钢管桩在地铁上盖施工技术研究

钢管桩在地铁上盖施工技术研究

摘 要 壁式检查坑整体道床是广州市轨道交通二十一号线工程水西停车场的新增结构。为保证道床承载力达到设计要求，需在整体道床下设置钢管桩。本文以水西停车场为例，阐述钢管桩在地铁上盖施工中的施工工艺、技术要点及钢管桩检测。

关键词 钢管桩；施工工艺；地铁上盖；检测

1 工程概括

水西停车场位于水西路西侧，规划广惠高速西沿线南侧，停车场南侧为萝岗区保障房。总用地面积约15公顷，地块长约950m，宽约180m，上盖结构建筑面积为4m2，房屋建筑8幢，分别为运用库、洗车机及控制室、综合楼、牵引降压混合所、地铁派出所、污水处理站、材料备品库、门卫等，构筑物主要有材料堆场地面硬化、地下综合管沟、消防水池、围墙及大门等。根据运营要求，需在盖体下材料装卸线位置增设壁式检查坑整体道床。

2 桩型选择

根据《水西停车场详细勘察阶段岩土工程勘察报告》，揭露的地层的地质时代、成因类型、岩性特征、风化程度等工程特性，将场地内岩土层分为填土层<1>、砂层<3>、冲积-洪积、坡积层、河湖相沉积土层<4>、残积层<5>、岩石全风化带<6H>、岩石强风化带<7H>、岩石中风化带<8H>、岩石微风化带<9H>共八大层。具体见图1-1

图1-1工程地质剖面图

为保证道床承载力达到设计要求，需在整体道床下设置桩基础，以增加地基承载力。现场装卸线位置位于盖体下，紧靠材料堆场。因现场盖下排风扇、虹吸管等均已安装完毕，导致现场施工空间小。根据《水西停车场详细勘察阶段岩土工程勘察报告》及现场施工条件综合考虑，鉴于钢管桩具有高承载力和水平阻力、设计灵活、长度宜调整、土层扰动小等优势，选择在整体道床下设置钢管桩，以满足基础承载力要求。

3 施工工艺

3.1 施工准备

本工程钢管桩采用成φ350孔，内置φ219-6.5钢管，管内灌注M30水泥砂浆，管外空隙由出浆口溢浆充满；桩端嵌入强风化花岗岩，且嵌固深度不小于1m。二次注浆管采用φ32mm无缝铁管，接头处应采用内缩节，使管外壁光滑，注浆管管底口用胶布封住；二次注浆管端部应做成花管形式，在管底口以上3m范围内开孔，开孔直径8mm，间距250mm，孔眼用胶布封住，见图1-2。

图1-2 钢管桩截面

钢桩的材料（含其它半成品）进场后，应按规格、品种、牌号堆放，抽样检验，检验结果与合格证相符者方可使用，未经进货检验或未经检验合格的物资不得投入使用, 钢桩应按规格分别堆放（即上节桩、中节桩、下节桩）一般堆叠层数为三层（高度控制在2m以内）。支点用枕木两侧用木楔塞牢，防止变形。

钢管质量验收：按设计图纸规格尺寸及有关规范，允许误差，实测实量及外观全数检查验货，特别是钢管的垂直度和内外径是否达到要求，作为重点检查，经检查验收合格后，方能进货安装。

主体钢材采用Q235-B，对机械性能要求和化学成分要求应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）《低合金高强度结构钢》（GB/T）要求保证钢材抗拉强度、屈服点、伸长率、冷弯试验、冲击韧性合格和碳、磷、硫含量符合限值。

焊HPB235钢筋和Q235钢材采用E43xx，焊HRB335钢筋和Q345钢材采用E50xx，两种钢材强度不同时，采用与低强度钢材相适应的焊条。焊条的机械性能和化学成分，应符合《碳钢焊条》（GB/T7）及《低合金焊条》（BG/）的有关规定。

自动焊接或半自动焊接采用的焊丝和焊剂选用的焊条型号应与主体金属相匹配，焊丝应符合现行国家标准的《熔化焊用钢丝》（GB/T7）或《气体保护焊用钢丝》（GB/T8）的规定。钢管之间采用焊透的对接焊缝，焊缝高度不小于5mm。钢管之间加缀板进行帮焊，缀板四周需要满焊，焊缝高度不小于5mm。焊缝质量要满足《钢结构工程施工及验收规范》（GB5-95）的三级要求。见图1-3、1-4。

图1-3 钢管连接

3.2 施工条件

（1）打桩现场三通一平，处理打桩地基上面障碍物，清理、整平如有需要需设置雨水排水沟渠，预先充分了解打桩场地，清理妨碍打桩的高空和地面障碍物。

（2）打桩场地平整，且地基承载力要达到0.2Mpa~0.3Mpa。

（3）控制点的设置应远离施工现场，以减少施工土体扰动对基准点的影响。

（4）施工现场的轴线、水准控制点、桩基布点必须经常检查，妥善保护，设置控制点和水准点的数量不应少于2个。

（5）测量放线使用的水准仪、全站仪等应计量检查合格，多次使用应为同一计量器具。

（6）桩位布点与验收：按基础纵横交点和设计图的尺寸确定桩位，用小方木桩打入并在上面用小圆钉做中心套样桩箍，然后在样箍的外侧撒石灰，以示桩位标记，测量误差10mm。[1]

3.3 施工内容

本工程施工内容包括地面混凝土破除、施工场地平整、测量放线、钻机就位、钻孔、下入钢管、灌注水泥浆、成孔，具体见图1-4。

图1-4 钢管桩施工工艺流程

（1）钻机定位：施工现场整平满足施工要求后，经过测量放线确定桩位，安放钻机位置。钢管桩偏差不应大于20mm,桩身垂直度偏差不应大于1%；

（2）成孔：钢管成孔采用泥浆护壁，孔口处应设置一段不小于1m的套管，且应高出地面100mm；钻孔治设计标高后必须清孔，至控口溢出清水为止；

（3）吊放钢管及注浆：放置Φ219厚6.5mm钢管，钢管每隔0.5m均匀开3个Φ30小孔，具体见图1-5。入岩范围内钢管均匀开孔2排3列，尺寸为40*200mm，钢管底部设置底座，采用160*50*5钢板，沿钢管周边均匀设置3个，具体见图1-6。钢管设计坑拉、抗压及抗弯强度为215Mpa；一次注浆管及二次桩底注浆管随钢管下放，孔眼用胶布封住，二次注浆管端部应做成花管形式。

图1-5 钢管连接、开孔

（4）注浆：注浆管可在注浆过程中随注随拔，但应保证注浆管埋入水泥浆中2~3m，一次注浆压力为0.6~1.0Mpa；一次注浆浆液初凝后，进行二次注浆，二次浆压力2~3.5Pa，注浆材料采用水泥浆，水灰比宜为0.4~0.55，浆液初凝时间宜控制在120min内；[2]当浆液泛出孔口时方可结束压浆，插入桩顶抽筋。

图1-6 钢管底座、开孔

3.4 注意事项

（1）在施工钢管桩的过程中，若发现桩身出现缩颈或塌孔现象，应将套管下到产生该现象的地层深度以下。

（2）注浆管管底应比孔底高200mm，注浆过程中应对注浆管进行不定时的上下松动，注浆过程可采取跳孔施工、间歇施工或增加速凝剂掺量等措施来防止串孔和浆液沿砂层的大量流失。注浆结束后，拔出注浆管，每拔出1m应进行补充注浆，直到全部拔出为止。

（3）为防止注浆后水泥浆的收缩影响桩顶标高，应采用高于设计标高5%~10%的施工标高。

（4）钢管桩施工前，应在场地范围内施作试验桩，并根据《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-）的相关要求，进行桩身完整性检测和单桩竖向抗压静载试验。

（5）钢管桩存在大量的焊接节点,由于其承载力大,沉桩过程中其端部、头部及上下节接桩处均有较大的集中应力,所以各节点务必按规程操作,以免由于焊接质量不过关造成断桩现象。

4 钢管桩检测

4.1检测工作量布置

采用静载试验进行单桩竖向抗压承载力检测时，检测数量不应少于1%，且不应少于3根；当总桩数小于50根时，检测数量不应少于2根。采用低应变检测桩身完整性，检测数量100%。

4.2试验方法与技术要求

4.2.1单桩静载荷试验

（1）检测基本原理及试验要点：

检测原理：采用压重平台反力装置，压重量不得少于预估最大试验荷载的1.2倍，压重应在试验开始前一次加上，并均匀稳固放置于平台上，具体见图1-7，由电动高压油泵给置于试桩面的油压千斤顶逐级加、卸荷载，根据试验测出的Q～s曲线确定单桩竖向极限承载力。

图1-7 试验装置

依照广东省标准《建筑地基基础检测规范》(DBJ15-60-)中的有关“单桩竖向抗压静载试验”的规定，试验要点如下：

① 采用快速维持荷载法，即一般每隔1小时加一级荷载。加载应分级进行，采用逐级等量加载；分级荷载宜最大加载量或预估极限承载力的1/10，其中第一级荷载和第二级荷载可取分级荷载的2 倍，以后每级荷载取为分级荷载；

② 每级加载后，第5、15、30min时各测读一次，以后每隔15min读一次；

③ 受检桩沉降相对收敛标准：加载时每级荷载维持时间不应少于一小时，最后15min时间间隔的桩顶沉降增量小于相邻15min时间间隔的桩顶沉降增量；

④ 当桩顶沉降速率达到相对收敛标准时，再施加下一级荷载；

(5) 卸载应分级进行，逐级等量卸载，每级卸载量取分级荷载的2倍，其中第一级可视情况取分级荷载的2～3倍。卸载时，每级荷载维持15min，按第5、15min测读桩顶沉降量。卸载至零后，应测读桩顶沉残余沉降量，维持时间为2h，测读时间为第5、15、30min，以后每隔30min测读一次。

2.评判标准

单桩竖向极限承载力可按下列方法综合分析确定：

① 根据沉降随荷载变化的特征确定：对于陡降型Q～s曲线，取Q～s曲线发生明显陡降的起始点对应的荷载；

② 根据沉降随时间变化的特征确定：取s-lgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值；

③ 某级荷载作用下，桩顶沉降大于前一级荷载作用下沉量的2倍，且经24h尚未达到相对稳定标准，取前一级荷载；

④ 对于缓变型Q～s曲线,可根据沉降量确定,宜取s=40mm对应的荷载；当桩长大于40m时,宜考虑桩身弹性压缩模量；对直径大于或等于800mm的桩,可取s=0.05D(D为桩端直径)对应的荷载值；

⑤ 当达不到极限荷载，已达到最大试验荷载，桩顶沉降速率达到相对稳定（收敛）标准时，单桩竖向极限承载力取大于或等于最大试验荷载；

⑥ 单桩抗压承载力特征值取单桩抗压极限承载力的一半。

4.2.2低应变法检测

（1）检测基本原理及试验要点：

① 凿去松散或破损部分，露出坚硬的混凝土表面，桩顶表面应平整干净且无积水，并且将检测点和锤击点用砂轮机磨平；

② 桩顶的材质、强度、截面尺寸应与原桩身基本等同；

③ 传感器安装在桩顶面。传感器用黄油作为耦合剂与桩顶面粘接；

④ 安装完毕后的传感器必须与桩顶面保持垂直，且紧贴桩顶表面，在信号采集过程中不得产生滑移或松动；

⑤ 传感器安装点及其附近不得有缺损或裂缝；

⑥ 检测时，合理设置各参数，其中增益应结合激振方式通过现场对比试验确定；

⑦ 检测时必须沿桩轴向激振；每根桩的检测点数不应少于2个检测点；

⑧ 检测时应随时检查采集信号的质量，信号应不失真、无零漂现象；

⑨ 不同检测点所得到的信号一致性差时，应分析原因，增加检测点数量。应根据缺陷所在的位置的深浅，及时改变锤击脉冲宽度。当检测长桩的桩底反射信息或深部缺陷时，冲击入射波脉冲应较宽；当检测短桩或浅部缺陷时，冲击入射波脉冲应较窄，同时采样时间间隔应较小。

⑩ 对检测信号应作叠加平均处理，参与叠加平均处理的信号数量不少于5个。

⑪ 采用速度传感器检测时，可选择大于Hz的低通滤波对速度信号进行处理；

⑫ 当桩底信号较弱时，采用指数放大，被放大的信号幅值不应大于入射波的幅值，进行指数放大后的波形尾部应基本回零；

⑬ 当需要时，可使用旋转处理功能，使测试波形尾部基本位于零线附近；

a、根据一维应力波理论对检测信号进行分析；

b、对工程地质条件相近、成桩工艺相同、同一单位施工的桩基，按下列规定确定其桩基工程的基桩纵波波速平均值：

⑭ 参加统计计算的桩应为Ⅰ类桩，数量不应少于5根；

⑮ 实测纵波波速与该桩基工程的纵波波速平均值的差值未超过该桩基工程的纵波波速平均值的10%，可认为实测纵波波速在正常的范围；

⑯ 渐变的缩颈或离析所产生的反射波的幅值较小，脉冲宽度大于入射波脉冲宽度，相同缺陷程度的桩，突变缺陷所产生的反射波比渐变缺陷所

生的反射波要明显，因此对反射脉冲宽度大于入射波脉冲宽度的缺陷，应从严确定桩的类别；

⑰ 第i根桩的桩材纵波波速Ci可按下式计算：

Ci=2L/Δt 或 Ci=2L·Δf

式中：L—测点下桩的长度；

Δt—桩底反射波波峰与入射波波峰之间的时差。[3]

低应变法桩身完整性类别判定表

类别分类原则时域信号特征幅频信号特征Ⅰ类桩桩身完整2L/C时刻前无缺陷反射波，有桩底反射波桩底谐振峰排列基本等间距，其相邻频差△f≈C/2LⅡ类桩桩身有轻微缺陷，不会影响桩身结构承载力的正常发挥2L/C时刻前出现轻微缺陷反射波，有桩底反射波桩底谐振峰排列基本等间距，其相邻频差△f≈C/2L，轻微缺陷产生的谐振峰与桩底谐振峰之间的频差△f’>C/2LⅢ类桩桩身有明显缺陷，对桩身结构承载力有影响有明显缺陷反射波，其他特征介于Ⅱ类桩和Ⅳ类桩Ⅳ类桩桩身存在严重缺陷2L/C时刻前出现严重缺陷反射波，或周期性反射波，无桩底反射波； 或因桩身浅部严重缺陷使波形呈现低频大振幅衰减振动，无桩底反射波缺陷谐振峰排列基本等间距,相邻频差△f’>C/2L,无桩底谐振峰; 或因桩身浅部严重缺陷只出现单一谐振峰无桩底谐振峰

5 结束语

近年来，建筑市场呈现出异常繁荣，随之，施工质量的要求也越来越高。与一般建筑相比，高层、多层、特殊结构建筑对基础工程质量要求更高，要求具有更强的承载力，以保证建筑结构的稳定与安全。鉴于钢管桩具有承载力高、挤土相应低、土层扰动小、施工速度快等优势，[4]其被引进地铁基础工程并得到广泛应用。

参考文献

[1]张云相.浅谈钢管桩施工工艺[J].《中国科技博览》[J],(10):132-132.

[2]YBJ233-91 钢管桩施工技术规程[S].

[3]JGJ 106-.建筑基桩检测技术规范[S].

[4]阮长青.钢管桩设计中的若干问题探讨[N].《地下空间与工程学报》,,23(1):87-89.

管桩施工工艺

1施工准备1.1技术准备

施工前，项目部组织全体技术人员熟悉设计图纸，确定沉桩数量、沉桩深度、熟悉地质资料。作出桩位编号图，桩位施工顺序图、主要工艺操作过程的要求，对拟用原材料的质量证明文件进行鉴别认可，编制管桩进度计划、材料计划，管桩施工方案及试桩方案并进行三级技术交底，确定管桩施工质量。

1.2现场准备

沉桩前处理好高空、地下和地上障碍物和地下电缆、坟、沟、坑以及地下旧有建筑，地下管网等。打桩机行走路线要平坦坚实，场地平整范围一般为建筑物基础以外4～6m以内的整个区域，地基承载力不小于100KPa。

2主要施工方法2.1管桩施工工艺流程 图2.1-1 管桩施工工艺流程图

2.2测量放样

按设计图纸放线，准确定出管桩的中心位置，用竹桩插入土层并在桩位处撒石灰（或涂刷油漆）做好标记，每根桩的桩位误差不得大于5cm。同时做好复测工作，在以后的施工中经常检查桩位标记是否被移动，确保管桩桩位的准确性。最后，测量场地标高，以便确定钻孔深度。

2.3管桩施工工艺

（1）首先清除表土，整平碾压，确保打桩机在施工场地上行走不陷机，施工时机械不沉降，采用15t压路机静压不陷机为标准。

（2）静力压桩机就位至压桩点，调试好压桩机，使压桩机的夹持钳口中心（可挂中心线锤陀）与地面上的定位样桩基本对准保证垂直稳定，将桩机调平，进行再次调整校核无误，将桩机的长步履（长船）落地受力平稳。

（3）PHC管桩采用半挂车运输，每车吨位在60t左右，可运输8-10节管桩（根据进场道路承载情况，对运输的吨位进行调整，防止对道路路面造成破坏），现场采用25t吊车卸车；管桩运输过程中各层间应设置垫木支承，垫木需上下对齐，材质一致，同层垫木应保持同一平面。

（4）管桩在起吊、搬运和堆码时，应防止冲撞和发生附加弯矩，存放场地地基应经过加固处理。根据现场情况，如需在存放场堆放，存放层数不能超过9层；堆放的过程中应采取可靠的防滑、防滚安全措施。按照《先张法预应力混凝土管桩》（GB6-）要求，管桩采用两点吊法，吊点位置在两头0.21L（L为管桩长度）处。

图2.3-1 两点吊-吊点示意图

（5）管桩应堆放在桩机前进方向的右侧，一次就位，上下桩配套供应，由于每节管桩吨位较大，应避免现场二次倒运，在管桩软基处理范围外侧平整加固临时存放场地，按要求设置两支点存放；运到现场的桩应该按规范要求进行质量复查，不符合标准的桩严禁使用。

（6）PHC管桩施工采用YZYB液压静力压桩机自行起吊。第一节底桩（带有钢板焊制十字桩尖）采用两点起吊，使桩身竖直进入夹桩的夹持钳口中。通过起动纵向和横向行走油缸，将桩尖对准桩位；开动压桩油缸将桩压入土中0.5m~1m后停止压桩，利用线坠或全站仪双向校正调正桩在两个方向的垂直度，待桩身垂直度偏差小于0.5%时才正式开压。桩在打入前，应在桩的侧面或桩架上设置标尺，以便在施工中观测、记录。

（7）沉桩时，通过夹持油缸将桩夹紧，然后使压桩油缸伸程，将压力施加到桩上，压入力由压力表反映。在压桩过程中要认真记录桩入土深度和压力表读数的关系，以判断管桩承载力状态。当压力表读数突然上升或下降时，要停机对照地质资料进行分析，看是否遇到障碍物或产生断桩情况等。

（8）接桩在距地面0.5m-l.0m时进行。接桩前用钢丝刷清除接头表面的污物和铁锈，上下节之间的间隙应用铁片垫实焊牢。一般采用二氧化碳保护焊电焊接桩。焊接采用四点对称焊接固定，安排2人同时对称施焊。待上下桩节固定后拆除导向箍再分层施焊；焊接层数不得少于2层，第一层焊完后必须把焊渣清理干净，方可进行第二层（的）施焊，焊缝应连续、饱满；焊好后的桩接头应自然冷却后方可继续沉桩，自然冷却时间不宜少于8min，错位偏差不大于2mm，节点折曲矢高不得大于l‰桩长。接桩时尽量缩短停机时间，时间过长则周围土壤恢复使桩不易下沉。

（9）管桩焊接完毕后，清除表面浮渣进行焊缝检测，合格后涂刷防腐涂料。防腐涂料应采用快干、耐磨型防锈漆，上下管节方向所有钢结构面均应涂刷，涂刷完毕后应等待至少5分钟方可继续沉桩。焊好的管桩严禁采用水冷却或焊好后立即沉桩。

（10）当压桩桩顶标高达到设计值，便可停止压桩。停滞15天后开挖至桩顶标高，进行低应变、单桩及单桩复合地基承载力检测。检测合格后，施工10cmC15混凝土垫层及盖板，待盖板混凝土达到龄期后，回填盖板间土并人工夯实；进行单桩复合地基承载力检测。复合地基承载力检测合格后，埋设沉降标和土压力计，铺设碎石垫层及格栅，并进行后续施工。

（11）管桩的垂直度控制是保证沉桩质量的关键，必须高度重视。一般情况下沉桩入土50～80cm停止压桩，然后进行垂直度调校。管桩的垂直度安排专人采用全站仪进行监控（也可以使用线锤吊线观察），全站仪应设置在不受压桩影响处（约距桩点20米），且大约互成90°的方向上，并经常加以整平，监测导架保持垂直，通过桩机导架的滑动及停留进行调整。管桩的垂直度必须不大于0.5％，满足要求方可继续沉桩。在沉桩过程中施工员随时观察桩的进尺变化，如遇地质层有障碍物、桩身偏移等，应及时与设计、监理等有关人员研究处理。

（12）管桩桩顶设置C30钢筋混凝土盖板（尺寸为2m×2m厚30cm）。盖板钢筋与桩头填充钢筋笼相接，桩头填充深入桩头70cm，底部6mm后圆形钢板托盘，托盘与钢筋焊接连接。桩帽、管桩填芯整体浇筑。桩帽及钢筋笼、托盘等在钢筋加工场附近场地加工，现场安装；C30混凝土集中拌合运至现场统一浇筑。

3监控量测3.1监测的要求

（1）施工过程中观测包括地表沉降和水平位移观测。

（2）路堤地表沉降量采用沉降标观测。根据观测数据可调整路堤填筑速率，预测沉降趋势。路堤地表水平位移量采用地表水平位移边桩进行观测，监测路堤地表水平位移量情况，以确保路堤施工的安全和稳定.

（3）用于沉降与稳定观测的仪器使用前需进行全性能检查和校验，以保证测定仪器的正常使用和观测数据的可靠。观测仪器的操作和保养应按照使用说明和保养制度进行，易出故障或测读数异常的仪器应及时予以更换或修理。测点标杆安装时应严格按规定进行，安装必须稳固，对露出地面的部分均应设置保护装置。在施工期间必须采取严格的防护措施，一旦发现标杆受拉或移位，需立即修复，保证观测数据的连续性。

（4）观测设备应在软土路基处治之前埋设，并在观测到稳定的初始值后，方可进行路堤的填筑。每次观测应按规定格式作记录，并及时整理、汇总观测结果。观测资料整理：应绘制“荷载—时间—沉降和水平位移”过程曲线，并将观测结果会同专业监测单位进行综合分析。

3.2监测的目的

为实时了解软土路基处治动态，特别是沉降、位移、孔隙水压力等信息，控制路堤填筑速率，保障路堤施工期安全。预测工后沉降，确定路基处治卸载时间和路面结构施工时间。

3.3监测内容

（1）地表沉降及沉降速率

（2）路基外侧地表隆起（沉降）

（3）软土层中孔隙水压力

（4）两侧土体深层水平位移

（5）软土层分层沉降 1

预应力管桩施工工艺指引，锤击、静压分别给你讲讲！

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

三、施工工艺

　　1、锤击预应力管桩施工工艺

1.1放线定桩位

　　（1）根据设计图纸编制桩测量定位图，并保证轴线控制点不受打桩时振动和挤土的影响。

　　（2）根据实际打桩线路图，按施工区域划分测量定位控制网，一般一个区域内根据每天施工进度放样10-20根桩位，在桩位中心点地面上打入一支φ6.5长30-40cm的钢筋，并用红油漆标示。

　　（3）桩机移位后，应进行第二次复核，保证桩位偏差小于10mm。

　　（4）桩施工前，应根据施工桩长在匹配的工程桩身上划出以米为单位的长度标记，并按从下至上的顺序标明桩的长度，以便观察桩入土深度及记录每米沉桩的锤击数。

　　1.2桩机就位

　　打桩机就位时，应对准桩位，保证垂直稳定，在施工中不发生倾斜、移动。

　　1.3起吊预制管桩

　　先拴好吊桩用的钢丝绳及索具，管桩在施工中起吊，可采用一点法（位置距桩头0.29L处），启动吊车吊桩，使桩尖垂直对准桩位中心，缓缓放下插入土中，位置要准确；检查桩顶扣好桩帽或桩箍后，即可除去索具。

1.4稳桩

　　桩尖插入桩位后，先用桩锤自重将桩插入地下30-50cm，再使桩垂直稳定。10m以内短桩可目测或用线坠双向校正；10m以上或打接桩必须用线坠或经纬仪双向校正，不得用目测。桩插入时垂直度偏差不得超过0.5%。桩在打入前，应在桩的侧面或桩架上设置标尺，以便在施工中观测、记录。

1.5打桩

　　（1）打桩宜重锤低击，锤重的选择应根据工程地质条件、桩的类型、结构、密集程度及施工条件来选用。

　　（2）打桩顺序一般按先深后浅、先长桩后短桩、先大径后小径、先施工大承台桩后施工小承台桩的原则，由于桩的密集程度不同，可自中间分两向对称前进，或自中间向四周进行；当一侧毗邻建筑物时，由毗邻建筑物处向另一方向施打。

　　（3）管桩表面应每米划线标记，以便做好打桩记录，打桩记录应包括入土深度、送桩深度、桩顶标高、最后贯入度、桩锤落距等施工参数。

　　（4）当遇到贯入度剧变，桩身突然发生倾斜、位移或有严重回弹、桩顶或桩身出现严重裂缝、破碎等情况时，应暂停打桩，并分析原因，采取相应措施。

　　（5）每根桩的总锤击数及最后1m沉桩锤击数可按下列规定进行控制：

　　①PC桩总锤击数不宜超过，最后1m沉桩锤击数不宜超过250；

　　②PHC桩总锤击数不宜超过，最后1m沉桩锤击数不宜超过300。

　　（6）当桩端持力层为遇水易软化的风化岩（土）层时，打桩施工过程中应根据设计要求进行管桩内孔封底混凝土施工。封底混凝土施工应符合下列规定：

　　①桩尖应是封口型，桩尖焊接时焊缝应连续饱满不渗水；

　　②第一节管桩打入土（岩）层后，宜立即用人工向管桩内孔底部灌注高1.5-2.0m的C30细石混凝土，或者待收锤后经灯光照射或孔内摄像检查管桩内壁基本完好后立即灌注封底混凝土。

1.6接桩

　　（l）在桩长不够的情况下，应进行接桩，接桩前用钢丝刷清除接头表面的污物和铁锈，上下节之间应焊牢。一般采用电焊接桩，焊接宜在桩四周对称地进行，待上下桩节固定后拆除导向箍再分层施焊；焊接层数不得少于2层，第一层焊完后必须把焊渣清理干净，方可进行第二层（的）施焊，焊缝应连续、饱满；焊好后的桩接头应自然冷却后方可继续锤击，自然冷却时间不宜少于8min；严禁采用水冷却或焊好即施打。

　　（2）接桩时，一般在距地面0.5-lm左右时进行;下节桩的桩头处宜设导向箍;接桩时上下节桩段应保持顺直，错位偏差不宜大于2mm;接桩就位纠偏时，不得采用大锤横向敲打；节点折曲矢高不得大于l‰桩长。

　　（3）雨天焊接时，应采取可靠的防雨措施；冬季低温焊接时，应采取围蔽及保温加温措施。

1.7送桩

　　（1）根据设计桩长接桩完成并正常施打后,应根据设计及试打桩时确定的各项指标来控制是否采取送桩，送桩深度不宜大于2.0m。当送桩深度超过2.0m且不大于6.0m时，打桩机应为三点支撑履带自行式或步履式柴油打桩机；桩帽和桩锤之间应用竖纹硬木或盘圆层叠的钢丝绳作“锤垫”，其厚度宜取150-200mm。

　　（2）送桩前应保证桩锤的导向脚不伸出导杆末端，管桩露出地面的高度宜控制在0.3-0.5m；当桩顶打至接近地面需要送桩时，应测出桩的垂直度并检查桩顶质量，合格后应及时送桩。

　　（3）送桩应采用专用的送桩器，送桩器宜做成圆筒形，并应有足够的强度、刚度和耐打性；送桩器长度应满足送桩深度的要求，弯曲度不得大于1/。

　　（4）送桩器上下两端面应平整，且与送桩器中心轴线相垂直；送桩器下端面应开孔，使空心桩内腔与外界连通。

　　（5）送桩器应与桩匹配。套筒式送桩器下端的套筒深度宜取250-350mm，套管内径应比桩外径大20-30mm。

　　（6）送桩作业时，送桩器与桩头之间应设置1-2层麻袋或硬纸板等衬垫。内填弹性衬垫压实后的厚度不宜小于60mm。

　　（7）桩尖应按设计要求进入持力层，送桩的最后贯入度应参考相同条件下不送桩时的最后贯入度并修正；送桩完成后应及时将空孔回填或覆盖。

钢筋混凝土预制桩施工工艺！

　　一、 施工准备

　　（一） 作业条件

　　1、 桩基的轴线和标高均已测定完毕，并经过检查办完预检手续。桩基的轴线和高程的控制桩，要设置在不受打桩影响的地点并妥善保护。

　　2、 处理完高空和地下的障碍物。如影响邻近建筑物或构筑物的使用或安全时，要会同有关单位采取有效措施，予以处理。

　　3、 据轴线放出桩位线，用木撅或钢筋头钉好桩位，并用白灰作标志，以便于施打。

　　4、 场地应碾压平整，排水畅通，保证桩机的移动和稳定垂直。

　　5、 打试验桩。施工前必须打试验桩.其数量不少于2根，确定贯入度并校验打桩设备、施工工艺以及技术措施是否适宜。

　　6、 选择和确定打桩机进出路线的打桩顺序，制定施工方案。

　　1、 材料要求

　　2、 预制钢筋混凝土桩：规格质量必须符合设计要求和施工质量验收规范的规定，成品购买的有出厂合格证，现场预制的有相关的试验资料。

　　3、 焊条(接桩用)：型号、性能必须符合设计要求和有关标准规定。

　　4、 钢板(接桩用)：材质、规格符合设计要求，采用低碳钢。

　　（二） 施工机具

　　打桩机、电焊机、桩帽、运桩小车、索具、钢丝绳、钢垫板或槽钢以及木折尺等。

　　二、 质量要求

　　（一） 混凝土预制桩钢筋骨架质量标准

　　质量要求符合《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB2-)的规定。

　　（二） 钢筋混凝土预制桩质量检验标准

　　（三） 打(压)入钢筋混凝土预制桩的桩位偏差

　　打(压)入钢筋混凝土预制桩的桩位偏差，必须符合下表规定。斜桩倾斜度的偏差不得大于倾斜角正切位的15%(倾斜角系桩的纵向中心线与铅垂线间的夹角)。

　　序号检查项目允许偏差（mm）

　　三、 工艺流程

　　桩机就位→起吊预制桩→稳桩→打桩→接桩→送桩→中间检查验收→移桩机至下一个桩位。

　　四、 操作工艺

　　（一） 桩机就位

　　打桩机就位时，要对准桩位，保证垂直稳定，在施工中不发生倾斜、移动。

　　（二） 起吊预制桩

　　先拴好吊桩用的钢丝绳和索具，然后用索具捆住桩上端吊环附近处，一般不超过30cm，再起动机器起吊预制桩，使桩尖垂直对准桩位中心，缓缓放下插入土中，位置要准确；再在桩顶扣好桩帽或桩箍，即可除去索具。

　　（三） 稳桩

　　桩尖插人桩位后，先用较小的落距锤击l～2次，桩入土一定深度.再使桩垂直稳定。10m以内短桩可目测或用线坠双向校正；10m以上或打接桩必须用线坠或经纬仪双向校正，不得用目测。桩插入时垂直度偏差不得超过0.5%。桩在打入前，要在桩的机面或桩架上设置标尺，以便在施工中观测、记录。

　　（四） 打桩

　　1、 用落锤或单动锤打桩时，锤的最大落距不能超过1.Om；用柴油锤打桩时，应使锤跳动正常。

　　2、 打桩要重锤低击，锤重的选择要根据工程地质条件、桩的类型、结构、密集程度及施工条件来选用。

　　3、 打桩顺序根据基础的设计标高，先深后浅；依桩的规格要先大后小，先长后短。由于桩的密集程度不同，可自中间向两个方向对称进行或向四周进行;也可由一侧向单一方向进行。

　　（五） 接桩

　　1、 在桩长不够的情况下，采用焊接接桩，其预制桩表面上的预埋件要清洁，上下节之间的间隙要用铁片垫实焊牢；焊接时，要采取措施，减少焊缝变形；焊缝要连续焊满。

　　2、 接桩时，一般在距地面lm左右时进行。上下桩节的中心线偏差不得大于10mm，节点折曲矢高不得大于1‰桩长。

　　3、 接桩处入土前，要对外露铁件，再次补刷防腐漆。

　　（六） 送桩

　　设计要求送桩时，送桩的中心线要与桩身吻合一致，才能进行送桩。若桩顶不平，可用麻袋或厚纸垫平。送桩留下的桩孔要立即回填密实。

　　（七） 检查验收

　　每根桩达到贯入度要求，桩尖标高进入持力层，接近设计标高或打至设计标高时，要进行中间验收。在控制时，一般要求最后三次十锤的平均贯人度，不大于规定的数值或以桩尖打至设计标高来控制，符合设计要求后，填好施工记录。如发现桩位与要求相差较大时，要会同有关单位研究处理，然后移桩机到新桩位。

　　待全部桩打完后，开挖至设计标高，做最后检查验收，并将技术资料整理完毕提交甲方。

　　（八） 打桩过程中，遇见下列情况要暂停，并及时与有关单位研究处理：

　　1、 贯入度剧变;

　　2、 桩身突然发生倾斜、位移或有严重回弹;

　　3、 桩顶或桩身出现严重裂缝或破碎;

　　4、 冬期在冻土区打桩有困难时，要先将冻土挖除或解冻后进行。

管桩施工工艺

1施工准备1.1技术准备

施工前，项目部组织全体技术人员熟悉设计图纸，确定沉桩数量、沉桩深度、熟悉地质资料。作出桩位编号图，桩位施工顺序图、主要工艺操作过程的要求，对拟用原材料的质量证明文件进行鉴别认可，编制管桩进度计划、材料计划，管桩施工方案及试桩方案并进行三级技术交底，确定管桩施工质量。

1.2现场准备

沉桩前处理好高空、地下和地上障碍物和地下电缆、坟、沟、坑以及地下旧有建筑，地下管网等。打桩机行走路线要平坦坚实，场地平整范围一般为建筑物基础以外4～6m以内的整个区域，地基承载力不小于100KPa。

2主要施工方法2.1管桩施工工艺流程 图2.1-1 管桩施工工艺流程图

2.2测量放样

按设计图纸放线，准确定出管桩的中心位置，用竹桩插入土层并在桩位处撒石灰（或涂刷油漆）做好标记，每根桩的桩位误差不得大于5cm。同时做好复测工作，在以后的施工中经常检查桩位标记是否被移动，确保管桩桩位的准确性。最后，测量场地标高，以便确定钻孔深度。

2.3管桩施工工艺

（1）首先清除表土，整平碾压，确保打桩机在施工场地上行走不陷机，施工时机械不沉降，采用15t压路机静压不陷机为标准。

（2）静力压桩机就位至压桩点，调试好压桩机，使压桩机的夹持钳口中心（可挂中心线锤陀）与地面上的定位样桩基本对准保证垂直稳定，将桩机调平，进行再次调整校核无误，将桩机的长步履（长船）落地受力平稳。

（3）PHC管桩采用半挂车运输，每车吨位在60t左右，可运输8-10节管桩（根据进场道路承载情况，对运输的吨位进行调整，防止对道路路面造成破坏），现场采用25t吊车卸车；管桩运输过程中各层间应设置垫木支承，垫木需上下对齐，材质一致，同层垫木应保持同一平面。

（4）管桩在起吊、搬运和堆码时，应防止冲撞和发生附加弯矩，存放场地地基应经过加固处理。根据现场情况，如需在存放场堆放，存放层数不能超过9层；堆放的过程中应采取可靠的防滑、防滚安全措施。按照《先张法预应力混凝土管桩》（GB6-）要求，管桩采用两点吊法，吊点位置在两头0.21L（L为管桩长度）处。

图2.3-1 两点吊-吊点示意图

（5）管桩应堆放在桩机前进方向的右侧，一次就位，上下桩配套供应，由于每节管桩吨位较大，应避免现场二次倒运，在管桩软基处理范围外侧平整加固临时存放场地，按要求设置两支点存放；运到现场的桩应该按规范要求进行质量复查，不符合标准的桩严禁使用。

（6）PHC管桩施工采用YZYB液压静力压桩机自行起吊。第一节底桩（带有钢板焊制十字桩尖）采用两点起吊，使桩身竖直进入夹桩的夹持钳口中。通过起动纵向和横向行走油缸，将桩尖对准桩位；开动压桩油缸将桩压入土中0.5m~1m后停止压桩，利用线坠或全站仪双向校正调正桩在两个方向的垂直度，待桩身垂直度偏差小于0.5%时才正式开压。桩在打入前，应在桩的侧面或桩架上设置标尺，以便在施工中观测、记录。

（7）沉桩时，通过夹持油缸将桩夹紧，然后使压桩油缸伸程，将压力施加到桩上，压入力由压力表反映。在压桩过程中要认真记录桩入土深度和压力表读数的关系，以判断管桩承载力状态。当压力表读数突然上升或下降时，要停机对照地质资料进行分析，看是否遇到障碍物或产生断桩情况等。

（8）接桩在距地面0.5m-l.0m时进行。接桩前用钢丝刷清除接头表面的污物和铁锈，上下节之间的间隙应用铁片垫实焊牢。一般采用二氧化碳保护焊电焊接桩。焊接采用四点对称焊接固定，安排2人同时对称施焊。待上下桩节固定后拆除导向箍再分层施焊；焊接层数不得少于2层，第一层焊完后必须把焊渣清理干净，方可进行第二层（的）施焊，焊缝应连续、饱满；焊好后的桩接头应自然冷却后方可继续沉桩，自然冷却时间不宜少于8min，错位偏差不大于2mm，节点折曲矢高不得大于l‰桩长。接桩时尽量缩短停机时间，时间过长则周围土壤恢复使桩不易下沉。

（9）管桩焊接完毕后，清除表面浮渣进行焊缝检测，合格后涂刷防腐涂料。防腐涂料应采用快干、耐磨型防锈漆，上下管节方向所有钢结构面均应涂刷，涂刷完毕后应等待至少5分钟方可继续沉桩。焊好的管桩严禁采用水冷却或焊好后立即沉桩。

（10）当压桩桩顶标高达到设计值，便可停止压桩。停滞15天后开挖至桩顶标高，进行低应变、单桩及单桩复合地基承载力检测。检测合格后，施工10cmC15混凝土垫层及盖板，待盖板混凝土达到龄期后，回填盖板间土并人工夯实；进行单桩复合地基承载力检测。复合地基承载力检测合格后，埋设沉降标和土压力计，铺设碎石垫层及格栅，并进行后续施工。

（11）管桩的垂直度控制是保证沉桩质量的关键，必须高度重视。一般情况下沉桩入土50～80cm停止压桩，然后进行垂直度调校。管桩的垂直度安排专人采用全站仪进行监控（也可以使用线锤吊线观察），全站仪应设置在不受压桩影响处（约距桩点20米），且大约互成90°的方向上，并经常加以整平，监测导架保持垂直，通过桩机导架的滑动及停留进行调整。管桩的垂直度必须不大于0.5％，满足要求方可继续沉桩。在沉桩过程中施工员随时观察桩的进尺变化，如遇地质层有障碍物、桩身偏移等，应及时与设计、监理等有关人员研究处理。

（12）管桩桩顶设置C30钢筋混凝土盖板（尺寸为2m×2m厚30cm）。盖板钢筋与桩头填充钢筋笼相接，桩头填充深入桩头70cm，底部6mm后圆形钢板托盘，托盘与钢筋焊接连接。桩帽、管桩填芯整体浇筑。桩帽及钢筋笼、托盘等在钢筋加工场附近场地加工，现场安装；C30混凝土集中拌合运至现场统一浇筑。

3监控量测3.1监测的要求

（1）施工过程中观测包括地表沉降和水平位移观测。

（2）路堤地表沉降量采用沉降标观测。根据观测数据可调整路堤填筑速率，预测沉降趋势。路堤地表水平位移量采用地表水平位移边桩进行观测，监测路堤地表水平位移量情况，以确保路堤施工的安全和稳定.

（3）用于沉降与稳定观测的仪器使用前需进行全性能检查和校验，以保证测定仪器的正常使用和观测数据的可靠。观测仪器的操作和保养应按照使用说明和保养制度进行，易出故障或测读数异常的仪器应及时予以更换或修理。测点标杆安装时应严格按规定进行，安装必须稳固，对露出地面的部分均应设置保护装置。在施工期间必须采取严格的防护措施，一旦发现标杆受拉或移位，需立即修复，保证观测数据的连续性。

（4）观测设备应在软土路基处治之前埋设，并在观测到稳定的初始值后，方可进行路堤的填筑。每次观测应按规定格式作记录，并及时整理、汇总观测结果。观测资料整理：应绘制“荷载—时间—沉降和水平位移”过程曲线，并将观测结果会同专业监测单位进行综合分析。

3.2监测的目的

为实时了解软土路基处治动态，特别是沉降、位移、孔隙水压力等信息，控制路堤填筑速率，保障路堤施工期安全。预测工后沉降，确定路基处治卸载时间和路面结构施工时间。

3.3监测内容

（1）地表沉降及沉降速率

（2）路基外侧地表隆起（沉降）

（3）软土层中孔隙水压力

（4）两侧土体深层水平位移

（5）软土层分层沉降 1

钢管桩在地铁上盖施工技术研究

钢管桩在地铁上盖施工技术研究

摘 要 壁式检查坑整体道床是广州市轨道交通二十一号线工程水西停车场的新增结构。为保证道床承载力达到设计要求，需在整体道床下设置钢管桩。本文以水西停车场为例，阐述钢管桩在地铁上盖施工中的施工工艺、技术要点及钢管桩检测。

关键词 钢管桩；施工工艺；地铁上盖；检测

1 工程概括

水西停车场位于水西路西侧，规划广惠高速西沿线南侧，停车场南侧为萝岗区保障房。总用地面积约15公顷，地块长约950m，宽约180m，上盖结构建筑面积为4m2，房屋建筑8幢，分别为运用库、洗车机及控制室、综合楼、牵引降压混合所、地铁派出所、污水处理站、材料备品库、门卫等，构筑物主要有材料堆场地面硬化、地下综合管沟、消防水池、围墙及大门等。根据运营要求，需在盖体下材料装卸线位置增设壁式检查坑整体道床。

2 桩型选择

根据《水西停车场详细勘察阶段岩土工程勘察报告》，揭露的地层的地质时代、成因类型、岩性特征、风化程度等工程特性，将场地内岩土层分为填土层<1>、砂层<3>、冲积-洪积、坡积层、河湖相沉积土层<4>、残积层<5>、岩石全风化带<6H>、岩石强风化带<7H>、岩石中风化带<8H>、岩石微风化带<9H>共八大层。具体见图1-1

图1-1工程地质剖面图

为保证道床承载力达到设计要求，需在整体道床下设置桩基础，以增加地基承载力。现场装卸线位置位于盖体下，紧靠材料堆场。因现场盖下排风扇、虹吸管等均已安装完毕，导致现场施工空间小。根据《水西停车场详细勘察阶段岩土工程勘察报告》及现场施工条件综合考虑，鉴于钢管桩具有高承载力和水平阻力、设计灵活、长度宜调整、土层扰动小等优势，选择在整体道床下设置钢管桩，以满足基础承载力要求。

3 施工工艺

3.1 施工准备

本工程钢管桩采用成φ350孔，内置φ219-6.5钢管，管内灌注M30水泥砂浆，管外空隙由出浆口溢浆充满；桩端嵌入强风化花岗岩，且嵌固深度不小于1m。二次注浆管采用φ32mm无缝铁管，接头处应采用内缩节，使管外壁光滑，注浆管管底口用胶布封住；二次注浆管端部应做成花管形式，在管底口以上3m范围内开孔，开孔直径8mm，间距250mm，孔眼用胶布封住，见图1-2。

图1-2 钢管桩截面

钢桩的材料（含其它半成品）进场后，应按规格、品种、牌号堆放，抽样检验，检验结果与合格证相符者方可使用，未经进货检验或未经检验合格的物资不得投入使用, 钢桩应按规格分别堆放（即上节桩、中节桩、下节桩）一般堆叠层数为三层（高度控制在2m以内）。支点用枕木两侧用木楔塞牢，防止变形。

钢管质量验收：按设计图纸规格尺寸及有关规范，允许误差，实测实量及外观全数检查验货，特别是钢管的垂直度和内外径是否达到要求，作为重点检查，经检查验收合格后，方能进货安装。

主体钢材采用Q235-B，对机械性能要求和化学成分要求应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）《低合金高强度结构钢》（GB/T）要求保证钢材抗拉强度、屈服点、伸长率、冷弯试验、冲击韧性合格和碳、磷、硫含量符合限值。

焊HPB235钢筋和Q235钢材采用E43xx，焊HRB335钢筋和Q345钢材采用E50xx，两种钢材强度不同时，采用与低强度钢材相适应的焊条。焊条的机械性能和化学成分，应符合《碳钢焊条》（GB/T7）及《低合金焊条》（BG/）的有关规定。

自动焊接或半自动焊接采用的焊丝和焊剂选用的焊条型号应与主体金属相匹配，焊丝应符合现行国家标准的《熔化焊用钢丝》（GB/T7）或《气体保护焊用钢丝》（GB/T8）的规定。钢管之间采用焊透的对接焊缝，焊缝高度不小于5mm。钢管之间加缀板进行帮焊，缀板四周需要满焊，焊缝高度不小于5mm。焊缝质量要满足《钢结构工程施工及验收规范》（GB5-95）的三级要求。见图1-3、1-4。

图1-3 钢管连接

3.2 施工条件

（1）打桩现场三通一平，处理打桩地基上面障碍物，清理、整平如有需要需设置雨水排水沟渠，预先充分了解打桩场地，清理妨碍打桩的高空和地面障碍物。

（2）打桩场地平整，且地基承载力要达到0.2Mpa~0.3Mpa。

（3）控制点的设置应远离施工现场，以减少施工土体扰动对基准点的影响。

（4）施工现场的轴线、水准控制点、桩基布点必须经常检查，妥善保护，设置控制点和水准点的数量不应少于2个。

（5）测量放线使用的水准仪、全站仪等应计量检查合格，多次使用应为同一计量器具。

（6）桩位布点与验收：按基础纵横交点和设计图的尺寸确定桩位，用小方木桩打入并在上面用小圆钉做中心套样桩箍，然后在样箍的外侧撒石灰，以示桩位标记，测量误差10mm。[1]

3.3 施工内容

本工程施工内容包括地面混凝土破除、施工场地平整、测量放线、钻机就位、钻孔、下入钢管、灌注水泥浆、成孔，具体见图1-4。

图1-4 钢管桩施工工艺流程

（1）钻机定位：施工现场整平满足施工要求后，经过测量放线确定桩位，安放钻机位置。钢管桩偏差不应大于20mm,桩身垂直度偏差不应大于1%；

（2）成孔：钢管成孔采用泥浆护壁，孔口处应设置一段不小于1m的套管，且应高出地面100mm；钻孔治设计标高后必须清孔，至控口溢出清水为止；

（3）吊放钢管及注浆：放置Φ219厚6.5mm钢管，钢管每隔0.5m均匀开3个Φ30小孔，具体见图1-5。入岩范围内钢管均匀开孔2排3列，尺寸为40*200mm，钢管底部设置底座，采用160*50*5钢板，沿钢管周边均匀设置3个，具体见图1-6。钢管设计坑拉、抗压及抗弯强度为215Mpa；一次注浆管及二次桩底注浆管随钢管下放，孔眼用胶布封住，二次注浆管端部应做成花管形式。

图1-5 钢管连接、开孔

（4）注浆：注浆管可在注浆过程中随注随拔，但应保证注浆管埋入水泥浆中2~3m，一次注浆压力为0.6~1.0Mpa；一次注浆浆液初凝后，进行二次注浆，二次浆压力2~3.5Pa，注浆材料采用水泥浆，水灰比宜为0.4~0.55，浆液初凝时间宜控制在120min内；[2]当浆液泛出孔口时方可结束压浆，插入桩顶抽筋。

图1-6 钢管底座、开孔

3.4 注意事项

（1）在施工钢管桩的过程中，若发现桩身出现缩颈或塌孔现象，应将套管下到产生该现象的地层深度以下。

（2）注浆管管底应比孔底高200mm，注浆过程中应对注浆管进行不定时的上下松动，注浆过程可采取跳孔施工、间歇施工或增加速凝剂掺量等措施来防止串孔和浆液沿砂层的大量流失。注浆结束后，拔出注浆管，每拔出1m应进行补充注浆，直到全部拔出为止。

（3）为防止注浆后水泥浆的收缩影响桩顶标高，应采用高于设计标高5%~10%的施工标高。

（4）钢管桩施工前，应在场地范围内施作试验桩，并根据《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-）的相关要求，进行桩身完整性检测和单桩竖向抗压静载试验。

（5）钢管桩存在大量的焊接节点,由于其承载力大,沉桩过程中其端部、头部及上下节接桩处均有较大的集中应力,所以各节点务必按规程操作,以免由于焊接质量不过关造成断桩现象。

4 钢管桩检测

4.1检测工作量布置

采用静载试验进行单桩竖向抗压承载力检测时，检测数量不应少于1%，且不应少于3根；当总桩数小于50根时，检测数量不应少于2根。采用低应变检测桩身完整性，检测数量100%。

4.2试验方法与技术要求

4.2.1单桩静载荷试验

（1）检测基本原理及试验要点：

检测原理：采用压重平台反力装置，压重量不得少于预估最大试验荷载的1.2倍，压重应在试验开始前一次加上，并均匀稳固放置于平台上，具体见图1-7，由电动高压油泵给置于试桩面的油压千斤顶逐级加、卸荷载，根据试验测出的Q～s曲线确定单桩竖向极限承载力。

图1-7 试验装置

依照广东省标准《建筑地基基础检测规范》(DBJ15-60-)中的有关“单桩竖向抗压静载试验”的规定，试验要点如下：

① 采用快速维持荷载法，即一般每隔1小时加一级荷载。加载应分级进行，采用逐级等量加载；分级荷载宜最大加载量或预估极限承载力的1/10，其中第一级荷载和第二级荷载可取分级荷载的2 倍，以后每级荷载取为分级荷载；

② 每级加载后，第5、15、30min时各测读一次，以后每隔15min读一次；

③ 受检桩沉降相对收敛标准：加载时每级荷载维持时间不应少于一小时，最后15min时间间隔的桩顶沉降增量小于相邻15min时间间隔的桩顶沉降增量；

④ 当桩顶沉降速率达到相对收敛标准时，再施加下一级荷载；

(5) 卸载应分级进行，逐级等量卸载，每级卸载量取分级荷载的2倍，其中第一级可视情况取分级荷载的2～3倍。卸载时，每级荷载维持15min，按第5、15min测读桩顶沉降量。卸载至零后，应测读桩顶沉残余沉降量，维持时间为2h，测读时间为第5、15、30min，以后每隔30min测读一次。

2.评判标准

单桩竖向极限承载力可按下列方法综合分析确定：

① 根据沉降随荷载变化的特征确定：对于陡降型Q～s曲线，取Q～s曲线发生明显陡降的起始点对应的荷载；

② 根据沉降随时间变化的特征确定：取s-lgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值；

③ 某级荷载作用下，桩顶沉降大于前一级荷载作用下沉量的2倍，且经24h尚未达到相对稳定标准，取前一级荷载；

④ 对于缓变型Q～s曲线,可根据沉降量确定,宜取s=40mm对应的荷载；当桩长大于40m时,宜考虑桩身弹性压缩模量；对直径大于或等于800mm的桩,可取s=0.05D(D为桩端直径)对应的荷载值；

⑤ 当达不到极限荷载，已达到最大试验荷载，桩顶沉降速率达到相对稳定（收敛）标准时，单桩竖向极限承载力取大于或等于最大试验荷载；

⑥ 单桩抗压承载力特征值取单桩抗压极限承载力的一半。

4.2.2低应变法检测

（1）检测基本原理及试验要点：

① 凿去松散或破损部分，露出坚硬的混凝土表面，桩顶表面应平整干净且无积水，并且将检测点和锤击点用砂轮机磨平；

② 桩顶的材质、强度、截面尺寸应与原桩身基本等同；

③ 传感器安装在桩顶面。传感器用黄油作为耦合剂与桩顶面粘接；

④ 安装完毕后的传感器必须与桩顶面保持垂直，且紧贴桩顶表面，在信号采集过程中不得产生滑移或松动；

⑤ 传感器安装点及其附近不得有缺损或裂缝；

⑥ 检测时，合理设置各参数，其中增益应结合激振方式通过现场对比试验确定；

⑦ 检测时必须沿桩轴向激振；每根桩的检测点数不应少于2个检测点；

⑧ 检测时应随时检查采集信号的质量，信号应不失真、无零漂现象；

⑨ 不同检测点所得到的信号一致性差时，应分析原因，增加检测点数量。应根据缺陷所在的位置的深浅，及时改变锤击脉冲宽度。当检测长桩的桩底反射信息或深部缺陷时，冲击入射波脉冲应较宽；当检测短桩或浅部缺陷时，冲击入射波脉冲应较窄，同时采样时间间隔应较小。

⑩ 对检测信号应作叠加平均处理，参与叠加平均处理的信号数量不少于5个。

⑪ 采用速度传感器检测时，可选择大于Hz的低通滤波对速度信号进行处理；

⑫ 当桩底信号较弱时，采用指数放大，被放大的信号幅值不应大于入射波的幅值，进行指数放大后的波形尾部应基本回零；

⑬ 当需要时，可使用旋转处理功能，使测试波形尾部基本位于零线附近；

a、根据一维应力波理论对检测信号进行分析；

b、对工程地质条件相近、成桩工艺相同、同一单位施工的桩基，按下列规定确定其桩基工程的基桩纵波波速平均值：

⑭ 参加统计计算的桩应为Ⅰ类桩，数量不应少于5根；

⑮ 实测纵波波速与该桩基工程的纵波波速平均值的差值未超过该桩基工程的纵波波速平均值的10%，可认为实测纵波波速在正常的范围；

⑯ 渐变的缩颈或离析所产生的反射波的幅值较小，脉冲宽度大于入射波脉冲宽度，相同缺陷程度的桩，突变缺陷所产生的反射波比渐变缺陷所

生的反射波要明显，因此对反射脉冲宽度大于入射波脉冲宽度的缺陷，应从严确定桩的类别；

⑰ 第i根桩的桩材纵波波速Ci可按下式计算：

Ci=2L/Δt 或 Ci=2L·Δf

式中：L—测点下桩的长度；

Δt—桩底反射波波峰与入射波波峰之间的时差。[3]

低应变法桩身完整性类别判定表

类别分类原则时域信号特征幅频信号特征Ⅰ类桩桩身完整2L/C时刻前无缺陷反射波，有桩底反射波桩底谐振峰排列基本等间距，其相邻频差△f≈C/2LⅡ类桩桩身有轻微缺陷，不会影响桩身结构承载力的正常发挥2L/C时刻前出现轻微缺陷反射波，有桩底反射波桩底谐振峰排列基本等间距，其相邻频差△f≈C/2L，轻微缺陷产生的谐振峰与桩底谐振峰之间的频差△f’>C/2LⅢ类桩桩身有明显缺陷，对桩身结构承载力有影响有明显缺陷反射波，其他特征介于Ⅱ类桩和Ⅳ类桩Ⅳ类桩桩身存在严重缺陷2L/C时刻前出现严重缺陷反射波，或周期性反射波，无桩底反射波； 或因桩身浅部严重缺陷使波形呈现低频大振幅衰减振动，无桩底反射波缺陷谐振峰排列基本等间距,相邻频差△f’>C/2L,无桩底谐振峰; 或因桩身浅部严重缺陷只出现单一谐振峰无桩底谐振峰

5 结束语

近年来，建筑市场呈现出异常繁荣，随之，施工质量的要求也越来越高。与一般建筑相比，高层、多层、特殊结构建筑对基础工程质量要求更高，要求具有更强的承载力，以保证建筑结构的稳定与安全。鉴于钢管桩具有承载力高、挤土相应低、土层扰动小、施工速度快等优势，[4]其被引进地铁基础工程并得到广泛应用。

参考文献

[1]张云相.浅谈钢管桩施工工艺[J].《中国科技博览》[J],(10):132-132.

[2]YBJ233-91 钢管桩施工技术规程[S].

[3]JGJ 106-.建筑基桩检测技术规范[S].

[4]阮长青.钢管桩设计中的若干问题探讨[N].《地下空间与工程学报》,,23(1):87-89.

预应力管桩施工工艺指引，锤击、静压分别给你讲讲！

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

三、施工工艺

　　1、锤击预应力管桩施工工艺

1.1放线定桩位

　　（1）根据设计图纸编制桩测量定位图，并保证轴线控制点不受打桩时振动和挤土的影响。

　　（2）根据实际打桩线路图，按施工区域划分测量定位控制网，一般一个区域内根据每天施工进度放样10-20根桩位，在桩位中心点地面上打入一支φ6.5长30-40cm的钢筋，并用红油漆标示。

　　（3）桩机移位后，应进行第二次复核，保证桩位偏差小于10mm。

　　（4）桩施工前，应根据施工桩长在匹配的工程桩身上划出以米为单位的长度标记，并按从下至上的顺序标明桩的长度，以便观察桩入土深度及记录每米沉桩的锤击数。

　　1.2桩机就位

　　打桩机就位时，应对准桩位，保证垂直稳定，在施工中不发生倾斜、移动。

　　1.3起吊预制管桩

　　先拴好吊桩用的钢丝绳及索具，管桩在施工中起吊，可采用一点法（位置距桩头0.29L处），启动吊车吊桩，使桩尖垂直对准桩位中心，缓缓放下插入土中，位置要准确；检查桩顶扣好桩帽或桩箍后，即可除去索具。

1.4稳桩

　　桩尖插入桩位后，先用桩锤自重将桩插入地下30-50cm，再使桩垂直稳定。10m以内短桩可目测或用线坠双向校正；10m以上或打接桩必须用线坠或经纬仪双向校正，不得用目测。桩插入时垂直度偏差不得超过0.5%。桩在打入前，应在桩的侧面或桩架上设置标尺，以便在施工中观测、记录。

1.5打桩

　　（1）打桩宜重锤低击，锤重的选择应根据工程地质条件、桩的类型、结构、密集程度及施工条件来选用。

　　（2）打桩顺序一般按先深后浅、先长桩后短桩、先大径后小径、先施工大承台桩后施工小承台桩的原则，由于桩的密集程度不同，可自中间分两向对称前进，或自中间向四周进行；当一侧毗邻建筑物时，由毗邻建筑物处向另一方向施打。

　　（3）管桩表面应每米划线标记，以便做好打桩记录，打桩记录应包括入土深度、送桩深度、桩顶标高、最后贯入度、桩锤落距等施工参数。

　　（4）当遇到贯入度剧变，桩身突然发生倾斜、位移或有严重回弹、桩顶或桩身出现严重裂缝、破碎等情况时，应暂停打桩，并分析原因，采取相应措施。

　　（5）每根桩的总锤击数及最后1m沉桩锤击数可按下列规定进行控制：

　　①PC桩总锤击数不宜超过，最后1m沉桩锤击数不宜超过250；

　　②PHC桩总锤击数不宜超过，最后1m沉桩锤击数不宜超过300。

　　（6）当桩端持力层为遇水易软化的风化岩（土）层时，打桩施工过程中应根据设计要求进行管桩内孔封底混凝土施工。封底混凝土施工应符合下列规定：

　　①桩尖应是封口型，桩尖焊接时焊缝应连续饱满不渗水；

　　②第一节管桩打入土（岩）层后，宜立即用人工向管桩内孔底部灌注高1.5-2.0m的C30细石混凝土，或者待收锤后经灯光照射或孔内摄像检查管桩内壁基本完好后立即灌注封底混凝土。

1.6接桩

　　（l）在桩长不够的情况下，应进行接桩，接桩前用钢丝刷清除接头表面的污物和铁锈，上下节之间应焊牢。一般采用电焊接桩，焊接宜在桩四周对称地进行，待上下桩节固定后拆除导向箍再分层施焊；焊接层数不得少于2层，第一层焊完后必须把焊渣清理干净，方可进行第二层（的）施焊，焊缝应连续、饱满；焊好后的桩接头应自然冷却后方可继续锤击，自然冷却时间不宜少于8min；严禁采用水冷却或焊好即施打。

　　（2）接桩时，一般在距地面0.5-lm左右时进行;下节桩的桩头处宜设导向箍;接桩时上下节桩段应保持顺直，错位偏差不宜大于2mm;接桩就位纠偏时，不得采用大锤横向敲打；节点折曲矢高不得大于l‰桩长。

　　（3）雨天焊接时，应采取可靠的防雨措施；冬季低温焊接时，应采取围蔽及保温加温措施。

1.7送桩

　　（1）根据设计桩长接桩完成并正常施打后,应根据设计及试打桩时确定的各项指标来控制是否采取送桩，送桩深度不宜大于2.0m。当送桩深度超过2.0m且不大于6.0m时，打桩机应为三点支撑履带自行式或步履式柴油打桩机；桩帽和桩锤之间应用竖纹硬木或盘圆层叠的钢丝绳作“锤垫”，其厚度宜取150-200mm。

　　（2）送桩前应保证桩锤的导向脚不伸出导杆末端，管桩露出地面的高度宜控制在0.3-0.5m；当桩顶打至接近地面需要送桩时，应测出桩的垂直度并检查桩顶质量，合格后应及时送桩。

　　（3）送桩应采用专用的送桩器，送桩器宜做成圆筒形，并应有足够的强度、刚度和耐打性；送桩器长度应满足送桩深度的要求，弯曲度不得大于1/。

　　（4）送桩器上下两端面应平整，且与送桩器中心轴线相垂直；送桩器下端面应开孔，使空心桩内腔与外界连通。

　　（5）送桩器应与桩匹配。套筒式送桩器下端的套筒深度宜取250-350mm，套管内径应比桩外径大20-30mm。

　　（6）送桩作业时，送桩器与桩头之间应设置1-2层麻袋或硬纸板等衬垫。内填弹性衬垫压实后的厚度不宜小于60mm。

　　（7）桩尖应按设计要求进入持力层，送桩的最后贯入度应参考相同条件下不送桩时的最后贯入度并修正；送桩完成后应及时将空孔回填或覆盖。

钢筋混凝土预制桩施工工艺！

　　一、 施工准备

　　（一） 作业条件

　　1、 桩基的轴线和标高均已测定完毕，并经过检查办完预检手续。桩基的轴线和高程的控制桩，要设置在不受打桩影响的地点并妥善保护。

　　2、 处理完高空和地下的障碍物。如影响邻近建筑物或构筑物的使用或安全时，要会同有关单位采取有效措施，予以处理。

　　3、 据轴线放出桩位线，用木撅或钢筋头钉好桩位，并用白灰作标志，以便于施打。

　　4、 场地应碾压平整，排水畅通，保证桩机的移动和稳定垂直。

　　5、 打试验桩。施工前必须打试验桩.其数量不少于2根，确定贯入度并校验打桩设备、施工工艺以及技术措施是否适宜。

　　6、 选择和确定打桩机进出路线的打桩顺序，制定施工方案。

　　1、 材料要求

　　2、 预制钢筋混凝土桩：规格质量必须符合设计要求和施工质量验收规范的规定，成品购买的有出厂合格证，现场预制的有相关的试验资料。

　　3、 焊条(接桩用)：型号、性能必须符合设计要求和有关标准规定。

　　4、 钢板(接桩用)：材质、规格符合设计要求，采用低碳钢。

　　（二） 施工机具

　　打桩机、电焊机、桩帽、运桩小车、索具、钢丝绳、钢垫板或槽钢以及木折尺等。

　　二、 质量要求

　　（一） 混凝土预制桩钢筋骨架质量标准

　　质量要求符合《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB2-)的规定。

　　（二） 钢筋混凝土预制桩质量检验标准

　　（三） 打(压)入钢筋混凝土预制桩的桩位偏差

　　打(压)入钢筋混凝土预制桩的桩位偏差，必须符合下表规定。斜桩倾斜度的偏差不得大于倾斜角正切位的15%(倾斜角系桩的纵向中心线与铅垂线间的夹角)。

　　序号检查项目允许偏差（mm）

　　三、 工艺流程

　　桩机就位→起吊预制桩→稳桩→打桩→接桩→送桩→中间检查验收→移桩机至下一个桩位。

　　四、 操作工艺

　　（一） 桩机就位

　　打桩机就位时，要对准桩位，保证垂直稳定，在施工中不发生倾斜、移动。

　　（二） 起吊预制桩

　　先拴好吊桩用的钢丝绳和索具，然后用索具捆住桩上端吊环附近处，一般不超过30cm，再起动机器起吊预制桩，使桩尖垂直对准桩位中心，缓缓放下插入土中，位置要准确；再在桩顶扣好桩帽或桩箍，即可除去索具。

　　（三） 稳桩

　　桩尖插人桩位后，先用较小的落距锤击l～2次，桩入土一定深度.再使桩垂直稳定。10m以内短桩可目测或用线坠双向校正；10m以上或打接桩必须用线坠或经纬仪双向校正，不得用目测。桩插入时垂直度偏差不得超过0.5%。桩在打入前，要在桩的机面或桩架上设置标尺，以便在施工中观测、记录。

　　（四） 打桩

　　1、 用落锤或单动锤打桩时，锤的最大落距不能超过1.Om；用柴油锤打桩时，应使锤跳动正常。

　　2、 打桩要重锤低击，锤重的选择要根据工程地质条件、桩的类型、结构、密集程度及施工条件来选用。

　　3、 打桩顺序根据基础的设计标高，先深后浅；依桩的规格要先大后小，先长后短。由于桩的密集程度不同，可自中间向两个方向对称进行或向四周进行;也可由一侧向单一方向进行。

　　（五） 接桩

　　1、 在桩长不够的情况下，采用焊接接桩，其预制桩表面上的预埋件要清洁，上下节之间的间隙要用铁片垫实焊牢；焊接时，要采取措施，减少焊缝变形；焊缝要连续焊满。

　　2、 接桩时，一般在距地面lm左右时进行。上下桩节的中心线偏差不得大于10mm，节点折曲矢高不得大于1‰桩长。

　　3、 接桩处入土前，要对外露铁件，再次补刷防腐漆。

　　（六） 送桩

　　设计要求送桩时，送桩的中心线要与桩身吻合一致，才能进行送桩。若桩顶不平，可用麻袋或厚纸垫平。送桩留下的桩孔要立即回填密实。

　　（七） 检查验收

　　每根桩达到贯入度要求，桩尖标高进入持力层，接近设计标高或打至设计标高时，要进行中间验收。在控制时，一般要求最后三次十锤的平均贯人度，不大于规定的数值或以桩尖打至设计标高来控制，符合设计要求后，填好施工记录。如发现桩位与要求相差较大时，要会同有关单位研究处理，然后移桩机到新桩位。

　　待全部桩打完后，开挖至设计标高，做最后检查验收，并将技术资料整理完毕提交甲方。

　　（八） 打桩过程中，遇见下列情况要暂停，并及时与有关单位研究处理：

　　1、 贯入度剧变;

　　2、 桩身突然发生倾斜、位移或有严重回弹;

　　3、 桩顶或桩身出现严重裂缝或破碎;

　　4、 冬期在冻土区打桩有困难时，要先将冻土挖除或解冻后进行。