锤击管桩施工方案

哪位大大有锤击PHC管桩的施工方案?~

预应力管桩 有PHC PC PTC 三种，是一种很成熟的施工工艺，在长三角、珠江三角、渤海湾工业厂房、民用建筑应用广泛，工艺简单、施工质量容易控制。沉桩工艺有两种：静压和锤击。目前长三角地区以静压桩为主。就上海地区而言，PHC-500（100）管桩单桩竖向承载力可达2000KN以上，PHC-A500(100)型管桩价格为105元/m，施工费用约为15元/m。
下面以此技术方案提供给你:

采用超高强预应力混凝土管桩(PHC桩)，打桩前需做好桩锤、桩架选择，确定管桩龄期，打桩过程中插桩、锤打、接桩、送桩均采取了相应的技术措施。该工程中PHC桩所具有的单桩承载力高、桩身耐锤击性好、穿透力强、造价便宜等特点均得到很好的体现。

通州市建工大厦主楼东西长36m，南北宽18m，地上20层，地下1层，建筑面积12000m2。采用框架剪力墙结构。建筑物总荷载约200000kN，最大单柱荷载6700kN o基础采用筏板基础，桩采用超高强预应力混凝土管桩(PHC桩)，规格为ф600×110，桩长24m(2根12m校对接)，主楼共打设93根桩，设计单桩承载力3100kN。

1 PHC桩特点

(1) 严格按照国标GB13476—92及日本JISA 5337标准生产，其混凝土强度等级不低于C80级。

(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。

(3) 单校可接成任意长度，不受施工机械能力和施工条件局限。

(4) 成桩质量可靠，沉桩后桩长和桩身质量可用直接手段进行监测。

(5) 桩身耐锤击和抗裂性好，穿透力强。

(6) 造价低廉。其单位承载力价格仅为钢桩的1／3-2／3，并节省钢材。

(7) 施工速度快，文明施工。

2 打桩准备

2．1桩锤的选择

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。鉴于本工程有软、硬两种土层，故选用了蒸汽锤，锤重8t。

2．2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o

2．3 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。

2．4 堆存吊运

管桩一般需设计两个支点(图1)，其吊点需符合图2所示的位置要求。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。

2．5 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80％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。

2．6 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。

3 打桩阶段技术措施

3．1 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。

3．2 锤打

因地层较软，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。

3．3 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。接桩焊接如图
4所示。

3．4 送桩

为将管桩打到设计标高，需要采用送桩器，送桩器用钢板制作，长4m。设计送桩器的原则是打入阻力不能太大，容易拔出，能将冲击力有效地传到桩上，并能重复使用。

4 打桩记录和周围建筑物观察

打桩过程中应详细记录各种作业时间，每打入0．5-1m的锤击数、桩位置的偏斜、最后10击的平均贯人度和最后1m的锤击数等。

打桩过程中应详细观察周围建筑物沉降或上升情况，在建筑物上设置观察点，利用远处的固定水准点进行对比分析，从而确定沉降或上升情况。经实测，裙楼东侧3m处的建工园招待所没有沉降或上升现象，仅顶板出现一些轻微裂缝。现建工大厦竣工已1年多，招待所使用正常，对结构无不良影响。

5 PHC管桩与基础底板连接技术

为有效防止基础上浮并保证基础和桩基的整体协同工作，在筏板基础钢筋绑扎前，采用了如图5所示的作法，从而保证了管桩与基础的连接。土方开挖至设计标高露出管桩后，清理管桩孔内的垃圾及污物，用十一夹板作底模，用12号铁丝悬吊于孔内，钢筋按要求绑扎，用不低于C40的混凝土灌筑，混凝土中微掺UEA膨胀剂(掺量10％)。待基础底板钢筋绑扎时，管桩锚筋与基础底板钢筋要焊牢，基础底板钢筋与管桩桩头也要焊牢。

6 试压桩

6．1 试桩要求

为确定单桩承载力是否满足设计要求，打桩前进行了单桩竖向抗压静载试验。试桩数量为三组，第一组试桩1根，锚桩6根；第二组试桩1根，锚桩4根；第三组试桩1根，锚桩4根。试桩最大预加荷载为：第一组6200kN，第二组5000kN，第三组4000kN。

6．2 试桩标准

按《建筑桩基技术规范》(JQJ 94—94)单桩竖向抗压静载荷试验中有关标准，采用慢速维持荷载法进行。

6．3 试桩装置和加载时间

竖向静载荷抗压试验采用锚桩横梁反力装置。整个加荷利用电动油泵带动2台5000kN油压千斤顶加荷，用荷重传感器、荷重显示器和0．4级精密油压表显示荷载，电测位移计和机械表两种手段同时测读沉降值，计算机采样、记录、整理和打印数据。为防止仪器受外界干扰，特备有一空调封闭工作间，以保证仪器的正常工作。

试桩与锚桩沉桩10d后即可加载o

6．4 试桩结果

试桩、锚桩均为正式工程桩，第一根试桩要求加荷到6200kN，当加到第7级(4960 kN)时，1h后沉降量突然增大，达到16．67mm／h，且总沉降量已到38．06mm，显然地基已达到破坏，因而终止试验。根据试桩的Q—s曲线和s—1gt曲线显示，极限荷载取4340kN。第二根试桩要求加到5000kN，当加到第9级5000N时，45min后沉降量突然增大，达15．25mm／h，且总沉降量已到36．51mm，显然地基也已达到破坏，因而终止试验。根据试桩的Q—s曲线和s—lgt‘曲线显示，极限荷载取4500kN；第三根试桩要求加到4000kN。稳定后又要求继续上加2级到4800kN，此级稳定后终止加载，极限荷载取4800kN。据此算出试桩结果统计特征值：Qum＝4547kN，Sn＝0．052，因此单桩竖向极限承载力标准值Quk＝Qum＝4547kN，满足设计要求。

7 施工体会

(1) “重锤低打”能有效降低锤击应力。桩锤对桩头的锤击速度越快，在桩身上产生的应力波强度也越高，即打桩应力与锤击速度成正比，所以为降低锤击应力并保持较好的贯入度，采用了较重的桩锤(桩锤重8t)和较低的速度施打，效果良好。

(2) 桩头衬垫效应对锤击应力也有直接影响。为延长锤击作用时间、降低锤击速度，并借以降低锤击应力，选用软厚适宜的木桩垫，收到良好效果。

(3) 选择合理的打桩施工顺序，能减小桩的侧向位移，对周围建筑物不会有大的影响。

桩基侧向位移是软弱地基施工中经常见到的一种现象，根据不同情况进行综合分析，制订出合理的打桩施工方案，并采取相应措施，可以把打桩危害降低到最低限度。基础形状规则的打桩施工顺序应先里后外，由中心逐渐往外侧对称施工。本工程基础形状规则，施工时遵循“对称施工”的原则，确保了基础内挤压应力的平衡。

打桩施工时，先打主楼桩——深桩(24m长)，后打裙楼桩——浅桩(9m长)；先打跨中桩，后打边区桩；先打近桩，后打远桩；先打毗邻建筑物的桩，后打远离建筑物的桩。通过采取以上措施，有效地降低了桩基的侧向位移。

(4) 防震沟的设置有效地降低了对临近建筑物的影响，裙楼东侧建工园招待所基础为条形钢筋混凝土基础，深1m，基础底板边离大厦地下室外墙仅2.5m，桩基施工前开挖了一条宽0．8m、深2m的防震沟，沟中满填黄砂，经观察和检测，在整个施工过程中，对招待所结构无不良影响。

(5) PHC桩采用C80混凝土，强度高；钢筋采用预应力螺旋筋，抗裂性好，因此成桩质量可靠，不易损坏，实际施工中，仅2根桩破裂，补救措施也方便快捷。

(6) 采用PHC桩，可做到现场清洁，文明施工。

本视频主要介绍锤击预应力管桩施工工艺，结合现场视频通俗易懂。

锤击管桩施工方案
工程概况及地质情况

1.1工程概况

XXX厂2250mm热轧工程板坯库厂房柱基础工程桩为XXX厂150万吨不锈钢改造工程的重要组成部分。板坯库区铁皮沟、电缆隧道、辊道基础工程桩共计368根，桩长约20m。其中，辊道基础工程桩308根，顶标高-5.000~-8.310m共14个标高；电缆隧道基础桩60根，顶标高-4.700m桩26根（加热炉基础回填后施工），顶标高-5.400m桩34根。桩型采用天津建华管桩有限公司生产的预应力混凝土管桩PHC500×100-AB型，桩尖类型为a型（开口型钢桩尖），管桩长度不包括桩尖长度。桩身竖向承载力安全值为2700KN。

标高±0.000相当于绝对标高796.885m。PHC500×100-AB桩的持力层为密实中砂层⑦，桩端进入持力层≥1500mm（不包括桩尖长度）。

施工依据：中冶塞迪383.02TJ0095；天津市工程建设标准设计《02系列结构标准设计图籍》02G 10~1

1. 2地质情况

①-1杂填土，厚度为0.80～3.90m。

①-2素填土，厚度为0.40～2.90m。

②粉质粘土，厚度为0.70～4.00m。

③粉土，厚度为1.3～5.70m。

③-1细砂，厚度为0.40～2.30m。

③-2粉土，厚度为1.50～2.70m。

③-3粉质粘土，厚度为0.90～3.60m。

④粉土，厚度为1.70～5.20m。

④-1细砂，厚度为0.80～1.30m。

⑤细砂，厚度为0.90～5.00m。

⑤-1粉土：厚度为0.50～2.20m。

⑥粉土：厚度为1.70～8.10m。

⑥-1粉质粘土：厚度为1.20～3.30m

⑦中砂：厚度为2.70～10.30m。

1. 3方案编制依据。

方案编制依据：中冶塞迪设计工程图383.02TJ0095；天津市工程建设标准设计《02系列结构标准设计图籍》02G10~1

2. 工程施工机械选用：

本次沉桩采用锤击法施工，打桩机械采用三点支撑桅杆式筒式柴油打桩机。桩锤型号D80，冲击体（活塞）重8.0吨，常用冲程2.0～3.4m。该种打桩机行走调头方便，垂直度调整快捷，锤击能量大，打桩效率高，落距

可随阻力的大小自动调整，人为掺杂的因素少，比较适合于管桩的施打。但是，要求柴油锤与打桩架要匹配，否则容易发生倒架事故，且桩的垂直度不易控制。另用20T轮胎吊配合吊运砼管、喂桩，20吨平板拖车运输管桩。

3. 质量目标及质量验收标准

3.1质量目标：管桩强度、养护期、数量、长度、位置、标高、垂直度满足设计和现行有关规范要求，分项工程一次成优。

3.2检验标准：①YBJ232-91《冶金建筑工程质量检验评定标准》；

②《建筑基桩检测技术报告》JGJ106—2003。

4、 组织机构图

5. 施工准备：

5.1图纸自审、会审。

5.2勘察施工现场平整场地、清除障碍物，保证打桩处现场平整、坚实。

5.3准备施工机具、材料，办理需用手续。

5.4施工区域电源准备一处。

5.5测放水准点、控制网线复查，测放桩位线并复测。

6、PHC管桩施工：

6．1打桩机具。机械采用三点支撑履带自行式柴油打桩机，综合考虑工程地质条件、单桩竖向承载力设计值、桩的规格、入土深度等因素，遵循重锤低击的原则，柴油锤选用D80型号。桩帽用圆筒型，套桩头用的筒体深度400mm，内径应比管外径大20mm，送桩器与管桩匹配，送桩器套筒深度300mm，内径应比管外径大20mm。桩帽和桩锤之间用竖纹硬木作锤垫，厚度不小于150mm，桩帽与管桩头之间设置弹性衬垫（胶合板），经锤击压实后不小于120mm，送桩器与桩头之间设置硬纸板作衬垫。

6．2打桩程序：

①清除障碍物→平整场地→测量定桩位→桩机组装→打桩准备→喂桩、插桩→初打→矫正→正式打桩→接桩→送桩→移位施打下一桩。

②由于桩间距＞4D（桩径），可以不考虑桩间挤土效应，工程桩可以从一端向另一端排打作业。

③若建设单位提供的同一根管桩的桩节长度不同，应根据地质情况选用第一节桩长（建议先打短节桩）。

6．3管桩的施打：

① 工程桩使用前，应目测桩身质量和端头平整度，预应力筋露出端头的桩不得使用（用角磨机磨平后使用），养护期不到8天的桩不得使用。将PHC管桩划出1米刻度线，并标识距桩底有效长度，以便打桩工程中准确记录每米锤击数。

② PHC管桩的运输和吊放。PHC管桩采用平板拖车运至现场吊放于施工负责人指定地点。为防止管桩运输和堆放产生自重应力破坏，管桩要放在坚实平整的地面上，起吊时最好采用专用吊钩钩住管桩两端内壁直接进行水平起吊。当管桩现场分层堆压堆放时，严禁用桩架上的卷扬机拖拉管桩取桩。管桩摆放时要有防止滚动措施（用枕木垫在支点处，管桩每侧垫两处）。

③ 就位打桩。桩机就位准备打桩，用20吨轮胎吊将

第一节桩送至桩机前。桩尖焊接后，进行插桩，用桩机上的吊勾喂桩，采用一点绑扎，吊点宜选在四分之一处，对准桩位将桩落下（桩位事先用钢筋棍钉出），要桩位正。将桩锤轻轻放下，初次调整桩垂直度，冬天施工地面较硬，将桩打入2-3m时再次调整桩身垂直度，保证第一节桩垂直度控制在0.5%以内，否则，应将桩及时拔出重新插桩施打。桩身垂直度要通过立于桩机前方、侧放的两台经纬仪指挥桩机司机移动桩机架调整。桩停打时的垂直度不得超过1%。

④ 打桩方法。每台打桩机均要先选用3根工程桩作为试打桩，并记录最后10击贯入度。打桩过程中只要锤芯跳动正常即可正常打桩，锤芯冲程一般为2.0-2.8m之间。要求：桩锤、桩帽和桩身应保持在同一纵轴线上，宜重锤轻击，低锤重打，每根桩一旦施打要连续施工，如需停打，应尽量缩短停锤时间（一般不超过6h）。

要求打桩过程中认真作好记录，尤其最后一阵贯入度的记录，并且注意观察桩身进入速度和反弹情况。

⑤ PHC桩连接。接桩采用钢端板焊法，接桩采用二氧化碳气体保护焊。当第一节桩顶距离地面0.6米左右时就可接桩。接桩时摘去桩帽，将第二节桩如前述方法吊至第一节桩的上方，上下节桩段应保持顺直，要求端头钢法拦要整个面接触焊接，错位偏差不宜大于5mm。焊接时两

个焊工对称同时焊接，焊缝要求连续饱满，焊缝厚度必须满足焊接规范要求。焊接时应采取防风措施。焊接完2min后方可打桩以防接头进入地下水层出现淬火现象。

⑥ 送桩。为便于控制送桩桩顶标高，每个柱基的桩施打前应先测出自然地面的标高，计算后在送桩器上标出桩顶刻度线。另外，送桩器上还要有刻度线，精确到10cm，用来确定达不到设计标高的桩顶高度。 采用套筒式送桩器，送桩器要求上下两端面平整，且与中心线相垂直，并应有足够刚度。

⑦ 停打标准。本次施工工程桩的打桩控制设计采用标高控制（即进入各土层的工程桩均打至设计标高，不再接桩），打桩过程最终10击贯入度作为参考。根据多年施工经验，对于桩端未到设计标高，但贯入度已达4～8cm/10击（D62锤为3～5cm/10击）要求的工程桩，也应立即停打。

⑧ 移位下一管桩施打。

⑨ 测量控制。

A：根据现场施工控制网点和施工图进行测算，勘察现场，水准点位置不得受打桩施工影响，桩位经复查合格后方可投入施打；

B：插桩时，要从桩架前方和侧方相互垂直的方向用经

纬仪校正桩机导向杆和桩的垂直度在允许范围之内，初打后复查桩的垂直度；

C：接桩时，应先控制桩的垂直度（测放人员和司机协调配合），然后焊接接桩，控制方法同上；

D：送桩时严格根据设计及测量规范要求控制桩顶标高。

⑩ 特殊情况处理方法：

1） 当桩打入自然地面下4.0米以内，若桩垂直度偏差超过0.5%，应将桩拔出重插；若遇到砼地面无法调整垂直度时，应先将地面破坏然后调整。

2） 当桩打入自然地面下4.0米以内，发现桩严重反弹或者突然偏离原位时，应立即停打，待清理障碍物后再打桩。

3） 当桩打入自然地面下4.0米以下，发现桩严重反弹或者突然偏离原位时，应立即停打，及时上报、采取措施。

7、质量保证措施：

① 严把焊接材料质量关，杜绝使用不合格焊接材料，司机、焊接、测放人员持证上岗；

② 准确、真实审查管桩进场合格证及材料单，建设单位（监理）、施工方人员逐根目测检查每节管桩质量，桩生产10天后方可使用。

③ 检查桩端预应力筋不得露出端头，否则用角磨

机打磨，端头平整杜，绝使用不合格品，不合格品的处置应遵循不合格品的处理原则，并形成记录；

④ 打桩机使用前认真进行检修、保养，确保桩性能可靠，经报验后进场；

⑤ 打桩时用经纬仪监测、校正桩机垂直度，仪器应在有效矫验期限内；确保桩位平面位置偏差D/2以内，第一节桩垂直度在0.5%以内，桩最终垂直度在1%以内；

⑥ 焊工应持证上岗，经相关单位质量负责人认可后方可进行焊接，焊接应同 时对称进行，焊缝连续饱满；手工焊应分层对称施焊，清除焊渣。

⑦焊接时用钢丝刷清除端头锈、残浆，焊接后至少停留2min方可继续施打。

⑧ 做好施工全过程施工记录和技术保证资料；

⑨ 为防止击碎桩顶，在桩帽与桩之间垫硬木作为缓冲，当未到设计标高时，要严格控制贯入度，必须在4-6cm之间；

⑩ 当锤击数达到1500击时应及时按照要求更换弹性缓冲衬垫。

8、安全措施：

1、 进入现场熟悉环境，劳保用品佩带齐全；桩机进场

前先将场地整平、夯实；

2、 障碍物凿除时工作人员要戴防护眼睛；

3、 打桩机械现场装拆时由专人统一指挥，工作人员动作、号令一致，严格按操作说明进行；

4、 吊装用钢丝绳、吊具、锁具、固接件等检查无误后方可使用，严格执行机械保养周期计划，并由专人负责、记录；

5、 打桩机司机经培训合格后方可上岗，并且严格按操作规程执行；

6、 施工用的电缆线检查无裸露后方可使用，配电箱、电焊机等要有防雨棚，电焊机一、二次线严禁裸露使用，配电箱要接地使用；

7、 桩机、吊车等行车时要有专人进行指挥，避免伤害；

8、 焊工、电工等特殊工种持证上岗；

9、 夜间施工有足够照明，照明高度2.5米以上；

10、严禁酒后上岗，施工中严禁用手触摸桩帽和减振垫木；检修桩机要正确使用安全带，作到高挂低用。

11、 严禁带湿手套触摸电器开关，电器开关要接漏电保护器，做到“一机、一闸一保护”；

12、严格执行本工种操作规程及公司有关规定；

13 吊桩用的吊具、锁具使用有合格证产品，使用前

进行检查；

14、打桩时划分区域，严禁非施工人员进入；

15、送桩后桩孔立即回填密实

9、 环境达标措施：

1、现场打桩尽量采用低锤重击，减少施工噪音；

2、管桩接桩时，废弃电焊条头等应集中堆放、及时处理，不得乱扔乱放；

3、现场工具、周转料具要堆放整齐；

4、施工运输车辆上路前要清洗轮胎，避免带泥上路；

5、柴油打桩机要进行维修、保养，避免露油现象，尽量燃烧充分，减少对大气和土地的污染。

6、 应采用遮光措施，减少光污染和对人体的伤害。

10、劳动组织形式：

施工、技术员

2人

电工

1人

带班

1人

架工

1人

材料员

1人

测量

1人

安全员

1人

司机

1人

焊工

2人

设备维护

1人

11、施工进度安排：

施工准备两天，打桩按10-15根/天。

由于C列线以北紧邻加热炉土方上开口，暂缓施工，仅施工南北方向的辊道基础、电缆沟的工程桩。

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