度分别为25.8 m及41.4 m静压H型钢桩施工残余应力性状。

桩身残余应力在实际工程中不易测量,因此众多学者试图通过数值计算及模拟的方法对桩身残余应力进行预测。Briaud等[7]结合标准贯入试验结果提出了考虑施工残余应力的桩侧及桩端荷载传递曲线,建立了施工残余应力预测公式。Poulos等[4]提出了基于弹性连续体模型的边界元残余应力计算方法。Costa等[20]从波动方程理论出发建立了桩身残余应力的动力分析法。Altaee等[21]采用非线性有限元法对锤击桩施工残余应力进行了数值模拟;张文超[22]利用ABAQUS有限元软件对沉桩结束瞬时桩身残余应力进行了数值模拟,并就桩土摩擦系数、桩体刚度、桩周土体变形模量及桩径等因素对残余应力的影响进行了阐述。Alawneh等[23]建议引进桩身弹性系数η来计算桩端残余应力;俞峰等[19]在假定桩身残余摩阻力符合斜直线分布条件下给出了桩身残余应力函数解答。但这些方法的预测精度仍待改进。

施工方法对桩身残余应力具有重要影响。Randolph[24]指出静压桩施工引起的残余应力要大于锤击法施工。国外对施工残余应力的研究主要是围绕锤击桩展开,国内则主要针对静压法施工对残余应力进行阐述且报道较少。残余应力时间效应仅文献[12,16,25]中对其进行了说明,但结论却不尽相同,有必要进行进一步探讨。本文通过桩身预埋准分布式FBG 光纤传感器静压开口混凝土管桩足尺试验对沉桩过程中施工残余应力性状、残余应力对预制桩竖向抗压承载性状的影响及休止期内桩身残余应力时间效应进行研究,从多个角度系统阐述静压开口PHC管桩施工残余应力性状。

1 场地与试验概况

1.1 工程地质条件

现场试验位于杭州富阳,场地属富春江冲海积平原地貌,地形总体平坦,局部稍有起伏。场区地层主要为由海相—冲积相和海陆过渡沉积物构成的第四纪覆盖层,基岩埋藏较深,约在22.3~26.8 m以下。桩长范围内地层结构以黏性土为主,地下水位埋深为-(0.2~1.5) m。场区内土层分布情况如表1所示。

1.2 试验设置

试验采用PHC-A400(75)型高强预应力混凝土开口管桩,直径400 mm,壁厚75 mm,单节桩长分别为5,13 m,编号依次为PJ1,PJ2,PJ3,PJ4,PJ5。沉桩使用ZYJ680A型液压式静压桩机,最大压桩行程为1.8 m。PJ1,PJ2历经15次压桩行程后,桩端抵达N63.5≈17.9的圆砾层,终止压桩力分别为1210,980 kN;PJ3,PJ4,PJ5历经11次压桩循环后,桩端抵达SPT-N≈9.5的粉质黏土层,终止压桩力分别为760.55,790.65,527.1 kN。PJ1,PJ2最终埋置桩长为18 m,PJ3,PJ4,PJ5最终埋置桩长为13 m。

沉桩前通过桩身预开槽埋设的方式沿桩侧安装准分布式FBG光纤传感器,用来监测沉桩过程及沉桩结束后桩身应力变化情况,如图1所示。FBG光纤传感器工作的基本原理是:当传感器所处环境的温度、应力、应变或其它物理量发生变化时,光栅的周期或纤芯折射率将发生变化,从而使反射光的波长发生变化,通过测量物理量变化前、后反射光波长的变化,就可以获得待测物理量的变化情况。传感器安装按照2.5 m 布设间距,PJ1,PJ2设置9个量测截面,PJ3,PJ4,PJ5设置6个量测截面。传感器之间连接导线用铠装光缆加强保护,桩顶端沿桩内侧预钻孔引出,防止贯

1330 岩 土 工 程 学 报 2013年

表1 试验场地土层概况

Table 1 Geological profile at test site

图1 FBG 传感器安装

Fig. 1 Installation of FBG sensors

图2 传感器布设示意图

Fig. 2 Layout of sensors along jacked piles

入过程中桩箍对连接导线的损坏,如图2所示。试验用FBG 光纤传感器标距80 mm ,最大测试范围3000

μξ,具有良好的长期稳定性,能够满足沉桩过程及后

期测试的需求。因沉桩过程时间较短、沉桩结束后地温变化幅度小,忽略温度对光纤光栅传感器波长变化的影响。

沉桩结束后间隔一定时间对试桩PJ1,PJ2,PJ3,PJ5进行桩身残余应力测试。试桩PJ4沉桩结束408 h 后采用慢速维持荷载法进行静载荷试验直至破坏,残余应力测试分别在沉桩结束瞬时、静载荷试验开始前后进行,试验方案如图3所示。整个试验观测时间持续约17 d 。试桩间距为4 m ,大于4D (D 为桩径),忽略邻近桩压入对已压入桩身残余应力的影响。

2 试验成果分析

试桩就位贯入开始前,记录FBG 光纤传感器波长,以此为初始读数。记录单程压桩结束、压桩力释 放后光纤传感器波长,以此为沉桩结束瞬时读数,便可求出此刻相应量测截面桩身残余应变,乘以桩身弹性模量即可求得桩身残余应力,结合桩身截面及桩土接触表面积便可求出桩身残余摩阻力。数据采集采用SI425光纤光栅解调仪,设备稳定性好,能够对监测数据进行实时采集。PJ1,PJ2接桩时预留导线从管内接出,需要再次接导线至数据记录设备,此过程时间较短,忽略桩身残余应力变化。 2.1 施工残余应力随贯入深度变化

图4表示贯入过程中施工残余应力随深度变化曲线。可见,桩顶卸荷后残留于桩身内应力较大,且随着桩体进一步贯入,桩身残余应力逐渐增大至最大值,然后线性减小至桩端残余应力。以PJ1为例,贯入13 m 时桩身最大施工残余应力为1.2 MPa ,贯入18 m 时为1.72 MPa ,增长幅度约为43.3%,累积效应显著。图中桩身残余应力均为压应力,没有出现零值或负值,说明桩顶卸载后,桩身始终处于压缩状态。桩身残余应力最大值出现的位置即为残余应力中性面(点),中性面以上桩身弹性变形较大,卸载后桩体相对土体出现向上的位移,残余摩阻力方向向下;中性面以下,桩体相对桩周土体位移始终向下,残余摩阻力方向向

土层 厚度/m

天然含水率 w /% 天然重度

/(kN ·m -3

)

孔隙比e 内摩擦 角 /(°)黏聚力c /kPa 压缩模量E s /MPa SPT-N 平均值 N 63.5 素填土 0~3.3 — — — — — —

— — 淤填土 0.3~5.8 — — — — — —

— — 粉质黏土 0.3~5.8 25.70 19.36 0.73 21.50 14.10 4.50 10.5 — 砂质粉土 3.5~12.0 31.20 18.52 0.87 29.40 7.10 5.50 8.4 — 淤泥质黏土 8.9~13.5 44.80 17.07 1.28 8.00 15.80 2.00 — — 粉质黏土 12.8~15.7 23.40 19.77 0.67 22.80 28.50 7.50 9.5 —

圆砾 14.5~17.0 — — — — — —

— 17.9 圆砾夹卵石 15.6~25.4

— — — — — —

— 26.8

第7期 寇海磊,等. 层状地基中PHC 管桩的静压残余应力试验研究

1331

图3 试验设置及桩位布置示意图 Fig. 3 Setup of test sequences and pile locations

上。桩顶不受力状态下,中性面以上残余负摩阻力与中性面以下残余正摩阻力及残余桩端阻力相互平衡,桩体残余应力系统处于稳定状态。

图4 施工残余应力随贯入深度变化曲线 Fig. 4 Development of residual stress with depth

将施工残余应力及贯入深度无量纲化后,可得桩身残余应力随贯入深度的变化趋势,如图5所示。分

析可知,虽然数据点较为离散,但桩身残余应力呈折线型分布,与俞峰等[19]静压H 型钢桩建议采用分布模型一致,说明静压开口PHC 管桩桩身残余应力同样符合折线型分布,图中折线拐点即为施工残余应力最大值max f 。由图中可以看出,PJ1,PJ2与PJ3,PJ4,PJ5桩身残余应力分布趋势基本一致,其最大不同在于折线斜率及桩端残余应力大小。残余负摩阻力随沉桩循环次数不断积累[25],此为PJ1,PJ2施工残余应力较大的原因。桩端残余应力大小则与桩端持力层性状有关,桩端持力层越密实,桩顶卸荷后对桩端约束越大,则桩端残余应力越大。

图5 桩身残余应力分布模型

Fig. 5 Distributed model of residual stress along piles

因桩身传感器布设较为稀疏,试桩残余应力最大值(中性面)确切位置较难测定,假设桩身传感器最大残余应力量测截面即为残余应力中性面,这种假设虽与桩身实际中性面位置略有偏差,但现有研究成果及本次试验结果验证这种假设是合理的。图4显示随着桩体的贯入,中性点位置逐渐向下移动。以横坐标表示桩长径比,纵坐标表示中性点位置与桩体贯入深度比值,绘制中性点随桩体贯入深度的变化关系,如

1332 岩土工程学报 2013年

表2 静压混凝土桩桩端残余应力实测值

Table 2 Measured residual point resistances of jacked concrete piles

图6所示。为便于比较,将俞峰等[19]、Altaee等[13]及Zhang等[16]试验结果一同绘制于图6。分析可知,本次试验Z n/L p比值介于0.66~0.92之间,平均值约为0.8。试桩PJ1,PJ2中性点位置与桩体贯入深度的比值略大于平均值,约为0.9;PJ3,PJ4,PJ5比值约为0.74,略小于平均值。由图看以看出,Z n/L p比值与桩长径比及沉桩方法关系不大,与桩周土性状及桩端持力层密实度有关,随桩端土层性状变化略有不同。对于本次试验,桩周土体性状相近,桩端持力层越密实,中性面以下桩身残余应力及残余端阻力越大,相应的残余负摩阻力越大,Z n/L p比值越大。

受FBG光纤传感器尺寸影响,测量单元不能恰好安装在桩底端,桩端残余应力不能进行直接测量,可根据桩身残余应力分布曲线线性外推获得,如表2所示。表中数据显示,试桩桩端残余应力较为显著,PJ1,PJ2桩端残余应力要明显大于PJ3,PJ4,PJ5桩端残余应力,这种差异主要来源于桩端持力层性状不同。桩端持力层越密实,刚度越大,桩端卸载后对桩端约束越大,桩端残余应力数值越大。对于试桩PJ5,压桩力较小,但桩端残余应力较大,其原因可能与贯入过程中土塞残余应力较大有关。

图6 残余摩阻力中性点位置与贯入桩长关系曲线 Fig. 6 Relation curves of neutral-point of residual stress and pile depth

相比张明义[17]试验结果,本次试验及Liu等[18]试验桩端残余应力值较小。开口PHC管桩贯入过程中容易沿桩身内壁形成土塞,土塞效应是开口管桩区别于其他桩型最主要的施工效应之一[26]。开口PHC管桩桩身残余摩阻力可分为内、外壁两部分,尽管传感器安装在更靠近管桩外壁的位置,但它代表的是整个桩身的残余应力,因为数据处理是假定同一桩截面的各点是共同工作的。本次试验及Liu等[18]试验桩贯入过程中土塞效应显著,测试所得桩端残余应力实际为桩身内、外壁残余应力之和,内壁残余摩阻力实际就是土塞残余阻力,而张明义[17]所用桩型为混凝土实体方桩,贯入过程中无土塞效应产生,所测桩端残余应力较为客观,桩型成为制约桩端残余应力的最主要因素。

表2同样给出了各静压桩桩端残余应力q pr与终止压桩应力p j的比值大小。可以看出,虽然各静压桩桩端残余应力差别较大,终止压桩力各不相同,但q pr/p j却处于同一数量级,说明桩端残余应力与终止压桩力具有一定关系,终止压桩力越大,沉桩结束后桩端残余应力越大,与俞峰等[19]研究结果一致。对于本次试验而言,试桩q pr/p j比值小于文献[17,18]试验结果,笔者认为上述两篇文献都是直接把测量单元放在桩端管壁以下,产生上述差别的原因可能就在于土塞残余应力。

利用桩身量测单元残余应力两相邻读数,可推断桩身截面中点处残余摩阻力分布,如图7所示。图中残余摩阻力方向向上为正,向下为负。可见,中性面以上桩身残余应力为负摩阻力,中性面以下为正摩阻力,其平均值反映了桩侧残余摩阻力的大小。图7显示,随着桩体的贯入,沉桩循环次数逐渐增加,中性面以上残余负摩阻力逐渐积累。

图8表示将桩侧残余摩阻力进行无量纲化后随贯入深度变化曲线。由图可以看出,虽然试验数据点较为离散,但体现了开口PHC管桩桩身残余摩阻力随贯入深度变化的基本规律:残余负摩阻力随贯入深度向下逐渐增大,于中性面处达到最大值,然后减小至零值,沿桩身下侧正摩阻力逐渐增大至桩端,符合折线型分布模型,与Alawnch等[27]、俞峰等[19]建议模型桩及H型钢桩桩侧残余摩阻力分布模型一致。本次试验贯入桩长下无量纲化残余负摩阻力最大值约为-1.25,

资料来源桩长径比桩端土层情况桩端残余应

力q pr/MPa

终止压桩

应力/ kN

终止压桩应

力p j/ MPa

q pr/ p j

张明义(2004)密实砂砾土,SPT-N=20.0 4.20

Liu等(2009)47.1 中密砂质粉土,SPT-N= 14.0 1.00 1000.00

7.41 0.135

PJ1 45.0 圆砾,N63.5=17.9 1.38 1210.00 15.80 0.087

PJ2 45.0 圆砾,N63.5=17.9 1.29 980.00 12.80 0.101

PJ3 32.5 粉质黏土,SPT-N=9.5 0.34 760.55 9.93 0.033

PJ4 32.5 粉质黏土,SPT-N=9.5 0.48 790.65 10.32 0.046

本次试验

PJ5 32.5 粉质黏土,SPT-N=9.5 0.41 527.10 6.88 0.060

第7期 寇海磊,等. 层状地基中PHC 管桩的静压残余应力试验研究

1333

大于文献[25,26]试验结果值(约为-1.0),其机理较难解释。笔者认为,其与桩周土性状、桩身材料及桩型具有一定关联,俞峰等[25]及Zhang [16]基于花岗岩残积土进行且桩型均为H 型钢桩。

图7 桩侧平均残余摩阻力分布曲线

Fig. 7 Variation of average residual friction with depth

图8 静压桩平均残余摩阻力无量纲化分布曲线 Fig. 8 Variation of average residual friction with depth

2.2 桩身残余应力时间效应分析

沉桩结束408 h 后对试桩PJ4进行竖向抗压静载荷试验,按照《建筑桩基检测技术规范》(JGJ106—2003)采用慢速维持荷载法加荷至破坏。图9表示PJ4沉桩结束至静载荷试验结束后桩身残余应力变化曲线。相比沉桩结束瞬时,静载荷试验开始前桩身残余应力呈下降趋势。静载荷试验结束后,相比静载荷试验开始前桩身残余应力出现小幅度增加,但从整体来看,桩身残余应力变化趋势是降低的。以中性面处桩身残余应力为例(Z n =10.35 m ),沉桩结束瞬时、载荷试验开始前、后施工残余应力分别为0.93,0.89,0.90 MPa 。载荷试验开始前后施工残余应力增长1.0%,休止期内残余应力降低3.2%,此现象与沉桩过程桩身残余应力变化规律并不矛盾。

图9 PJ4休止期内桩身残余应力变化趋势

Fig. 9 Variation of residual stress along PJ4 after installation

研究表明,沉桩循环荷载作用下及循环静载荷试验过程中,中性面以上残余负摩阻力逐渐累积,而某一固定土层处单位残余负摩阻力逐渐衰减[19]。刘俊伟

等[28]通过建立施工全过程能量方程对不同沉桩循环作用下施工残余应力进行了模拟,也得出了上述结论。相对于贯入过程循环荷载而言,竖向抗压静载荷试验可看作慢速荷载循环,增大的桩身残余应力响应得不到积累,增幅不显著。沉桩结束后桩周土强度逐渐恢复,桩土相互作用体系逐渐恢复至平衡状态,桩身残余应力逐渐消散并趋于某一稳定值。

以试桩就位、贯入开始前桩身FBG 光纤传感器读数为初始读数,可得PJ1,PJ2,PJ3,PJ5沉桩结束瞬时及各测试时间点桩身残余应力发展变化情况,如图10所示。以各试桩中性面处桩身残余应力为研究对象,将残余应力变化情况汇总于表3。PJ1,PJ2,PJ3,PJ5沉桩结束瞬时中性面处桩身残余应力分别为1.72,1.62,0.92,0.93 MPa ,沉桩结束284 h 变化为1.21,

1334 岩 土 工 程 学 报 2013年

表3 试桩中性面处桩身残余应力变化情况

Table 3 Variation of residual resistances of jacked piles in neutral-point

1.28,0.82,0.78 MPa ,变化幅度分别为29.88%,21.10%,11.30%,15.78%,降幅显著,与PJ4休止期内桩身残余应力变化趋势一致。

图10 休止期内桩身残余应力变化情况 Fig. 10 Variation of pile residual stress after installation

图11为休止期内桩端残余应力随休止时间的变化情况,图中桩端残余应力根据桩身残余应力分布曲线外推获得。随着沉桩休止时间的延续,桩端残余应力均出现不同程度的降低,其中PJ1,PJ2桩端残余应力降低较大,降低幅度分别为32.39%,30.91%;PJ3,PJ4,PJ5桩端残余应力降幅较小,分别为29.57%,10.78%,28.86%,此现象可从土体弹塑性变形角度去解释。PJ1,PJ2桩端位于圆砾层,圆砾层性状与砂土类似,圆砾(砂土)的蠕变效应使桩端土产生向下的位移,桩端土相对桩下沉,类似于桩端回弹,桩端残余应力产生较大幅度的降低[25]。

2.3 施工残余应力对基桩承载力的影响

沉桩结束408 h 后对PJ4进行竖向抗压静载荷试验,加载至1200 kN 桩体破坏,此时桩顶总沉降量为

45.8 mm ,卸载后桩顶残余沉降量为7.2 mm 。图12,13分别给出了PJ4达到最大加载量时桩身应力及单位桩侧摩阻力分布曲线,其中桩侧摩阻力根据相邻FBG 光纤传感器截面处轴力差获得。以载荷试验开始前桩身预埋FBG 光纤传感器读数为初始读数可获得不考虑残余应力的桩身应力及侧摩阻力分布曲线,它们体现的是桩顶荷载对试桩的直接作用。以试桩就位、贯入开始前传感器读数为初始读数,则可获得考虑残余应力的桩身应力及侧摩阻力分布图,它反映的是试桩受荷作用下桩身实际受力情况,这是常规静载荷试验所无法获取的。由图可以看出,桩身残余应力的存在对桩身受力影响较大。不考虑施工残余应力的桩表现出典型的摩擦桩性状,考虑残余应力后桩身下部所承

图11 休止期内桩端残余应力变化情况

Fig. 11 Variation of residual point resistances after installation

图12 静载荷试验过程中桩身应力性状 Fig. 12 Pile stress properties during static load tests

间隔时间/h

试桩编号

大小/MPa

1.72 1.71 1.69 1.49 1.37 1.21 PJ1 降低幅度/% 0 0.64 1.92 13.43 20.52 29.88 大小/MPa 1.62 1.58 1.47 1.40 1.36 1.28 PJ2 降低幅度/% 0

2.59 9.44 1

3.46 16.23 21.10 大小/MPa 0.92 0.90 0.88 0.86 0.84 0.82 PJ3 降低幅度/% 0 1.7

4.78 6.63 8.96 11.30 大小/MPa 0.93 0.90 0.86 0.83 0.80 0.78 PJ5

降低幅度/%

0 3.03 7.35 10.81 13.62 15.78

第7期寇海磊,等. 层状地基中PHC管桩的静压残余应力试验研究

1335

图13 静载荷试验过程中桩侧摩阻力性状

Fig. 13 Side friction resistance properties during static load tests 担桩顶荷载比例较大,且桩端所承担荷载比较增大。对于本次试验而言,忽略桩身残余应力将高估中性面以上桩侧摩阻力约53.46%,低估中性面以下桩侧摩阻力约56.62%,低估桩端残余应力约10%。

图14表示考虑、不考虑桩端残余应力静载荷试验过程中桩端土压缩曲线[19]。图中虚线表示桩端土变形全过程。ab表示PJ4沉桩结束后桩端土压缩,bc表示沉桩结束瞬时桩端土回弹。静载荷试验过程中,桩端土实际性状为沿着曲线cf不断变化直至破坏。忽略桩端残余应力的常规静载荷试验认为桩顶卸载后桩端沿着bd发生完全回弹,当桩顶再次受荷时,桩端土沿着de曲线破坏。考虑桩端残余应力时,桩端土性状沿着曲线abcf变化;不考虑桩端残余应力的桩端土变化轨迹则为abde。图中显示,桩端土应力–应变关系受桩端残余应力影响较大,与沉桩施工应力历史关系密切。bc曲线代表桩端土回弹量大小,不同桩端土密实度回弹量大小不同,发生破坏曲线也不尽相同(假定破坏曲线),此为桩端土性状制约桩端残余应力大小的内在原因。

图14 静压桩桩顶受荷桩端土压缩特征

Fig. 14 Compressive behavior of soils at jacked pile base

3 结 论

本文在总结分析国内外施工残余应力研究现状的基础上,借助于现场原位试验对开口PHC管桩贯入层状地基中桩身残余应力性状、沉桩结束后残余应力长期发展变化情况及桩身残余应力对基桩承载力的影响等方面进行了阐述。本研究的主要成果包括:(1)准分布式FBG光纤传感技术信号稳定,所用传感器具有较好的长期稳定性,测定贯入过程及沉桩结束后桩身残余应力性状效果较好。施工残余应力性状与贯入过程中桩土荷载传递机理密切相关,桩顶荷载作用下,残余负摩阻力与残余正摩阻力及残余端阻力处于平衡状态。中性面的存在是研究施工残余应力的重要基础。

(2)贯入过程中桩身残余应力及残余摩阻力符合折线型分布。随着贯入深度的增加,桩身残余应力不断积累。试验表明,桩身中性点位置Z n与桩体贯入深度L p比值Z n/L p介于0.66~0.92之间,平均值约为0.8。在桩周土体性状相近的情况下,桩端土层越密实,Z n/L p比值越大。

(3)沉桩结束后桩端残余应力较为显著,与桩端土体性状有关,两者成正相关关系。PJ1~PJ5桩端残余应力与终止压桩应力比值介于0.033~0.101之间,处于同一数量级,说明桩端残余应力与终止压桩应力具有一定关联,终止压桩力越大,沉桩结束后桩端残余应力越大。贯入过程中土塞效应成为制约不同桩型桩端残余应力差异的主要原因。

(4)休止期内施工残余应力在桩土体系相互作用过程中逐渐减小至一稳定值。休止期内PJ1~PJ5中性面处桩身残余应力降幅分别为29.88%,21.10%,3.2%,11.30%,15.78%,对应桩端残余应力降低幅度介于10.78%~32.39%之间,变化幅度显著。

(5)预制桩施工残余应力对桩基承载力具有重要影响。沉桩结束后单桩静载荷试验表明,忽略施工残余应力将高估中性面以上桩侧摩阻力约53.46%,低估中性面以下桩侧摩阻力约56.62%,低估桩端残余应力约10%,桩体表现出典型摩擦桩性状;考虑残余应力后桩身下部及桩端所承担荷载比例增大。

参考文献:

[1] FELLENIUS B H. Determining the true distributions of load in

instrumented piles[J]. ASCE Geotech Special Publication, 2002, 116(2): 1455–1470.

[2] FELLENIUS B H. Determining the resistance distribution in

piles. Part 1: Notes on shift of no-load reading and residual load[J]. Geotech News, 2002b, 20(3): 25–29.

[3] COOKE R W. Influence of residual installation forces on the

stress transfer and settlement under working loads of jacked and bored piles in cohesive soils[J]. Behavior of deep foundations.R.Lundgren. ASTM Special Technical Publication,

1336 岩土工程学报 2013年

1979, 670: 231–249.

[4] POULOS H G. Analysis of residual stress effects in piles [J].

Journal of Geotechnical Engineering, 1987, 113(3): 216–229. [5] FELLENIUS B H, ALTAEE A A. Critical depth: How it came

into being and why it does not exist[J]. Geotechnical Engineering 1995, 113(2): 107–111.

[6] Goble Rausche Likins and Associates. GRLWEAP wave

equation manual[R]. Cleveland: Goble Rausche Likins and Associates, 2002.

[7] BRIAUD J L, TUCKER L. Piles in sand: a method including

residual stresses[J]. Journal of Geotechnical Engineering, 1984, 110(11): 1666–1680.

[8] RIEKE R D, CROWSER J C. Interpretation of pile load test

considering residual stresses[J]. Journal of Geotechnical Engineering, 1987, 113(4): 320–334.

[9] HANNA T H, TAN R H S P. Prediction of residual driving

stress in piles[J]. Canadian Geotechnical Journal, 1973, 10(3): 311–399.

[10] VESIC A S.On the significance of residual loads for load

response of piles[C]// Proceedings of the 9th International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering.

Tokyo, 1977: 374–379.

[11] O’NEILL M W, HAWKINS R A, AUDIBERT J M E.

Installation of pile group in over consolidated clay[J]. Journal of the Geotechnical Engineering Division, ASCE, 1982, 108:

1369–1386.

[12] Tung-Li Yen, Hsiuan Lin, Chung-Tien chin, et al.

Interpretation of instrumented driven steel pipe piles [J].

Foundation Engineering, 1989: 1293–1308.

[13] ALTAEE A, FELLENIUS B H, EVGIN E. Axial load transfer

for piles in sand, Ⅰ: tests on an instrumented precast pile[J].

Canadian Geotechnical Journal, 1992a, 29(1): 11–20.

[14] ALTAEE A, FELLENIUS B H, EVGIN E. Load transfer for

piles in sand and the critical depth [J]. Canadian Geotechnical Journal, 1993, 30(3): 455–463.

[15] PAIK K, SALGADO R, LEE J, et al. Behavior of open- and

closed-ended piles driven into sands[J]. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 2003, 129(4): 296–306.

[16] ZHANG L M, WANG H. Development of residual forces in

long driven piles in weathered soils [J]. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 2007, 133(10): 1216–1228.

[17] 张明义. 静力压入桩的研究与应用[M].北京:中国建材工

业出版社, 2004. (ZHANG Ming-yi. Research and

application on the jacked piles[M]. Beijing: China Building Material Industry Press, 2004. (in Chinese))

[18] LIU J W, ZHANG Z M, YU F, XIE Z. Case history of

installing instrumented jacked open-ended piles [J]. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 2012, 138(7): 810–820.

[19] 俞峰, 谭国焕, 杨峻, 等. 粗粒土中预制桩的静压施

工残余应力[J]. 岩土工程学报, 2011, 33(10): 1526–1536.

(YU Feng, THAM L G, YANG Jun, et al. Post-installation residual stress in performed piles jacked into granular soils[J].

Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2011, 33(10): 1526–1536. (in Chinese))

[20] COSTA L M, DANZIGER B R, LOPES F R. Prediction of

residual driving stresses in piles[J]. Canadian Geotechnical Journal, 2001, 38(2),: 410–421.

[21] AMEIR Altaee, BENGT H Fellenius, ERMAN Evgin. Axial

load transfer for piles in sand II: Numerical analysis [J].

Canadian Geotechnical Journal, 1992b, 29(1): 21–30 [22] 张文超. 静压桩残余应力数值模拟及其对桩承载性状影

响分析[D].天津: 天津大学, 2007. (ZHANG Wen-chao.

Numerical simulation of residual stress of jacked pile and its effect on the behavior of pile[D]. Tianjin: Tianjin University, 2007. (in Chinese))

[23] ALAWNEH A S, HUSEIN Malkawi A I. Estimation of post

driving residual along driven piles in sand[J].Geotechnical Testing Journal, 2000, 23(3): 313–326.

[24] RANDOLPH M F. Science and empiricism in pile foundation

design [J]. Géotechnique, 2003, 53(10): 847–875.

[25] 俞峰. 谭国焕. 杨峻. 等. 静压桩残余应力的长期观

测性状[J]. 岩土力学, 2011, 32(8): 2318–2324. (YU Feng, THAM L G, YANG Jun, et al. Observed long-term behavior of the residual stress in jacked pile[J]. Rock and Soil Mechanics, 2011, 32(8): 2318–2324. (in Chinese))

[26] ZHANG L M, WANG H. Field study of construction effects

in jacked and driven steel H-piles[J]. Géotechnique, 2009, 59(1): 63–69.

[27] ALAWNEH A S, HUSEIN Malkawi, A I. Estimation of post

driving residual stresses along driven piles in sand[J].

Geotechnical Testing Journal, 2000, 23(3): 313–326.

[28] 刘俊伟, 俞峰, 张忠苗. 沉桩方法对预制桩施工残余应

力的影响[J]. 天津大学学报, 2012, 45(6): 481–486. (LIU Jun-wei, YU Feng, ZHANG Zhong-miao. Influence of installation method on post-installation residual stress in preformed piles[J]. Journal of Tianjin University, 2012, 45(6): 481–486. (in Chinese))

静压预制管桩施工工艺

静压预制管桩施工工艺 1、主要设备及人员配置 主要机械设备 海格力斯 HJYZ系列管桩静压机广东力原YZY系列液压式压桩机湖南新天和预制管桩静压机中国德邦预制管桩静压机

辅助设备

人员配置

2.施工流程 静力压桩工艺流程 施工准备→测量定位→压桩机就位、调平→管桩吊入压桩机夹持腔→夹持管桩对准桩位调直→压桩至底桩露出地面~时吊入上节桩与底桩对齐,夹持上节桩,压底桩至桩头露出地面~→调整上下节桩,与底桩对中→电焊接桩、再静压、再接桩直至需要深度或达到一定终压值,必要时适当复压→截桩,终压前用送桩将工程桩头压至地面以下。 工艺流程图 主要的施工方法 静压桩机吊桩就位 首先调整桩机水平,保持桩架垂直,然后用自备起吊部分将桩材起吊,对准夹持口将桩缓慢送入夹

持口,夹持口将桩身夹持稳定后把桩尖中心对准桩位中心插正,用线锤通过桩机在桩底盘调整相邻两个方向的垂直度,同时为控制桩就位后位移控制,就位前在距桩位1~范围内设置两个定位小木桩,桩就位后及压入过程中均用小木桩对平面位移进行复核。开动压力缸将桩压入土中1m左右停止压桩,再调正和校准桩在各个方向的垂直度。 管桩起吊 管桩对位经纬仪控制管桩垂直度 管桩吊运及堆放 (1)管桩吊运应符合下列规定: ①管桩出厂前应做出厂检查,其规格、批号、制作日期应符合质量验收要求。 ②管桩在吊运过程中应轻吊轻放,避免剧烈碰撞。 ③严禁使用质量不合格及在吊运过程中产生裂缝的管桩。管桩标准采用浙江省建筑标准《先张法预应力高强混凝土管桩》DB33/1016-2004。 (2)管桩堆放应符合下列规定: ①堆放场地应平整坚实。 ②管桩应按不同规格、长度及施工顺序分别堆放。 ③叠层堆放管桩时,底层最外缘的管桩应在距离桩端桩长处用木楔塞紧以防滚动。叠层堆放时不得超过2层。 预制PHC桩(管桩、方桩) 桩尖 静压沉桩 利用压桩机将桩夹紧后施压,按压桩油缸的垂直行程调试,一段一段的向下压,压一段为一个行程,一般为1m以上。然后松开抱桩器,开动油泵使之上移,再抱桩固定压入,如此循环作业。当操作台上压力表计数到达预定规定值时,或者达到预定深度时,便可停止压桩。施工时,对抱压力采取一定措施进行限制,防止产生过大的应力。 压桩顺序应综合考虑下列因素: 根据桩的长度,宜先长后短。 根据桩的规格,宜先大后小。 停止压桩 沉桩必须连续施压完毕,不得中途停止,但遇有下列情况,必须立即停止施工,待处理完毕方可继续施工。 (1)贯入度突然发生变化; (2)桩身严重倾斜、跑位; (3)邻桩上浮或位移过大; (4)设备发生故障; 停压标准 施工前应根据桩机不同配重进行试压桩,试压桩时,请监理、业主、设计单位参加,以确定施工的停压标准。无特殊要求应按照图纸设计标高进行控制。 电焊接桩、适当复压。 焊接桩应符合现行行业标准《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002的有关规定外,尚应符合下列规定: ①当管桩需要接桩时,接头位于地面上~处。

PTC预应力管桩施工方案静压法

PTC 预应力管桩施工方案(静压法) 、编制依据 1.先张法预应力混凝土管桩GB13476-1999 2.建筑地基基础施工质量验收规范GB50202-2002 3.先张法预应力混凝土管桩苏G03-2002 5.建筑桩基技术规范JGJ94-94 4.设计图纸 二、工程概况及主要工程量 本合同段为##标段,起讫桩号为##,全长##km 。沿线软土路基主要分部于 山涧海积平原区,软土路基段表层为厚约0.8?2.5m的高液限粘土,其下均分 布有广泛的厚层海相软土,该软土主要为淤泥、部分淤泥质粘土,厚度较大,土性较差,对路基稳定及沉降有较大影响,为确保工程质量,在软基深度大且含水量较大路段设计采用PTC 预制管桩处理。PTC 预应力管桩共计70410 延米。 、准备工作 按照设计文件、业主和总监办要求及实际施工条件,原材料配备及供给,保障体系、规章制度等均已就绪到位。 1、材料要求 材料进场后根据规范要求对管桩外观质量及尺寸进行检查,并向厂家索要相关合格证明文件、外加剂检验报告以及必要时的管桩力学性能检测报告等。本工程中采用外径? 400mm,壁厚60mm的PTC预应力管桩。桩长为10m的现已 进场120m,数量满足试桩需要。管桩尺寸允许偏差见下表

项目 允许偏差 优等品 一等品 合格品 +0.3%L,-0.3%L +0.5%L,-0.4%L +0.7%L,-0.5%L 桩端板 外侧平面度 0.2 内径 0,-1 外径 0,-2 厚度 正偏差不限 ,0 2、运输、起吊和堆放技术要求 PTC 预应力管桩运输采用长挂车,桩的悬臂<1.5m ,并绑固、分层叠放错位 布置。工地现场堆放在坚实的场地或垫木支承,堆高不超过 5层。PTC 预应力 管桩装卸起吊采用两头钩吊法(W 10m )或两支点法(> 10m )如图A ,管桩施 打前吊立吊点如图 B 。 3、施工现场准备: 1 )现场静力压桩机调试完毕,压力表已标定合格,配备 250kw 发电机一 台。 2)原地表已整平完毕, 并经监理工程师验收。 在较软的场地中铺筑 20cm 长度(L ) 端部倾斜 O.3%D O.4%D O.5%D 外径( D ) +2,-2 +4,-2 +5, -4 壁厚 +10 , 0 +15 , 0 +20 ,0 保护层厚度 +5,0 +7,0 +10, 桩身弯曲度 丸/1500 丸/1200 丸/1000

静压桩基础施工方案(预制砼管桩)

-、工程概况----------------------------- 1 二、施工部暑--------------------------- 1 三、工程地质情况-------------------------- 1 四、施工准备工作计划---------------------- 3 五、静力压机施工机理---------------------- 4 六、静压桩施工工艺流程及施工方法--------------- 4 七、静压桩工程质量技术、安全措施---------------- 5 八、施工进度计划------------------------- 8

一、工程概况 东莞市东莞清溪鸿琦电子厂兴建厂房位于东莞市清溪镇土桥管理区,本工程基础采用桩径①400mn高强砼预应力管桩,桩长约为25米, 单桩承载力设计值分别为1600KN桩尖要求打入强风化花岗岩层大于1.0m。工程总桩数分别为58根,工程量分约为1500m 本工程由北京中华建规划设计研究院有限公司负责设计,由核工业 赣州工程勘察院勘察,由吉林小建设工程监理有限公司监理,由东莞市清溪建筑工程公司总承包,桩基础子分部工程由东莞市金山河建筑基础工程有限公司负责施工。 二、施工部署 1.管理机构 桩基础工程施工由我司进行施工,负责组织施工作业人员;由东 莞市南粤建筑工程有限公司统一指挥。各部门负责人见下表。 项目经理:邹祖华专业技术负责人:郭贤华 施工员:朱亚喜质安员:熊大根 班组长:彭水流 三、工程地质情况 场地地层由第四系人工填土层、耕植层、第四系坡积层、第四系残积层和白垩系基岩组成。 岩土层特征自上而下描述如下: 1、人工填土:土黄色、灰黄色,稍湿,成分主要粘性土和少量砂粒。为新近堆填,结构松散,欠密实。层厚4.80?7.10m,平均5.85m。

预应力管桩施工工艺标准

预应力管桩施工工 艺标准

预应力管桩施工工艺标准 1 适用范围 预应力管桩一般用作建筑的低承台桩基、软土地基处理,主要适用于人工填土、软土、粘性土、粉土、粉砂、细砂、中砂等土层地基, 持力层一般选为粗砂、砾砂、圆砾、风化岩,但不适用于石灰岩、含孤石和障碍物多、有坚硬夹层地基。 预应力管桩当前主要采用锤打法和静压法施工,锤打施工时震动剧烈,噪音大,挤土量大,会造成一定的环境污染和影响。压力桩法施工时无噪声、无振动、无冲击力、施工应力小,能够减小打桩振动对地基和临近建筑物的影响,桩顶不易损害,不易产生偏心,节约制桩材料和降低工程成本。本工艺标准主要针对静压法预应力管桩施工。

1-1 图1.1全液压式静力压桩机压桩示意图 2 主要应用标准和规范 2.0.1《先张法预应力混凝土管桩》GB 13476- /XG1- 2.0.2《公 路路基施工技术规范》JTG F10- 2.0.3《建筑地基基础设计规范》GB50007- 2.0.4《建筑桩基技术规范》JGJ94- 2.0.5《建筑基桩检测技术规范》JGJ 106- 2.0.6《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB 50202- 3 施工准备 3.1 技术准备 3.1.1项目技术部组织人员建立现场测量组,做好施工现场轴

线、高程控制桩的设置,复验甲方已施放的桩点。 3.1.2收集工程地质资料,绘制桩基施工平面图,编制桩基施工方案。 3.1.3组织项目经理部管理人员学习有关图集、图纸、施工规范、技术标准以及技术文件。 3.1.4项目总工程师参与技术交底,并由项目总工程师牵头,组织本工程图纸学习,审查工作,做好图纸会审、施工方案交底工作。 3.1.5根据图纸会审内容,在开工前完善施工组织设计的调整编制工作。 3.1.6编制科学、实际的施工计划、质量保证措施及检验计划。 3.1.7做好对班组的技术、安全交底工作。 3.2 机具准备 3.2.1成桩设备:采用静压桩机进行沉桩施工,根据设计荷载以及各地区的土质情况、试桩数据进行选择合适的桩机类型。 3.2.2 吊装运输设备:汽车吊、运输车。 3.2.3 接桩、截桩设备:电焊机、锯桩器。 3.2.4 测量设备:全站仪、经纬仪、水准仪、卷尺、游标卡尺等。 3.3 材料准备

静压预应力管桩基础施工方案 新

目录 第一章综合说明 (2) 第一节施工组织设计编制依据及编制原则 (2) 一、编制依据 (2) 二、编制原则 (3) 第二节施工承诺及目标要求 (4) 一、质量目标 (4) 二、工期目标 (4) 三、安全目标 (4) 四、文明施工目标 (5) 五、环境保护承诺 (5) 六、服务业主(施工过程)承诺 (5) 第二章工程概况 (6) 第一节工程概述 (6) 一、工程说明 (6) 二、工程简述 (7) 设计要求 (7) 第二节场区岩土工程地质条件7 第三章施工总体策划和部署 (8) 第一节施工总体部署 (8) 一、保证技术力量的投入 (9) 二、保证充足的劳动力投入 (9) 三、保证材料与施工机械的配备及供应 (9) 四、采取动态管理 (10) 第二节施工重点、难点的对策和措施 (10) 一、管理对策 (10) 二、技术防范对策 (11) 三、安全文明对策 (12) 第三节施工组织与管理 (12) 一、管理机构 (12) 二、岗位职责及管理制度 (13) 第四章工艺施工流程的实施方法 (15) 第一节施工前的准备工作 (15) 第二节施工组织管理、主要人员、机械设备配备 (16) 一、施工组织管理体系: (16) 二、主要机械设备的配备 (17) 测量仪器 (17) 三、主要人员配备 (18) 第三节施工进度计划的控制 (18) 第五章预应力管桩施工工艺 (18) 一、施工工艺流程图 (18) 二、确定桩机行走路线 (19) 三、预应力管桩的进场检验 (19)

A (22) AB (22) B (22) C (22) AB (22) C (22) 四、管桩的吊装、运输和堆放 (22) 五、静压预应力管桩工艺流程实施方法 (23) 六、压桩施工的常见问题与处理情况 (24) 第六章锤击预应力管桩工艺流程实施方法 (31) 第七章质量保证措施 (35) 第一节材料保证措施 (35) 第二节施工班组操作质量的保证 (35) 第三节施工技术保证措施 (36) 第四节静压预应力管桩质量保证措施 (36) 第五节锤击预应力管桩质量保证措施 (39) 第八章安全生产、文明施工保证措施 (42) 第一节安全生产、文明施工的目标 (42) 一、安全生产方针 (42) 二、安全生产、文明施工目标 (42) 三、安全生产管理原则 (43) 四、安全生产管理体系 (43) 五、安全管理职责 (43) 第二节安全生产的保证措施 (44) 一、建立安全生产责任制 (44) 二、安全生产检查措施 (44) 三、安全教育制度 (45) 四、安全防护措施 (46) 五、施工用电安全保证措施 (47) 六、机械使用安全保护措施 (47) 七、桩机操作安全保证措施 (48) 2.施压管桩前,应对邻近施工范围内的原有建筑物、地下管线等进行仔细检查,对有影响本工程的不利因素,应采取有效的防范措施,施工时应加强观测,以确保施工的安全。 (48) 4.桩机移动前指挥人员应检查桩机行走路线,在确保安全生产前提下才能进行移机。如发现有土质松软、地面不平有涵洞时必须作出处理措施,经施工员、安全员检查合格后方能行机。 (48) 5.静压桩机应由专人操作,各工种操作人员作业时必须持证上岗,严格按照各岗位操作规程进行操作,严禁违章作业。 (48) 6.桩机在作业时必须有专人指挥,严防起重机械的运行和各部件的检查工作,重物必须有缆风绳,以防止事故发生。桩机司机操作时,要精力集中,服从指挥信号,并应经常注意机械运转情况,发现异常情况,立即检查处理,以防止意外事故的发生。 (48) 7.电源开关必须要专业电工接驳,非专业电工不得私接电源。工地所用电器设备必须安装相关的漏电保护装制,并且电源必须可靠接地,电工要经常检查电器设备漏电保护开关,电线电缆必须架空,不得拖地,确保机械设备正常运转。 (48) 8.夜间作业,必须有足够的照明设施;雷雨天、大风,应停止施压管桩作业。 (48) 9、施工现场必须有相应的违护设施,严禁非作业人员进入施工现场。 (48) 10、送桩深度超过0.5m的孔洞,必须及时回填,孔口大于0.3m要进行复盖,以防止作业人员踩塌

静压管桩施工工艺

静压管桩施工工艺 WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】

静压预应力管桩施工工艺 一、桩基工程 本工程采用静压先张法预应力管桩:PHC-A500(100)。 根据本工程的桩基类型、数量、工期及地质情况等条件,配置2台YZD320液压式静力压桩机进场施工。先张法预应力混凝土管桩的运输和压桩应在桩身混凝土龄期大于14天(混凝土达100%设计强度)后,且常压蒸汽养护后在常温下静停7天后方可进行。周围建筑物、地下管线或桩相对密集时打桩应采取必要措施加强保护并做好监测记录。 (一)材料要求 (1)先张法预应力混凝土管桩(以下简称管桩)的规格、质量必须符合设计要求和施工规范的规定,并应有出厂合格证书,还应根据地质资料,初步确定桩段的级配计划数量。 (2)管桩的混凝土强度等级达到100%方能压桩。 (3)管桩接桩时采用钢端板焊接法,使用的焊条牌号、性能必须符合设计要求和有关标准的规定,并应有出厂合格证明。接头端板的宽度不得小于管桩的壁厚,接头的端面必须与桩身的轴线垂直。 (二)作业条件 (1)应具有工程地质资料、桩基施工平面图、桩基施工组织设计或施工方案。 (2)打桩场地附近建(构)物有防振和防挤土要求时,已采取防振和防挤土措施。 (3)桩基的轴线桩和水准基点桩已设置完毕,并经过复查办理了签证手续。每根桩的桩位已经测定,用小木桩或短钢筋打好定位桩,并用白灰做出标志。 (4)已选择和确定打桩设备进出路线和打桩顺序。 (5)检查桩的质量,将需用的桩按平面布置图堆放在打桩机附近,不合格的桩另行堆放。 (6)检查打桩机设备及起重工具;铺设水电管网,进行设备架立组装和试打桩。在桩架上设置标尺或在桩的侧面画上标尺,以便能观测桩身入土深度。

PTC预应力管桩施工方案(静压法)

P T C预应力管桩施工方案(静压法) 一、编制依据 1.先张法预应力混凝土管桩GB13476-1999 2.建筑地基基础施工质量验收规范GB50202-2002 3.先张法预应力混凝土管桩苏G03-2002 5.建筑桩基技术规范JGJ94-94 4.设计图纸 二、工程概况及主要工程量 本合同段为##标段,起讫桩号为##,全长##km。沿线软土路基主要分部于山涧海积平原区,软土路基段表层为厚约0.8~2.5m的高液限粘土,其下均分布有广泛的厚层海相软土,该软土主要为淤泥、部分淤泥质粘土,厚度较大,土性较差,对路基稳定及沉降有较大影响,为确保工程质量,在软基深度大且含水量较大路段设计采用PTC预制管桩处理。PTC预应力管桩共计70410延米。 三、准备工作 按照设计文件、业主和总监办要求及实际施工条件,原材料配备及供给,保障体系、规章制度等均已就绪到位。 1、材料要求 材料进场后根据规范要求对管桩外观质量及尺寸进行检查,并向厂家索要相关合格证明文件、外加剂检验报告以及必要时的管桩力学性能检测报告等。本工程中采用外径φ400mm,壁厚60mm的PTC预应力管桩。桩长为10m的现已进场120m,数量满足试桩需要。管桩尺寸允许偏差见下表 项目允许偏差

优等品一等品合格品 长度(L)+0.3%L,-0.3%L +0.5%L,-0.4%L +0.7%L,-0.5%L 端部倾斜≤0.3%D ≤0.4%D ≤0.5%D 外径(D)+2,-2 +4,-2 +5,-4 壁厚+10,0 +15,0 +20,0 保护层厚度+5,0 +7,0 +10,0 桩身弯曲度≤L/1500 ≤L/1200 ≤L/1000 桩端板外侧平面度0.2 内径0,-1 外径0,-2 厚度正偏差不限,0 2、运输、起吊和堆放技术要求 PTC预应力管桩运输采用长挂车,桩的悬臂≤1.5m,并绑固、分层叠放错位布置。工地现场堆放在坚实的场地或垫木支承,堆高不超过5层。PTC预应力管桩装卸起吊采用两头钩吊法(≤10m)或两支点法(>10m)如图A,管桩施打前吊立吊点如图B。 3、施工现场准备: (1)现场静力压桩机调试完毕,压力表已标定合格,配备250kw发电机一台。 (2)原地表已整平完毕,并经监理工程师验收。在较软的场地中铺筑20cm 碎石,保证桩机在施桩过程中不产生均匀沉降。由于静压桩桩机对施工场地要求较高,桩机及配重重量较大,为防止桩机下陷而造成桩身倾斜、桩机挤压对桩位

静压管桩施工要点汇总

静压管桩施工要点 近年来,静压高强预应力混凝土管桩,以其单桩承载力高,施工方便工期短,造价低穿透力强,有利环保,保障安全,文明施工的特点在我市得到了广泛的应用,下面就学习规范和工作实际谈谈对规范的认识和体会: 一、预应力管桩分锤击贯入法、静力压入法和引孔压桩法 二、几个术语及符号 1、管桩基础:由打(压)入土(岩)层中的管桩和连接于桩顶的承台共同组成的(构)建筑物基础。 2、锤击贯入法:利用打桩设备的锤击能量将桩沉入土(岩)层的施工方法。 3、静力压桩法:利用静载将桩压入土(岩)层的施工方法。 4、引孔压桩法:预先用钻机在桩位处钻孔,然后将桩体放入孔内,在用压桩机施压的作业法。 5、单桩竖向极限承载力:单桩在竖向荷载作用下到达破坏状态前或出现不适继续承载的变形时所对应的最大荷载。 6、单桩竖向承载力特征值:荷载试验中单桩允许变形所对应的压力值,其最大值不得大于单桩竖向极限承载力的二分之一。 7、终压力值Fze :达到终压控制标准而终止压桩时的最后压桩力。 8、复压、静压桩施工终压后,经间隔一段时间再次施压作业法

9、填芯混凝土:灌填在管桩顶部内腔的混凝土,一般采用微膨 胀 砼。 10、管桩桩身结构竖向承载力设计值。 三、关于管桩的规格和质量 管桩规格 3、薄壁管桩由于耐久性和抗裂性较差,不宜在我省使用,宜选 用 PHC 桩或PC 桩,桩基础设计等级为甲级的桩基应选用 PHC 桩 O 管桩质量: 1、 尺寸允许偏差附录D 壁厚+20 /0 ,桩身弯曲度< L/1000 2、 管桩的外观质量应符合附录E 表面裂缝:不允许出现环向和纵向裂纹。内外表面露筋:不允 许。管桩的砼强度必须达到设计要求,常压蒸汽养护应满 10小时 后再进行高压蒸汽养护,龄期亦应满10小时。 四、关于岩土工程勘察报告 1、 勘察应按初步勘察和详细勘察两个阶段进行,当建筑平面布 置1、 按砼强度及壁厚: 预应 力高强砼管桩PHC 预应力砼管桩P C 预应力砼薄壁管桩PTC PHC 、PC 桩壁厚一半为70-130 2、 按抗弯性能及砼有效预压应力值分为 砼》C80 C8O 砼》C60 C8O 砼》C60 大直径壁厚可达150mm A 型、AB 型、B 型、

静压管桩施工技术标准

静压管桩施工技术标准 一、检查标准 1、压桩过程中应检查压力、桩垂直度、接桩间歇时间、桩的连接质量及压入深度。重要工程应对电焊接桩的接头做10%的探伤检查。对承受反力的结构应加强观测。 2、施工结束后,应做桩的承载力及桩体质量检验。 3、锚杆静压桩质量检验标准应符合下表的规定。 二、施工工艺及操作要点

1、PHC管桩静压法施工流程 2、施工操作要点 2.1、测量定位放线 认真复核设计图纸及设计院交桩点位,必要时将坐标控制点、水准控制点按标准设置要求布设在施工现场,标准控制点数量满足施工需要及测量点间互相复核的需要即可,然后依据设计图纸精确算出尺寸关系或各桩位坐标,对桩位进行精确测放。 2.2、采用电子全站仪等测量工具建立建筑平面测量控制网放出桩位,并进行闭合测量程序进行复核;同时利用水准仪对场地标高进行抄平,然后反映到送桩器上,显示出送桩深度,做好桩顶标高控制工作。 2.3、桩位放出后,在中心采用30cm长钢管插入土中,根据需要做好标识:拔出钢管,孔洞中灌入白灰,然后画出桩外皮轮廓线的圆周,便于对位、插桩。 2.4、为防止挤土效应及移动桩机时的碾压破坏,针对单桩、独立承台以及大面积筏板基础的群桩制定不同的放线方案。当桩数比较少时,采用坐标随时复测;针对大面积群桩,在场地平整度较高的情况

下,采用网格进行控制,并在端头桩位延长线上埋设控制桩,以便复核。 2.5、桩机进场后,检查各部件及仪表是否灵敏有效,确保设备运转安全、正常后,按照打桩顺序,移动调整桩机对位、调平、调直。2.6、管桩的验收、堆放、吊运及插桩 2.7、管桩的进场验收 管桩进场后,应按照《先张法预应力砼管桩》(GB13476-1999)的国家标准或各地区的地方标准对管桩的外观、桩径、长度、壁厚、桩身弯曲度、桩端头板的平整度、桩身强度以及桩身上的材料标识等按规范进行验收,并审查产品合格证明文件,把好材料进场验收关。根据设计及施工规范要求等级将不符合要求的管桩清退出场。 2.8、管桩的堆放 现场管桩堆放场地应平整,采用软垫(木垫) 按二点法做相应支垫,且支撑点大致在同一水平面上,见图。当管桩在场地内堆放时,不宜超过4层;当在桩位附近准备施工时宜单层放置,且必须设支垫。管桩堆放要按照不同型号、规格分类堆放,以免调运施工过程中发生差错。 管桩在现场堆放后,需要二次倒运时,宜采用吊机及平板车配合操作。如场地条件不具备时,采用拖拽的方式,需要采用滚木或者对桩头端头板采取一定的保护措施,以免在硬化地面上滑动时磨损套箍及端头板。

静压预应力管桩监理细则

众森国际花园二期北区73#、75#、78#、82#、83#住宅楼及幼儿园(86#楼)工程预应力管桩 监 理 实 施 细 则 编制人: 总监理工程师: 项目监理机构(章): 日期: 省建设工程监理咨询

一、工程概况及特点 1.工程概况: 本工程73#、75#、78#楼为17层楼结构为框剪结构及1#地下室,工程总工期为720个日历天,合同质量等级合格。 73#、75#、78#桩基为预应力管桩,成孔深度以进入全风化、强风化千枚岩,实际桩长按入持力层2.0倍桩径,实际桩长以设计桩长和压桩力双控制。 施工前应按照有关规及本省有关规定要求进行试桩 灌注桩嵌入承台的长度为50mm 本工程预应力管桩(PHC桩、A型、外径为500) 工程名称:众森国际花园二期北区73#、75#、78#、82#、83#住宅楼及幼儿园(86#楼) 建设单位:众森实业集团 勘察单位:省建筑设计研究总院 设计单位:同济大学建筑设计研究院(集团) 监理单位:省建设工程监理咨询 施工单位:美康绿色建筑工程股份 工程地点:省市黄家湖东路 2 监理工作围 根据业主与监理单位签订的建设工程监理合同,在规划红线围按业主方提供的施工图纸中的容,实施监理。 二、监理目标

(一)工程质量控制目标 使分项工程质量满足设计及施工合同要求,从而使分部工程质量达到优良。 (二)工程进度控制目标 提高工作效率,改进工作方法,确保合同工期的实现:桩基工 (三)工程安全控制目标 严格按相关要求做好现场安全文明施工,杜绝安全事故。 三、监理依据 《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2013 《建筑地基基础工程施工质量验收规》GB50202-2002; 《先法预应力混凝土管桩》GB13476-2009; 《建设工程监理规》GB50319-2013; 《建筑基桩检测技术规》JGJ106-2014; 设计施工图纸及设计交底、图纸会审纪要; 政府有关政策、法规等; 监理合同、施工合同和经监理认可的施工组织设计或方案。 四、打桩安全措施(监理人员现场旁站时应加强检查) 1、打桩机作业区应无高压线路。作业区应有明显标志或围栏,非工作人员不得进入施工现场。压桩过程中,操作人员必须在距离桩锤中心5m以外监视。 2、正确使用个人防护用品和安全防护设施。进入现场,须戴安全帽,安全帽应按规定使用,定期检查,不符合要求的严禁使用。 3、参加施工的工人,要熟悉本工种的安全技术操作规程,属特殊工种的必须持证上岗。操作中,坚守岗位, 严禁酒后操作。 4、、施工现场的洞、坑、沟的通道口等危险处,要设有盖板、围栏、安全网等防护设施及明显标志。 5、不得光脚或穿拖鞋、高跟鞋进入现场;不准在施工时任意抛掷工具、物件;不准在作业

预应力管桩基础设计相关问题

预应力管桩基础设计相关问题 预应力混凝土管桩基础是应用较为广范的基础形式,已被广泛应用于各类房屋建筑的基础工程中,预应力混凝土管桩是工厂化生产出来的产品,工艺成熟,质量合格,效率高,质量好,对环境污染少,噪声小,不扰民。 标签:预应力管桩基础管桩分类管桩选用 本文在设计方面,通过大量的工程实践对采用预应力混凝土管桩进行基础设计时应注意的几个问题做如下探讨: 1管桩的分类 1.1管桩分为两类,分别为预应力混凝土管桩(PC)和预应力高强混凝土管桩(PHC),均采用先张法工艺制作的,适用于非抗震设计及抗震设防烈度小于等于8度地区的工业与民用建筑、构筑物等工程的低承台桩基础,抗震设防烈度为8度且建筑物场地类别为Ⅲ、Ⅳ类时慎用。铁路、公路与桥梁、港口、水里、市政等采用低承台桩基时可参照《预应力混凝土管桩》图集使用。 1.2PHC桩和PC桩主要用于承压桩,当用于承受水平荷载或用作抗拔桩时,应根据工程实际情况加强桩与桩、桩与承台的连接构造。 1.3当基础的环境地质条件对管桩有中度及其以上侵蚀性时,可以参考《混凝土结构耐久性规范》及《工业防腐蚀规范》,采取适当的防腐措施,比如管桩接头处钢材表面均做耐腐蚀表面涂层和防腐蚀面层处理。 1.4常用的管桩规格主要有外为径300mm(壁厚70mm)、400mm(壁厚95mm)、500mm(壁厚100mm和125mm)、600mm(壁厚110mm和130mm)这几种管桩。 2管桩的选用 2.1用于抗震设防烈度7度、8度地区的管桩基础工程,宜选用AB型或B 型、C型的管桩。 2.2工程地质条件复杂、桩基设计等级为甲级的管桩基础工程,宜选用AB 型或B型、C型的管桩。 2.3地下水或地基土对混凝土、钢筋和钢零部件有腐蚀作用时,宜选用AB 型或B型、C型的管桩,同时应按相关标准、规范的规定采取有效的防腐措施,不得选用外径300mm管桩。 2.4受拉或抗拔桩主要承受水平荷载的管桩基础工程,宜选用AB型或B

静压桩施工方法和程序

静压桩施工方法和程序 一、工程地质 场地表面普遍分布素填土,结构疏松,欠压实,工程性能较差;场地大部分地段尚分布有机质土,流塑~软塑状态,富含有机质,具高压缩性,工程性能极差,上述两层软弱土于场地内的普遍分布,决定了场地较为软弱的地基条件。 二、施工准备 为了能使工程顺利进行,施工前要做好以下准备工作: 1、道路交通:现场需修建一条满足大型设备和管桩材料运输的道路,保证进场的需要。该道路宽4m,坡度小于6°。要求施工场地平整,表面承载力不小于15T/m2。 2、供水、供电:现场需提供250KVA的电力电源,以满足施工和生活用电。施工电源要求在施工现场设动力配电箱,开关容量≥250安,导线面积≥50mm2。 3、其它:静力压桩施工,则具有无震动、无噪声、无环境污染、速度快、造价低等优点。 三、施工管理体系

四、施工程序 1、测量放线 依据地下室控制轴线,各桩位与控制轴线的关系,采用极坐标测放桩位,测量程序为:控制点坐标→主轴线→辅助轴线→桩位。放线后应汇同建设、监理、设计单位对施测的桩位进行复测无误后、作为桩位控制轴线使用,打桩前对每根桩位进行复核。 2、预应力砼管桩的制作、运输、检验 预应力砼管桩在专业砼预制工厂采用高速离心机制作,桩长为9m ~,管桩均采用十字形桩尖,高温常压下养护,经检验合格后,用大型平板拖车运到施工现场、卸下至基坑底面堆放,存施位置要根据打桩机运行线路、平板拖车运输、施工便利的原则堆放,管桩堆放

不得超过三层,场地要求平整。运到现场的管桩要求有出厂合格证,现场的技术员、质检员要严格检查桩身的尺寸、外观质量、合格后方可使用。 预制管桩制作允许偏差(mm) 五、施工机械的选型 根据本工程选用C30砼、PHCф500、壁厚100mm、125mm预应力管桩,工期要求紧。为保证群桩顺利实施、满足工期要求。拟采用2台YZY-380步履式桩机,持配D-62筒式锤进行施工,该桩机移动灵活、起重能力大、能将桩送入较深的土层、油泵式撑杆能快速调节桩的垂直度,保证打桩质量。同时每台桩机配备2台30KWA交流电焊机进行管桩的接桩焊接,另配2台15T汽车吊负责管桩水平和垂直运输。

预应力管桩锤击与静压施工方案对比分析及选型

预应力管桩锤击与静压施工方案 对比分析及选型 桩基工程(主楼)于2006年9月29日下午3:00点进行Φ600管桩试桩,当管桩入土深度为8.1米时压桩力达到4200KN(设计单桩承载力特征值为2050K N),桩无法穿透地质勘察报告中第3层(粉土层) ,经现场建设、设计、勘察、监理、施工单位共同商定,增加配重至5000KN以上再试打,在增加配重后并于10月1日上午进行第二次试桩,当压桩力达到5000KN以上时,管桩入土深度为8.5米,桩仍无法穿透第3层;在对休闲馆Φ400管桩进行试压时,当压桩力达到2200KN以上时,管桩入土深度为6米,管桩爆裂。经上述五方主体于10月1日下午通过会议商定,将采取两种方案来保证打桩顺利进行,即方案(1):由静压法施工改为锤击法施工,强行穿透3层;方案(2):仍由静压法施工,先取土(取土12米左右),然后静压穿透3层。 现对方案(1)与方案(2)施工质量与成本进行比较: 1、质量比较 方案(1)锤击法施工质量影响: ①如要强行穿透3层粉土,Φ600管桩其锤击瞬间冲击力则需在6000KN~7 000KN甚至更大(已超过管桩自身承载力),施工时很有可能对桩身质量造成破坏。 ②由于3层粉土层较厚,采用锤击时贯入度相应会较小,锤击数相应会增多,易打烂桩头(锤击数不宜超过2500),对管桩要求较高(采用PHC型管桩)。 ③本工程桩顶设计标高最深有-7.25米左右,而实测场地标高约-0.30米,送桩深度约6.95米,也就是说送桩器至少达6.0米以上,这样很难保证桩顶完整性和桩身垂直度。

④锤击法施工不能直观反映压桩力。 方案(2)静压法施工,采用设备对3层粉土上部取土,然后采用静压桩机静压穿过穿透3层,对桩身质量影响不大。 2、成本测算比较 方案(1)锤击法施工相对于静压法施工增加成本为: ①打桩费用增加:大吨位锤击桩增加4.00元/米,即11750米×4元/米=4700 0元;小吨位锤击桩增加2元/米,即5124米×2元/米=10248元。 ②锤击法施工静载试验费用 主楼70元/吨×400吨×3枚=84000元 附房70元/吨×110吨×3枚=23100元 ③Ф500PC管桩改Ф500PHC管桩增加费用为10元/米,即5124米×10元/米=51240元 ④按常规打桩经验锤击桩施工桩长控制每枚桩约多配两米计(不利用灵活调配,节约材料),增加费用为2米×250元/米×168枚=84000元。 增加费用小计:299588元 方案(2)静压法施工相对于锤击法施工增加成本为: ①钻孔取土增加费用为400元/枚×630枚=252000元 ②采用桩架配重进行静压法施工静载试验费用 主楼6000元/枚×6枚=36000元。 小计:288000元 综合上述分析,方案(2)相对于方案(1)施工质量有保证,而施工成本增加基本一致。 工程建设有限公司 2006年10月2日

工程预应力管桩基础三类桩处理

工程预应力管桩基础三 类桩处理 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#

某工程预应力管桩基础Ⅲ类桩的处理与预防措施 摘要:通过某工程的预应力管桩基础出现Ⅲ类桩的情况进行分析处理,并提出预防措施。 关键词:预应力混凝土管桩;Ⅲ类桩;加固处理;预防 一、引言 预应力混凝土管桩以其单位成本相对不高、施工进度快、承载力高、采用静压法时没噪音等优点,符合绿色环保的要求,目前广泛用于各项建筑工程。但在地质条件较差(如软土中存在硬夹层或孤石等)或者打桩施工顺序的不合理,还有管桩自身承受水平荷载能力差等原因,管桩在施工过程中容易发生断桩、倾斜等缺陷。对于断桩,在施工过程中能够及早发现时,一般采用补桩进行处理,简单快捷。若是对于桩群密度大或者在桩机退场后才发现有缺陷的情况,仍采用补桩的方法,在经济与技术上可能不尽合理。下面通过某工程实例浅谈Ⅲ类桩的处理方法及预防措施。 二、工程概况 该工程位于广州市市区一所医院内,场地所处地貌属于珠江三角洲平原,地形较平坦。勘查场地上部为填土、淤泥、淤泥质粉细砂,局部夹有薄层淤泥质土,下部为粉质粘土、粉土。基岩为白垩系沉积岩,岩性主要为粉砂岩、含砾粉砂岩、砂砾层等。场地没有大断层通过,构造稳定性较好。场地土的类型属于软弱场地土,建筑场地类别为Ⅲ类。本工程为上部九层楼的框架结构,局部有一层地下室,由于该项目处于医院内,对施工所造成环境影响的要求较高,故设计采用PHC-AB400(95)的预应力高强混凝土管桩基础,持力

层为白垩系强风化岩层,沉桩采用静压法进行施工。单桩承载力特征值为1200KPa,桩长约为25~30米。 在施工过程中出现了三次断桩,由于施工单位及时发现,采用补桩的方法进行处理,在此不再具体阐述。管桩施工完毕后,抽取41根桩进行低应变法检测,最后检测结果为:Ⅰ类桩29根,占%,Ⅱ类桩10根,占%,Ⅲ类桩2根,占%,无Ⅳ类桩。其中有两根Ⅲ类桩的桩号为41#、90#,桩身出现明显缺陷。根据《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106—2003),Ⅲ类桩对桩身结构承载力有影响,必须进行处理。由于某些原因造成检测时间的滞后,检测报告出来时压桩机已经退场,要求压桩机重新进场补桩显然不合理,故建设单位要求设计单位就此两根Ⅲ类桩提出处理方案。 三、原因分析 通过施工单位了解到,由于之前的补桩,压桩机的施工路线有所变化,在已施工完毕的桩附近往返经过。由于场地浅层土体性质较差,主要是淤泥或淤泥质粉细砂,抗剪强度低,压桩机对土体的碾压,造成上层的土体产生位移,对靠近桩机的管桩形成单侧挤压力,在软硬土分界点形成一个支点,当支点处侧压力对管桩形成的弯矩大于桩本身的极限弯矩时,桩身就出现了水平裂缝。 本文以90#桩为例进行说明。根据检测单位《桩基低应变法试验检测报告》的动测曲线图(图1)看出,90#桩在距离顶面处有明显缺陷。对于桩身出现明显缺陷或严重缺陷的桩,关键是确定其断桩位置是否位于桩的接驳位置上。当断裂位置处于桩接驳位置时,由于桩接驳处没有桩身钢筋连接,有可能出现错位,从而影响桩的承载力;若不是,则桩身的钢筋仍然将断裂处两端的部分连接在一起,断裂处出现错位的几率较小,管桩仍能够承受一定的荷载。根据施工单位提供的管桩施工记录表的接桩长度推算,该管桩的断裂位置不在接驳位置,断裂位置距离接头约米。经垂直检测,41#及90#桩均没有发生错

预应力管桩施工工艺标准

预应力管桩施工工艺标准 1 适用范围 预应力管桩一般用作建筑的低承台桩基、软土地基处理,主要适用于人工填土、软土、粘性土、粉土、粉砂、细砂、中砂等土层地基, 持力层一般选为粗砂、砾砂、圆砾、风化岩,但不适用于石灰岩、含孤石和障碍物多、有坚硬夹层地基。 预应力管桩目前主要采用锤打法和静压法施工,锤打施工时震动剧烈,噪音大,挤土量大,会造成一定的环境污染和影响。压力桩法施工时无噪声、无振动、无冲击力、施工应力小,可以减小打桩振动对地基和临近建筑物的影响,桩顶不易损害,不易产生偏心,节约制桩材料和降低工程成本。本工艺标准主要针对静压法预应力管桩施工。 图全液压式静力压桩机压桩示意图 2 主要应用标准和规范 2.0.1《先张法预应力混凝土管桩》GB 13476-2009/XG1-2014 2.0.2 《公路路基施工技术规范》JTG F10-2006 2.0.3《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011 2.0.4《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008 2.0.5《建筑基桩检测技术规范》JGJ 106-2014 2.0.6《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB 50202-2002 3 施工准备 技术准备 3.1.1项目技术部组织人员建立现场测量组,做好施工现场轴线、高程控制桩的设置,复验甲方已施放的桩点。 3.1.2收集工程地质资料,绘制桩基施工平面图,编制桩基施工方案。

3.1.3组织项目经理部管理人员学习有关图集、图纸、施工规范、技术标准以及技术文件。 3.1.4项目总工程师参与技术交底,并由项目总工程师牵头,组织本工程图纸学习,审查工作,做好图纸会审、施工方案交底工作。 3.1.5根据图纸会审内容,在开工前完善施工组织设计的调整编制工作。 3.1.6编制科学、实际的施工计划、质量保证措施及检验计划。 3.1.7做好对班组的技术、安全交底工作。 机具准备 3.2.1成桩设备:采用静压桩机进行沉桩施工,根据设计荷载以及各地区的土质情况、试桩数据进行选择合适的桩机类型。 3.2.2吊装运输设备:汽车吊、运输车。 3.2.3 接桩、截桩设备:电焊机、锯桩器。 3.2.4 测量设备:全站仪、经纬仪、水准仪、卷尺、游标卡尺等。 材料准备 3.3.1预制钢筋混凝土桩:规格质量必须符合设计要求和施工规范的规定,并有出厂合格证。 3.3.2管桩要达到设计强度的100%才能打桩。 3.3.3焊条(接桩用):型号、性能必须符合设计要求和有关标准的规定。 作业条件 3.4.1 现场三通一平完成,场地内地坪应碾压平整,保证可以承受静压桩机及桩起吊的重量,保证桩机移动和打桩时稳定垂直。 3.4.2对邻近原有建筑物和地下管线,应认真细致地查清结构和基础情况并会同有关单位研究采取适当的隔振、减振、防挤、监测和预加固措施。 3.4.3做好现场总平面的规划,修建现场临时道路和管桩的堆放场地,做到布局合理,规划有序。

静压管桩施工要点

静压管桩施工要点

静压管桩施工要点 近年来,静压高强预应力混凝土管桩,以其单桩承载力高,施工方便工期短,造价低穿透力强,有利环保,保障安全,文明施工的特点在我市得到了广泛的应用,下面就学习规范和工作实际谈谈对规范的认识和体会: 一、预应力管桩分锤击贯入法、静力压入法和引孔压桩法 二、几个术语及符号 1、管桩基础:由打(压)入土(岩)层中的管桩和连接于桩顶的承台共同组成的(构)建筑物基础。 2、锤击贯入法:利用打桩设备的锤击能量将桩沉入土(岩)层的施工方法。 3、静力压桩法:利用静载将桩压入土(岩)层的施工方法。 4、引孔压桩法:预先用钻机在桩位处钻孔,然后将桩体放入孔内,在用压桩机施压的作业法。 5、单桩竖向极限承载力:单桩在竖向荷载作用下到达破坏状态前或出现不适继续承载的变形时所对应的最大荷载。 6、单桩竖向承载力特征值:荷载试验中单桩允许变形所对应的压力值,其最大值不得大于单桩竖向极限承载力的二分之一。 7、终压力值Fze:达到终压控制标准而终止压桩时的最后压桩力。 8、复压、静压桩施工终压后,经间隔一段时间再次施压作业法。

9、填芯混凝土:灌填在管桩顶部内腔的混凝土,一般采用微膨胀砼。 10、管桩桩身结构竖向承载力设计值。 三、关于管桩的规格和质量 管桩规格 1、按砼强度及壁厚: 预应力高强砼管桩PHC 砼≥C80 预应力砼管桩P C C80≥砼≥C60 预应力砼薄壁管桩 PTC C80≥砼≥C60 PHC、PC桩壁厚一半为70-130 , 大直径壁厚可达150mm 2、按抗弯性能及砼有效预压应力值分为A型、AB型、B型、C型 3、薄壁管桩由于耐久性和抗裂性较差,不宜在我省使用,宜选用PHC桩或PC桩,桩基础设计等级为甲级的桩基应选用PHC桩。 管桩质量: 1、尺寸允许偏差附录D 壁厚+20 /0,桩身弯曲度≤L/100 0 2、管桩的外观质量应符合附录E 表面裂缝:不允许出现环向和纵向裂纹。内外表面露筋:不允许。管桩的砼强度必须达到设计要求,常压蒸汽养护应满10小时后再进行高压蒸汽养护,龄期亦应满10小时。 四、关于岩土工程勘察报告

静压管桩施工工艺流程

静压管桩施工工艺流程 定桩位(测量、编号、复合)→压桩机到位(确定型号、标定技术参数)→吊桩、对中(控制吊点、垂直度)→焊桩尖(查焊接)→压第一节桩(确保桩垂直度)→焊接接桩(查电焊工资质、焊条、焊序、焊接层数、质量、自然冷却时间等)→压第N节桩(进行全过程测量、调控)→送桩、终桩(对送桩压力与标高进行双控)→移机(地压耐力、压桩顺序)→截桩(锯桩器截割)→记录、核查压桩及桩基检测相关资料。 3.2静压高强预应力管桩施工 施工单位安排1台YZ-160型静力压桩机和QY-16 t吊车各1台,并配置2台二氧化碳气体保护电焊机进场施工。施工管理人员和作业工人配制齐全并全部就位。业主和监理成立5人监督小组,对压桩过程进行全程跟踪,并对每根桩的桩身质量、沉桩和收桩过程进行旁站检查。 沉桩过程中,粉质粘土层中有一层1m左右厚含砾中粗砂,当桩头进入后,力表读数便快速上升,并且机身开始抖动,有少部分桩出现断桩。后来通过加大桩机配重,并在遇砾砂层时及时调整静力,采取忽停忽压的冲击施压法,使桩缓慢下沉穿透砾砂层。另外,有一部分场地⑤层土起伏较大,当桩头遇岩层压力加大、使桩的侧向受力加大时,侧向受力会造成桩头突然折断。针对这种情况,施工人员采取相应措施,要求主机在桩头接近⑤层土时放慢沉桩速度,当压力表值快速上升时及时调低压力,用较小压力反复压平桩头土层,待桩头进入⑤层土后,再加压力值至终压值。 3.3静压高强预应力管桩施工质量控制措施 3.3.1压桩前的质量控制 1)审核施工方案。主要看其施工人员配备及持证上岗情况;选用的压桩机型是否符合场地地质情况、是否符合设计图纸中选用的管桩规格及单桩竖向极限承载力的要求;压桩顺序安排是否符合建筑桩基有关技术规范要求;质量、安全、控制措施是否到位等。 2)现场检查压桩机是否安装调试好,油压表是否按期检测,配重是否满足大于1.2~1.5倍单桩竖向极限承载力的要求,是否会产生沉机、走位等现象;边桩、角桩是否有足够压桩位置和是否会对邻近建筑物产生侧向挤压影响;施工现场架空和地下障碍物是否已经处理。 3)管桩进场时应检查其出厂合格证、检验报告和产品说明按不同规格、长度及施工顺序合理堆放在坚实平整的地上(一般宜单层堆放,叠层堆放时不得超过4层),并采用可靠的防滚、防滑措施。 4)检查电焊条、焊丝、桩尖等其他进场材料质量证明文件,并现场核对实物。 5)复核轴线、桩位、控制标高的准确性。桩位复测允许存在偏差值,单桩为10 mm,全桩为20mm。桩位可用打人短钢筋、系上红色胶带和洒一圈白石灰水来做醒目标志。 6)正式压桩前应组织设计、地质、建设、监理、质监和施工等单位在现场共同进行工艺性试压桩,以确定持力层强度、桩长、终压值、复压次数和复压时沉降量等收桩标准的重要参数。 3.3.2压桩过程中的质量控制 1)桩在起吊时应保持平稳,保护桩身质量,避免砸、撞、拖造成断裂,起吊时同时检查桩身有无裂纹,是否完好,对断裂桩进行报废处理,桩在现场翻运后堆放平整。 2)应严格按照施工方案及有关技术规范的要求进行施工。施工顺序应考虑群桩的挤土

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档