预应力管桩锤击与静压施工方案对比分析及选型

略谈管桩锤击和静压施工方法前言随着我国高层建筑，尤其是高层住宅的大量涌现，预应力管桩基础在一些地区运用愈来愈广泛。

预制桩根据所用材料的不同，可分为混凝土预制桩、钢桩和木桩三类。

混凝土预制桩常用的有混凝土实心方桩和预应力混凝土空心管桩；钢桩主要是钢管桩和H型钢桩两种；木桩目前只在一些层数较低、荷载较轻的建筑物地基或遇局部暗塘的情况，采用它进行处理地基，木桩在工程中已很少使用。

混凝土预制桩的横截面有方、圆等各种形状，预制桩可以在工厂生产，也可现场预制。

现场预制桩的长度一般在25～30m以内，工厂预制桩的分节长度一般不超过12m，沉桩是在现场连接到所需长度。

1.预应力混凝土管桩采用先张法预应力工艺和离心成型法制作经高压蒸气养护生产的为预应力高强度混凝土管桩（PHC桩），其桩身离心混凝土强度等级不低于C80；未经高压蒸气养护生产的为预应力混凝土管桩（PC 桩），其桩身离心混凝土强度等级C60～C80。

管桩按外径分为300mm、400mm、500mm、600mm和700mm、800mm、1000mm、1200m、1300mm、1400mm 等规格，建筑中的常用管桩规格为300mm、400mm、500mm和600mm。

300mm 管桩今后要逐步淘汰。

管桩按混凝土有效预压应力值分为A型、AB型、B型和C型，其有效预压应力值分别为4MPa、6MPa、8MPa和10MPa。

重要工程都要选用AB型或B型桩；静压用桩广东大部分选用厚壁的AB型桩。

今后A型桩也逐步少用。

到目前为止全国还没有一本专门的管桩基础技术规范；国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002和行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94–2008第七章有部分预制桩的内容；各省（市）地方标准《管桩基础技术规程》，其中浙江、福建、辽宁、云南、黑龙江、湖北、吉林、广西、山东、广东等省（市）都陆续出台了有关规程。

2.管桩基础的主要施工方法2.1锤击法沉桩是用桩锤将桩击入地基中的施工方法目前常用的施工机械有柴油锤、液压锤，适用于地基土为松散的碎石土、砂土、粉土以及可塑粘性土的情况。

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传统静压桩与新型液压锤击桩对比分析及选型本项目位于佛山顺德区容桂街道马岗大道33号南方医科大学顺德校区。

总建筑面积为21657.92平方米，其中1号楼建筑面积8804.77平方米，建筑物高度为32米，地下一层、地上10层，框架结构宿舍楼；2号楼建筑面积8811.92平方米，地下一层、地上10层，框架结构宿舍楼；地下人防建筑面积为4041.23平方米。

本工程绝对标高3.600（广州城建高程）相当于相对标高的±0.00。

本工程地基基础设计等级为乙级。

基础采用“预应力高强混凝土管桩，本方案设计为“静压预应力管桩专项施工方案”。

管桩安全等级为二级。

本工程采用PHC500AB125型预应力高强砼管桩，桩径φ500，壁厚为125mm，单桩竖向承载力特征值为2200KN，有效桩长预计8~35m，桩尖持力层选在全/强风化花岗岩，桩尖进入持力层不小于1.0米。

根据现场周边环境、施工情况及施工图要求，本工程桩的施工方式，将采取两种方案来保证打桩顺利进行，方案1为传统静力压桩，方案2为新型液压锤击桩。

现对方案1与方案2的综合情况进行分析比较如下表：综合上述分析，方案2相对于方案1施工现场风险、施工进度、安全与均有保证的优势，液压施工成桩质量基本保持一致，而方案2设备租金较高但运行使用成本较低，综合成本增加基本一致。

广州市大地建筑工程总公司2019年11月12日附件：新型液压锤桩机施工使用说明书新型液压锤桩机打桩是在环保意识日益增强的现代社会而产生的一种新式打桩机械。

在国外已有十多年的使用经验，在国内使用目前还是起步阶段。

国外引进使用的步履式15-1210型液压锤采用全液压驱动，主体分为液压动力站、主臂、锤身和步履式行走机构等结构组成；型号“15”代表可打单节15米长的桩；“12”代表锤芯行程最大达1.2米；“10”代表锤芯自重10吨。

新型液压打桩锤的基本原理：新型液压锤也属于冲击式桩锤，按其结构和工作原理可分为单作用和双作用式两种。

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。

一、适用范围
1、锤击预应力管桩适用范围锤击预应力管桩适用于各种粘性土、粉土，当需要穿透较厚砂性土中间夹层或含砾卵石较多的硬夹层时，采用锤击管桩效果更佳，但因噪音大，在城市建设中应限制使用。

2、静压预应力管桩适用范围
静压预应力管桩适用于软土、填土、一般粘性土、粉土，尤其适用于居民稠密、危房附近及附近环境要求严格的地区沉桩，其持力层适用于硬塑或坚硬粘土层、中密或密实碎土层、砂土、全风化岩层、强风化层；但不宜用于地下有孤石、障碍物或厚度大于2m 的中密以上砂夹层。

二、工艺流程
1、锤击预应力管桩工艺流程
2、静压预应力管桩工艺流程。

锤击桩与静压桩在同一工程中应用得对比分析海门云起苑一期工程,位于海门市南海路南侧,汉江东侧,为3栋2６—32层商业与住宅建筑及一层地下车库,建筑面积7万多平米,地下室基础埋深±0。

00以下5米,采用桩基与筏板基础,三栋高层均采用先张法预应力管桩,规格:PHC600(110)ＡB―C80。

设计为有效桩长4２m,桩顶标高得相对标高为-5。

85米,单桩承载力特征值为2８50ＫN。

本工程管桩施工采用了一台8００吨位得静压桩基与一台１0柴油锤击桩机进行施工。

地质条件:本工程场地属于长江中下游冲击平原,场地为空地,较平坦、自上而下土层结构如下表:1#、2＃楼根采用锤击施工工艺,具体见下表:经过一个月得施工,沉桩记录如下:现结合工程实际对静压桩、锤击桩得不同特点进行分析:1、沉桩机理得不同1.1静压法施工就是通过抱紧油缸将桩抱紧,以机械得自重与机身上得配重通过顶压油缸传递到桩身集中受力后,再将桩压入地层标高中。

1。

２锤击桩就是通过锤头内得锤芯压缩缸体内,当雾化得柴油与机油进行燃烧爆炸产生向下得作用力,再通过锤头下得桩帽等一系列缓冲将力与振动作用到桩身,逐步击入土层标高。

2。

施工造成土体破坏程度得对比分析2。

1静压桩沉桩过程中,桩尖进入土体后,原状土受到压缩变形以及初应力状态得破坏,使贴近桩周处土体结构完全破坏,随着贯入压力得增大,土体达到急剧破坏,粘性土土体在有水得作用下产生塑性流动,砂性土会产生挤密侧移与部分液化;2、２锤击桩沉桩时,土体在桩身得冲击力与震动得作用下,粘性土产生压缩变形,桩身逐步进入,砂性土在震动得作用下产生液化,抗剪力降低,在冲击力作用下进入土体;震动作用下对土作用面较大。

２、3在粘性土施工中,两种施工方法均会产生对地表向上隆起效应,静压桩对土体得作用面较小,锤击桩在震动中对土体得作用面较大,因而在施工时,锤击桩所造成得土体隆起要大于静压桩。

在砂性土施工中,由于静压桩主要采用挤密方法进入,理论上产生得隆起较大,而锤击桩产生砂性液化,土体内水流失后产生得隆起较小,甚至不会造成隆起效应。

预应力管桩锤击与静压施工方案对比分析及选型*******筹建办：*****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2050 KN），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。

预应力管桩锤击与静压施工方案对比分析及选型一、前言预应力管桩是一种高效、经济的工程基础结构，广泛应用于城市建设中。

在预应力管桩的施工中，锤击与静压是常见的施工方案，本文将对这两种方案进行比较分析，并提供相应的选型建议。

二、预应力管桩锤击方案1.施工原理预应力管桩锤击施工方案是通过将专门设计的锤子放在管顶，在固定位置上反复重复敲击，达到预设的松土、下沉、压实的目的。

2.施工特点预应力管桩锤击方案的特点是施工效率高、成本低、适用于一般土层、重力式转子钻机钻进不了的岩石层。

此外，经过锤击后，管壁附着的土层会降低一定的强度并且难以切断，从而增加了管桩的承载能力和抗震性。

3.选型建议当土层质量较差时，应选用锤击方案；当管桩长度较短时，应选用锤击方案；当土层较坚硬而厚度较大时，不适合选用锤击方案。

三、预应力管桩静压方案1.施工原理预应力管桩静压方案是将钢管管顶与压实器相连接，通过调整水平度和垂直度来压实土层。

在减小沉降的同时，增加了管桩的承载能力。

2.施工特点预应力管桩静压方案的特点是施工速度慢、成本高，但是施工过程中土质结构不会发生太大的变化，对环境污染小。

3.选型建议在施工精度和环保要求较高、管桩长度较高时，应采用预应力管桩静压方案；在土质条件较好的情况下，选择静压方案可有效减小对环境污染的影响。

四、选型建议在选型时，应综合考虑土质情况、环保要求、工期要求、施工精度和经济性等因素。

对于土质较差情况下，且管桩长度较短的项目，锤击方案是较好的选择；对于土质较好，施工精度和环保要求较高的项目，则应选择静压方案。

总之，针对具体的项目，应根据土层情况、审批要求、现场施工条件等情况进行选型。

在实际施工中，应严格按照施工规范进行操作，以确保工程的安全和质量。