ptc预应力混凝土薄壁管桩施工技术总结secret.docx

1、ptc预应力混凝土薄壁管桩施工技术总结secretPTC预应力混凝土薄壁管桩施工技术总结1. 前言先张法PTC预应力薄壁管桩施工技术从国外引进后，在国内投入使用也只有几年时间，在安徽省广泛用于工程中也是近两年的事情，特别是应用在公路工程建设中尚属首次。我单位承建的X028芜屯路神东垃圾场管桩处理工程采用了预应力混凝土薄壁管桩（PTC）加固处理技术，取得了良好的效果，得到建设单位和监理单位的好评。预应力混凝土管桩基础，因其在施工中具有低噪声、无污染、施工快等特点，在工程上将越来越得到广泛应用。但由于各地工程地质状况的差异，管桩静力压桩法的施工难易程度也有较大差异，不确定性因素较大，这对桩基工程的

2、质量、进度、安全、投资等方面有着较大的影响。本人结合该工程的施工全过程对PTC预应力混凝土薄壁管桩的施工进行技术总结，希望对公司各位同仁在以后的类似工程施工过程中有所借鉴作用，但由于该工程工期短、工程量较小，总结中难免存在片面或欠妥之处，恳请予以批评指正。2. 工程概况2.1工程项目情况建设单位：芜湖市公路管理局设计单位：北京华顺路桥工程设计公司监理单位：合肥虹桥监理有限责任公司施工单位：中国第十七冶金建设公司2.2工程位置本工程位于芜湖市区境内，X028芜屯路机电学院至清水段，全长9.28Km，其中K0+920K1+160段穿神东垃圾场，原设计方案为将段落内垃圾全部外运后对地基进行处理。由于

3、垃圾外运方案不能实施，根据安徽省芜湖市公路管理局的要求将此段处理方案变更为预应力混凝土薄壁管桩（PTC）加固处理。通过招投标，由我单位承担该段的预应力混凝土薄壁管桩加固处理施工。2.3工程内容本合同工程主要内容为：PTC预应力薄壁管桩地基处理工程，水泥砼面板工程等。主要工程量：PTC管桩：27540m水泥混凝土板（40cm厚）：12000m2。2.4地形及工程地质本合同段属于河漫滩地带，地形平坦，地面高程6.0m左右。本工程地质条件较差，上为较厚废粒垃圾，下为软土。2.5沿线筑路材料情况2.5.1石料从芜湖荆山采石场购买，进场运距约15Km。2.5.2水泥从海螺白马山水泥厂购买，进场运距约20

4、Km。2.5.3黄砂 就近砂料场选择采购，进场运距约5Km。2.5.4钢材市场选购马钢钢材。木材在芜湖市木材公司采购。油料就近在芜湖市石化公司加油站采购。2.5.5 PTC管桩：从南京五环预制构件厂购买，进场运距约120Km。3. 设计情况3.1 PTC预应力砼薄壁管桩技术要求PTC薄壁管桩规格和技术性能表（DBJT08-92-2000）外径（mm）壁厚（mm）主筋直径（mm）主筋数量（mm）DP（mm）砼有效预应压力（Mpa）抗裂弯矩（KN.m）极限弯矩（KN.m）理论重量（t/m）主筋截面含钢率（%）单节长度（m）400707.173383.1537450.1780.417-1350070

5、7.1104303.2566830.2460.427-13注：1.PTC桩砼强度等级为C60；2.表中DP为主筋位置直径；3.每节管桩长度模数为1m；4.单桩结构强度竖向承载力设计值按DGJ08-11-1999地基基础设计规范计算；4.抗裂弯矩、极限弯矩值取由GB13476及JISA5337，供检验产品试验时使用。3.2混凝土技术参数3.2.1 PTC管桩的砼强度等级为C60，砼质量控制应符GB50164的有关规定。3.2.2水泥采用标号不低于425#的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥，其质量应分别符合GB175、GB1344规定。细骨料应采用洁净的天然硬质中粗砂，细度模板为2.33

6、.4，其质量应符合GB/T1484-1993的规定，并不得采用未经淡化的海砂。粗骨粒应采用碎石，其最大粒径应不大于20mm，不应超过钢筋净距的3/4，其质量应符合GB/T14685-2001的规定。混凝土拌合用水的质量应符合JGJ63的规定。3.2.3外加剂质量应符合GB8076-1997的规定，严禁使用氯盐类外加剂，宜优先采用高效减少剂，外加剂不得对管桩产生有害影响，使用前必须进行试验验证。3.3钢材技术参数3.3.1预应力主筋应采用预应力混凝土用钢棒，其质量应符合YB/T111，GB/T5223的规定。3.3.2螺旋箍筋宜采用冷拔低碳钢丝（b），低碳钢热轧圆盘条，其质量应分别符合GB502

7、04、GB/T701-1997的规定。3.3.3端板锚筋及架立钢筋宜采用低碳钢热轧圆盘条或热轧带肋钢筋，其质量应分别符合GB/T701、GB1499-1998的规定。3.3.4端板，桩套箍及钢桩靴应采用可焊性及塑性良好，含碳量有保证的Q235钢板，其质量应符合GB/T700-1998规定。3.3.5焊条采用E4300E4313，焊缝质量不低于二级。3.4预应力钢筋张拉3.4.1所采用的预应力钢筋必须有两证（生产许可证、钢材合格证），并按现行有关规定进行复试。3.4.2预应力筋下料长度由计算确定，计算时应考虑下列因素：管桩长度、端板厚度、桩头预留量、张拉伸出值、弹性回缩量。3.4.3预应力张拉设

8、备必须保证张拉准确可靠，张拉设备应定期校验，张拉时测力计误差应3%，否则应重新标定。3.4.4预应力钢筋的锚具应可靠，张拉时应采用可靠的防护措施，防止抽滑伤人。3.4.5可采用一次张拉方法施工，预应力钢筋张拉控制应力Ocon0.7fptk（fptk为预应力钢筋强度标准值）。当管桩制作中预应力钢筋需要超张拉时，可比设计要求提高3%，并应符合GB50204-2002的规定。3.4.6同一骨架中，预应力钢筋下料长度的相对差值不应大于L/5000，且应5mm，当桩长10m时，钢筋下料长度值应2mm，主筋墩头强度不得低于该材料标准强度的90%。3.4.7同一骨架成型后，主筋间距偏差不得超过5mm，螺旋筋

9、的螺距偏差不得超过架力圈直径的1/40。3.4.8采用焊接骨架，预应力钢筋和螺旋箍筋的焊接点强度损失不得大于钢筋标准强度的5%。3.5管桩成型3.5.1管桩采用离心工艺成型，离心作用按慢速、过度升速、快速三个阶段进行，离心作业制作度应保证砼密实，又不致分层。离心工艺成型参数，应根据产品的不同规格设定不同的转速、离心时间。控制离心转速的转速度，并定期校验。3.5.2离心完毕后，应将砼离出的水泥浆全部倒净，同时查看管桩内壁砼有无留塌及离心前产生的砼早凝现象，以便早发现处理。4.施工准备4.1场地要求4.1.1施工场地的动力供应，与所选用的桩机机型、数量的动力需求相匹配，其供电电缆应完好，以确保其正

10、常供电和安全用电。4.1.2施工场地应平整，其场地坡度应在10%以内，并具有与选用的桩机机型相适应的地耐力，以确保在管桩施工地面不致沉陷过大或桩机倾斜超限，影响预应力管桩的成桩质量。4.1.3场地的边界与周边建（构）筑物的距离，应满足桩机最小工作半径的要求，且对建（构）筑物应有相应的保护措施。4.2预应力管桩的质量监控4.2.1检查管桩生产企业是否具有准予其生产预应力管桩的批准文件。4.2.2检查管桩砼的强度，钢筋力学性能，管桩的出厂合格证及管桩结构性能检测报告。4.2.3对预应力管桩在现场进行全数检查：a.检查管桩的外观，有无蜂窝、露筋、裂缝，色感均匀、柱顶处无孔隙。b.对管桩尺寸进行检查（

11、见附表）管桩尺寸检查允许偏差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-0.5%L+0.7%L-0.7%L端部倾斜0.3%D0.4%D0.5%D外径D600+2，-2+4，-2+5，-4D600+3，-2+5，-2+7，-4壁厚（t）+10，0+15，0+20，0桩身弯曲度+5，0+7，0+10，0桩端长外侧平面度0，2内径0，-1外径0，-2厚度正偏差不限，0c.管桩强度等级必须达到设计强度的100%，并且要达到龄期。d.管桩堆放场地应坚实、平整，以防不均匀沉降造成损桩，可采取可靠的防滚，防滑措施。管桩现场堆放不得超过三层。4.3管桩桩位的测量定位4.3.

12、1管桩桩位的定位工作，宜采用J2经纬仪及钢尺进行，其桩位的放样误差，对单排桩10mm，群桩20mm。4.3.2管桩桩位应在施工图中对其逐一编号，做到不重号，不漏号。4.3.3管桩桩位经测量定位后，应按设计图进行复核，施工单位自检后上报监理单位对测定定位成果进行检查无误后共同验收。5.施工情况5.1 PTC预应力管桩静压法施工工艺流程：PTC预应力管桩静压法施工工艺流程图5.2试桩5.2.1试桩和基准桩之间的中心距离应符合规定，试桩的成桩工艺和质量标准与工程桩一致。5.2.2试桩顶部宜高出试坑底面，试坑底面宜与桩承台底标高一致。5.2.3试桩工艺非常重要，施工人员必须高度重视，试桩为工程桩施工提

13、供重要的参数依据。5.3压桩5.3.1压桩顺序，应遵循减小挤土效应，避免管桩偏位的原则。一般说来，应注意：先深后浅，先大后小；长桩在下，短桩在上；应尽量避免桩机反复行走，扰动地面土层；循环线路经济合理，送桩、喂桩方便。工程施工中，对有无挤压情况造成测放桩位偏移，应经常复核。5.3.2压好第一节桩至关重要。首先要调平机台，管桩压入前要准确定位、对中，在压桩过程中，宜用经纬仪和吊线锤在互相垂直的两个方向监控桩的垂直度，其垂直度偏差不宜大于0.5%。测量人员对压桩进行监控测量，并随时对桩身进行调整、校正，以保证桩的垂直度。5.3.3合理调配管节长度，尽量避免接桩的桩尖处于或接近硬持力层。每根桩的管桩

14、接头数不宜超过4个；同一承台桩的接头位置应相互错开。5.3.4在压桩过程中，应随时检查压桩压力、压入深度，当压力表读数突然上升或下降时，应停机对照地质资料进行分析，查明是否碰到障碍物或产生断桩等情况。如设计中对压桩压力有要求时，其偏差应在5%以内。5.3.5遇到下列情况之一时，应暂停压桩，并及时与地质、设计、业主等有关方研究处理：a 压力值突然下降，沉降量突然增大；b 桩身混凝土剥落、破碎；c 桩身突然倾斜、跑位、桩周涌水；d 地面明显隆起，邻桩上浮或位移过大；e 按设计图要求的桩长压桩，压桩力未达到设计值；f 单桩承载力已满足设计值，压桩长度未达到设计要求。5.3.6预应力管桩的垂直度偏差应

15、小于1%；5.3.7认真作好预应力桩的压桩纪录，确保压桩纪录的真实性。5.4 接桩5.4.1管节拼接成整桩采用端板焊接拼接；接桩时上下桩段应保持顺直，错位偏差不应大于2mm。5.4.2焊接前应先确认管节是否合格；端板是否合格平整，端板坡口上的浮锈及污物应清楚干净。管桩对接前，上下端板表面应用铁刷子清刷干净，坡口处应刷至金属光泽。5.4.3手工焊接第一层必须用E32电焊条打底，确保根部焊透，第二层方可用粗焊条，一般采用E4303或E4316焊条，其质量应符合GB/T5117-1995的规定；用自动焊及半自动焊时，按相应规程执行；5.4.4拼接处口槽电焊应分三层以上对称进行环缝焊接，并采取措施减小

16、焊接变形，正确掌握焊接电流和施焊速度，每层焊接厚度应均匀，每层间的焊渣必须敲清后方能再焊接次一层，坡口槽的电焊必须满焊，电焊厚度宜高出坡口1mm，焊缝必须每层检查，焊缝不宜夹渣、气孔等缺陷，满足钢结构工程施工及验收规范GB50202-95二级焊缝的要求。5.4.5 拼缝允许偏差：管桩桩身弯曲L/1200；坡口错位2mm；管桩两端板之间间隙2mm；电焊厚度1mm。5.4.6应尽可能缩小接桩时间，焊好的桩接头应自然冷却后，方可继续压桩，自然冷却时间应8min；焊接接桩应按隐蔽工程进行验收。5.5送桩5.5.1对需要送桩的管桩，送至设计标高后，其在地面遗留的送桩孔洞应立即回填覆盖，以免桩机行走时引起

17、地面沉陷。5.5.2送桩前用水准仪确定地面高程，在送桩杆上作记号，送桩过程中进行跟踪，动态检查送桩深度。送桩器下端宜设置桩垫，桩垫厚度均匀并与桩顶全断面接触。5.5.3在正常情况下按设计压桩力送桩，达到设计高程后持荷（正常压力10min），且每分钟沉降量不超过2mm后方可结束送桩。在同一地质类型的地段，若出现静压力显著增加或送桩时静压力显著减小等异常情况，需暂停施工并及时报告监理，分析和找出原因提出处理措施。5.6终桩5.6.1正式压桩前，应按所选桩机型号对预应力管桩进行试压，以确保压桩的终压技术参数。5.6.2其终压的技术参数一般采用双控，根据设计要求，采用以标高控制为主，送桩压力控制为辅或

18、者相反。应按设计要求和工程的具体情况确定。5.6.3终压后的桩顶标高，应用水准仪认真控制，其偏差为50mm。5.7截桩如需截桩，应有确保截桩后管桩质量的措施。桩压好后桩头高出的部分应及时截除，避免机械碰撞或将桩头用作拉锚头。严禁使用大锤砸，应先将不需要截除的桩身端部用钢抱箍筋抱紧，然后沿钢箍上缘凿槽打穿后，用锤打下，用气割法切断钢筋。5.8施工中应注意的事项5.8.1加强预应力管桩的进场检查验收工作： 预应力管桩其外径为400mm，壁厚为70mm；根据施工图设计文件的桩基匹配长度进行组合，桩基处理深度24m，不超过2节桩组合；桩基深度12m，不超过1节桩组合；施工时按照“长桩在下，短桩在上”顺

19、序进行施工。PTC桩成品质量要求和检验标准详见设计图纸附件沪宁高速公路江苏段扩建工程管桩技术标准。对于每批次的PTC管桩进场之前，进行逐根复检，并附有厂家检验单，报监理工程师批准后方可进场。5.8.2压桩施工过程中，应对周围建（构）筑物的变形进行监测，并作好原始纪录。5.8.3对群桩承台压桩时，应考虑挤土效应。对于布桩长边的桩，宜由中部开始向两边压桩；对于布桩短边的桩，可由一边向另一边逐桩施压。5.8.4如地质报告表明，地基中孤石较多，对有孤石的桩位，采取补勘措施，探明其孤石的大小、位置。对小孤石也可采取用送桩杆引孔的措施。5.8.5土方或垃圾开挖时，应加强对管桩的成品保护。如用机械开挖，更应

20、加强保护。土方或垃圾开挖，宜在压桩后，不少于15天进行。5.8.6雨季施工预应力管桩，其场地内宜设置排水盲沟，并在场地外适当位置设集水井，随时排出地表水。使场地内不集水、不软化、无压浆。操作人员应有相应的防雨用具。各种用电设施，要检查其用电安全设置的可靠性、有效性，防止漏电或感应电荷可能危及操作人员的安全。5.8.7预应力管桩施工结束后，应对桩基做承载力及桩体质量检测。承载力检测桩数不应小于总数的1%，且不应少于3根。其桩体质量检测不应小于总数的20%，且不应少于10根。6.总结上述所说的技术要求和注意事项，基本上上涉及到PTC管桩静压法施工的要领，我们在X028芜屯路神农垃圾场管桩处理工程近

21、四个月的施工期间，出现了一些施工问题和失误，同时我们也采取了有效的防治措施，并在施工中不断地摸索经验，从中吸取教训。总结一下，主要有以下几点：6.1地基土体变位影响 软土地基中，桩入土时将挤开相应体积的土体，多表现为地基土体向上隆起和侧向水平位移，包括地表、浅层和深层地基土体中产生很高的超静孔隙水压力。这必将影响桩的工程质量（变位、上浮），危及邻近建（构）筑物和地下管线的安全，然后，受干扰的地基土体会发生回沉（约为施工中隆起量的二倍），使桩受到负摩擦力的作用而降低承载力和增加沉降，施工中必须引起足够重视和预先采取有效的防治措施。 为了减小沉桩引起的地基土体变位的影响，必须有效地减少沉桩施工中的

22、挤土量和超静孔隙水的危害影响范围。为此，必须预先采取相应合理的防治措施。6.2挤土效应的控制措施6.2.1压桩施工前应先清理表层杂填土，这样可增加管桩土塞的高度，减小施工时的挤土效应。6.2.2合理安排沉桩施工顺序和进度，根据施工场地周围环境和挤土程度，近距离先施工，远距离后施工，并控制每天压桩数量。6.2.3开挖防挤沟，设置应力释放孔，以减小地基土体的变位值；6.2.4加强施工过程中挤土位移监测，边监测边施工。预应力管桩质量可靠，承载力高，承台体积小，综合造价比钻孔灌注桩可节省2530%，同时又具有低噪声、无震动、无污染、施工快等特点，特别适用于市区施工。但由于管桩应用时间还不长，在设计和施

23、工方面有些问题还可进一步研究，如在不同地质条件下对于桩长取值的确定，以及桩的挤土量的计算，还缺乏很严格的计算公式，今后有待大量工程实践来分析，积累资料，不断地提高施工技术水平。根据合同安排计划工期，PTC管桩施工时间为：2006年元月5日至2006年5月5日。由于我们对管桩生产验收质量严格把关，对预应力管桩现场施工严格管理，相比正常传统施工节约了5.28万元人民币；工期缩短了15天，于2006年4月20日完成施工任务。通过半年时间的观察，未发现路基有任何下沉或其它异常现象。PTC预应力混凝土薄壁管桩施工技术总结 编 写：xx审 核：xxxx项目经理部 年 月 日目录1. 前言12. 工程概述23. 设计情况34. 施工准备.65. 施工情况.86. 总结.13