静压预应力混凝土管桩

静压预应力混凝土管桩

预应力高强管桩技术自1986年出现在广州地区以来，在广州地区得到了非常广泛的应用。其采用高强钢棒、高强混凝土离心式成型、高压蒸气养护工艺，生产的自动化、机械化程度高、速度快、质量可靠，桩身强度、承载能力高，施工工期短，静压管桩更对周边环境影响小，在地下水位较高、冬季均能施工等优点。

1 预应力管桩的优缺点：

1.1 单桩承载力高

预应力管桩桩身混凝土强度高，有的高达80MPa,并可打入密实的砂层及强风化岩层，桩尖进入强风化岩层或密实的砂层后，经过强烈的挤压，桩尖附近的强风化岩层或密实的砂层已不是原始状态，桩端载力可比原状提高80-100%，所以管桩承载力设计值要比同样直径的沉管灌注桩或钻孔灌注桩高，如直径500管桩，最高设计承载力用到2700kN,相当于直径600和直径700的钻(冲)孔灌注桩。

1.2 设计选用范围广

管桩规格多，一般的厂家均可生产直径300—直径600管桩，个别还可生产直径800及直径1000管桩；单桩承载力从600 kN 4500 kN，既适用于多层建筑，也适用于50层以下的高层建筑，而且在同一建筑物基础中，还可根据柱荷载的大小采用不同直径的管桩，既容易解决设计布桩问题，也可充分发挥每根桩的最大承载能力，并使桩基沉降均匀。

1.3 对持力层起伏变化大的地质条件适应性强

因为管桩桩节长短不一，常用10-12m一节，也有15-16m一节，也有4-5m、6-7m的短节，搭配灵活，接长方便，在施工现场可随时根据地质条件的变化调整接桩长度，节省用桩量，不会象普通的预制混凝土桩那样容易出现桩长不足或者余桩林立的现象。

1.4 单位承载力造价便宜

衡量桩基的经济效益，以每米造价或以单方混凝土造价作对比都不科学的，应以单位承载力(每吨或每kN)的造价作对比。虽然管桩每米造价比沉管灌注桩贵，但单桩承载力高，结果每吨承载力造价还比沉管灌注桩便宜。虽然管桩单方混凝土造价比人工挖孔和钻孔灌注桩高，但持力层比人工挖孔桩和钻孔灌注桩浅，所以每吨承载力的造价在正常情况下还是比挖孔桩和钻孔桩便宜。可以说，在一般情况下，预应力管桩的单位承载力造价在诸多桩型中是较便宜的一种。

2 静压法施工的优缺点：

2.1 施工时无噪音，很适合在市区及其他对噪音有限制的地点施工。

2.2 施工时无振动，适合于在周围建筑林立的地点施工。

2.3 施工文明，场地整洁，工人劳动强度低，操作自动化程度高。

2.4 静压预应力高强管桩成桩质量可靠，承载力可由仪表直接读取可靠性得到保障。

2.5 施工速度快，工效高，工期短，工期短就意味着节约投资。

2.6 送桩深度比锤击法深，且送桩后桩头质量可靠，因此基坑开挖后的余桩截取量比

锤击法少得多，尤其适合于有地下室的建筑工程。

2.7 容易检测，尤其是静载试验。

2.8 在地下水位校高的情况下无需降水即可施工。

2.9 现场无湿作业，适合在冬季施工。

静压法施工也有其缺点和局限性：

2.10 桩基静压设备庞大，进出场费用高

2.11 由于设备庞大，对场地回转半径要求较高

2.12 要求场地较为平整

2.13 要求现场具备120KW动力电。

3 静压桩工程应注意的问题

3.1 沉桩时遇到浅层障碍无法继续沉桩

原因分析：

由于地质勘察报告中未能特别强调浅层障碍物及局部的土层分布深度和性质，导致沉桩时遇到浅部（3－4M）的老基础、大孤石，较深部（20M左右）的硬塑老粘土和非常密

实砂层、沙砾石层等情况无法施工。

防治办法：

3.1.1 打桩前应对场地原有建筑情况进行详细了解，并安排进行探桩施工；对浅层障碍物可采用挖土机挖除，当无法操作施工时，可采用钻机将障碍物钻穿，然后在孔内插桩后沉桩，严禁移动桩架等强行回扳的的方法纠偏。

3.1.2 当桩已入土较深，桩无法拔出时，可采用小型钻机将钻具放入管桩中间的空洞中钻孔，将障碍物钻穿后继续沉桩。

3.1.3 选用的桩机能量大小应与设计要求、桩径、桩长及地质条件相匹配，即桩机选型、配重应符合施工要求。

3.2 斜桩

原因分析：

3.2.1 静压桩机机械维修不及时，如液压系统漏油导致桩机支撑下滑；

3.2.2 静压桩机自重加配重总重量大，桩机基础如不平整坚硬，沉桩过程中，桩机容易产生不均匀沉降，桩身极易发生偏移；

3.2.3 施工中桩身不垂直，桩帽、桩身不在同一直线上；

3.2.4 接桩时桩身、桩帽不在同一直线上；

3.2.5 施工顺序不当，导致应力扩散不均匀；尤其是有地下室深基坑的承台相邻桩身过近过密，使先施工的一边已有孔洞，再施工一面时桩身极易滑动。

3.2.6 沉桩过程中遇到大块坚硬物，把桩挤向一侧；

防治方法：

3.2.7 静压桩桩机施工前注意机械设备的维修，以避免影响施工质量；

3.2.8 场地要平整坚硬，在较软的场地中适当铺设道渣，不能使桩机在打桩过程中产生不均匀沉降，静压桩桩机对施工场地要求较高，由于桩机及配重达500吨以上，为防止桩机下陷而造成桩身倾斜、桩机挤压对桩位的影响，影响施工质量及施工安全，必须对施工场地进行局部回填平整，采取必要的措施提高地基承载力，使其达到静压桩施工要求。

3.2.9 施工过程中要严格控制好桩身垂直度，重点应放在第一节桩上，垂直度偏差不得超过桩长的0.5％，桩帽、桩身及送桩杆应在同一直线上，沉桩时宜设置经纬仪在两个方向上进行校准。

3.2.10 尽量减少接桩，预制管桩接头不宜超过3个，接桩宜在桩尖进入硬土层后进行。接桩时上、下段桩的中心线偏差不宜大于2mm，节点弯曲矢高不得大于桩段的0.1%。

3.2.11 制定合理的施工顺序，桩基施工后的孔洞应及时回填，施工过程中加强对垂直度的控制。

3.2.12 当遇到障碍物时应及时排除后再进行沉桩；沉桩时发现不垂直应及时纠正，必要时应把桩拔出重打，桩进入一定深度后，不宜采用移动机架进行校正，以免发生断桩，

应采取其他措施。

3.3 桩身破坏：

原因分析：

3.3.1施工过程中由于斜桩现象的出现或桩端、送桩杆不平整导致桩端应力集中，使桩帽滑落或桩头爆裂。

3.3.2 桩机施工压力值超高。

3.3.3 桩机施工过程中桩机擅自移动机架进行校正桩位、桩身垂直度，导致桩身断裂；施工结束后人工凿桩野蛮施工以及桩机施工后不合理的土方开挖。

3.3.4 桩身材料质量；

防治方法：

3.3.5 选用桩机合理有效的施工方法，控制桩身的垂直度，避免斜桩的发生。

3.3.6 控制好桩机施工终止条件。

3.3.7 桩机施工结束后合理的进行土方开挖以及凿桩施工，必须强调土方开挖过程中的施工质量与水平，将直接关系到桩基成功的关键，施工过程中要慎之又慎。

3.3.8 施工过程中应加强对桩身原材料的检查验收。

施工中发生桩身破坏，宜采用小应变等有效的手段检测桩身情况，确定处理方法。

结束语：

静压管桩技术有极大的市场前景，它和其他桩型比较具有较大的技术优势，对开发企业来说速度快、质量好、成本低是不变的追求。