预制管桩锤击法施工

一、工程概述
1、工程概况
***********技术楼、办公楼、车间一、仓库一和仓库二工程，位于肇庆市高新区临江工业园，本工程总建筑面积为：6667.5㎡。

技术楼为3层，建筑面积为：1426.15㎡，基底面积为460㎡。

办公楼为2层, 建筑面积为：1511.18㎡,基底面积为750㎡。

车间一为1层，建筑面积为2100㎡，基底面积为2100㎡。

仓库一为1层，建筑面积为761.5㎡，基底面积为750㎡。

仓库二为1层，建筑面积为937.5㎡，基底面积为937.5㎡。

本工程技术楼桩施工方法采用锤击法,预应力混凝土管桩基础，设计桩长约24~28m，桩端持力层为卵石中粗砂层、单桩竖向承载力特征值为1000KN。

结构形式为钢筋混凝土框架结构，混凝土强度为C25，沙浆强度为M7.5。

建筑结构的类别为二类，使用年限为50年，抗震设防列度为6度。

办公楼桩施工方法采用锤击法，采用预制钢筋混凝土管桩基础，设计桩长约24~28m，桩端持力层为卵石的中粗砂层、单桩竖向承载力特征值为800 KN。

结构形式为钢筋混凝土框架结构，混凝土强度为C25，沙浆强度为M7.5。

建筑结构的类别为二类，使用年限为50年，抗震设防列度为6度。

仓库一桩施工方法采用锤击法,预应力混凝土管桩基础，设计桩长约24~28m，桩端持力层为卵石中粗砂层、单桩竖向承载力特征值为1000KN，结构形式为钢筋混凝土结构。

车间一桩工程施工方法采用静压法，预制钢筋混凝土管桩基础，设计桩长约24~30m，桩端持力层为卵石中粗砂层，单桩竖向承载力特征值为500KN，结构形式为钢混结构。

仓库二桩基工程施工方法采用锤击法，采用预制钢筋混凝土管桩基础，设计桩长约为24~28m，桩端持力层为卵石中粗砂层，单桩竖向承载力特征值为500KN，结构形式为钢混结构。

2、地形地貌
该场地位于*******内，地貌单元属冲积平原地貌，原为耕作区，现已回填整平，地
面十分平坦。

卵石层是本工程桩基持力层，现场地下水对砼有侵蚀性。

工程地质物理力学性质详见《岩土工程地质勘察报告》。

3、施工条件
拟建场地位于肇*****，地势平坦，施工范围场外道路已铺设，交通便利，施工设备、材料的运输均可方便进入施工现场，本工程已完成“三通一平”工作，场地平整，水电由场内的水电源总开关处接入，满足施工要求。

二、施工准备工作
1、技术准备
①熟悉地质报告、桩基平面图、大样图，编写施工方案。

②编制桩基预算，签订合同。

③对场地的“三通一平”进行检查，对甲方提供的控制点进行复核，对机械设备维修保养，施工前设备试用运转正常。

④了解施工现场情况，做好整体施工布置工作。

⑤做好配桩计划，根据施工组织要求，组织机械，预制桩和施工人员进入施工现场。

2、现场准备：
①处理障碍物
打桩前，应认真处理高空、地上和地下障碍物。

②现场作业准备
（1）对甲方提供的控制点和标高进行复核。

（2）对场地的“三通一平”进行检查，确保符合开工条件。

（3）了解现场情况，做好整体施工布置工作。

（4）根据建设单位提供的控制点及设计图纸，完成桩位放线工作，并经复核验收后方
可施工。

（5）在桩基施工平面图上，标明桩位和编号，根据地质条件和现场情况，安排桩机进场，按施工方案规定的施工顺序施工。

（6）试桩：按设计要求作1-2根的工程桩试验施锤，根据试锤结果确定施工技术参数，试验时，由设计人员、承建单位、建设、监理、质安监、勘察单位负责人到现场共同商定，并做好试桩签证记录，为工程锤桩时提供依据。

三、施工布署
1、组织机构
2、打桩顺序：
①施工打桩前，均需进行试桩。

经有关部门签证后进行全面施工。

②施工时，按合理的流水顺序和设计要求进行施压，打桩路线走向，宜沿纵轴线方向施工，由南向北施压。

3、施工机械组织
主要机械设备计划表
4、主要劳动力计划
5、进度计划：
本工程计划17天完成，如果因变更设计及不可抗拒自然因素等原因造成工期必须延长时，则经甲、乙方根据合同商定后进行调整、工期顺延。

施工中应注意问题：1、按合同工期的要求，确保每天按质按量完成当天施工计划。

2、做好配桩计划，根据工程进度及时通知材料运输组，以保证成品桩及时供应。

四、管桩的施工工序
测量定位—底桩就位、对中和调直—锤击沉桩—接桩—再锤击—（再接桩）—打至持力层—收锤。

见下图：
1、测量定位
由专职测量人员将施工图上的桩位通过轴线控制点逐个施放在打桩现场时，便在桩位中心点地面上打入一支Ф6长约30cm的钢筋，使其露出地面5-8cm，再在其上扎一小红布条，这就称为“样桩”。

由于预应力管桩的桩尖用十字型或开口型的较多，靠一个点位来对中，误差较大，为此，在使用十字型桩尖时，宜在当天计划打桩的几个桩位上，用白灰在“样桩”附近的地面上画上一个圆心与“样桩”重合、直径与管桩桩径相等的圆圈，以便插桩对中。

2、底桩就位、对中、调直
打入地下的第一节管桩俗称“底桩”。

底桩端部一般设有桩尖。

底桩就位前，应在桩
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，以便观察桩的入土深度及记录每米桩锤击数。

管桩节长度较短，重量相对于方桩来说较轻，一般用单点吊将管桩吊直，先将管桩头部插入桩锤下面的桩帽套内，再用人工扶住管桩下端将管桩桩尖在白灰圈内就位。

底桩就位后对中和调直这道工序对成桩质量起关键作用。

如果底桩不对中，成桩后的桩位偏差会超过规范要求，“调直”，一是要使桩身垂直（斜桩要求达到设计倾斜角度）；二是要使桩身、桩帽、桩锤的中心线重合。

如果桩身未调节器直就开锤，不仅桩的垂直度会超过规范要求，而且会发生偏心锤击，易将桩头打裂击碎，因此，一般桩的施工规范均要求底桩起吊就位插入地面时桩身的垂直度偏差不得大于0.5%，否则，要想法调直后才能开锤，必要时，宜拔出重插，直至满足要求。

测量管桩桩身包括打桩架导杆的重直度，可用两台经纬仪在离打桩架15cm以外成正交方向进行观察，也可在正交方向上设置两根吊砣垂线进行观察校正。

每台打桩机尚应配备一把度条水准尺，可随时量测桩身的垂直度。

3、锤击沉桩
这里首先要强调的是打底桩时需倍加小心,因为一般情况下表层土或表层土下面的一层土比较松软,有时柴油锤冲击自由落下去,可以一下子把整节桩压没在软土中，整个柴油锤也哗地一声落到地面甚至嵌入表土中，威胁人身安全，影响施工质量。

因此，在嵌土层上打第一节管桩时，需采取一些必要的技术安全措施。

其次要强调的是在锤击沉桩的全过程中，桩锤、桩帽和桩身的中心线应重合，力戒偏打。

4、接桩
过去我国有个别厂家的产品采用法兰盘螺栓联接，现在全部用端头板四周一圈坡口进行电焊联接。

当底桩桩头（顶）露出地面0.5~1.0m时可暂停锤击，进行管桩接长工序：首先用钢丝刷将两个对接桩头上的泥土铁锈刷清，露出金属光泽，再在底桩桩头上扣上一个
特制的接桩夹具（或称驳桩导向箍），将待接的上桩吊入夹具内就位，调直后先用电焊枪在接缝剖口圆周上均匀对称点焊4~6点，待上下节桩固定后拆除夹具（导向箍）再正式施焊，施焊宜由两个焊工对称进行，焊接层数不得小于二层，焊缝应饱满莲续。

待焊缝自然冷却8～10min，便可继续锤击沉桩。

5、收锤
当桩尖（靴）被打入设计待力层一定深度时，施工人员便要考虑终止锤击的问题。

过早停打，桩的承载能力可能达不到设计要求；过迟收锤，桩身、桩头可能会被打坏。

在停锤之前，施工人员一般均需获得桩身最后十击贯入度及最后一米沉桩锤击数等各种沉桩信息，如果符合事先确定的停打控制条件，即可收锤停打。

五、施打管桩注意事项
除合理选锤和正确确定收锤标准这两点外，尚应强调：
1、要重视桩帽及垫层的设置
桩帽的结构、尺寸以及垫层的厚薄、软硬，对打桩施工的顺利与否、工程质量的好坏关系十分密切，必须引起高度重视。

桩帽应有足够的强度、刚度和耐打性。

桩帽宜做成圆型，套桩头用筒体深度宜为35-40cm，内径应比管桩外径大2-3cm，因为套筒深度太浅，桩帽容易从桩头处脱离；套筒深度太深，若桩身或桩帽稍有倾斜，套筒不沿口的铁板会磕伤桩头处的混凝土。

若套筒与管桩之间的空间的空隙太小，套筒套入桩头比较困难，特别是当套筒套入桩头后，只要桩身胡一点倾斜，桩头处混凝土就容易被挤坏；若套筒与管桩的间隙太大，桩帽中心与桩身中心不易重合，打桩时容易发生偏心锤击。

所以桩帽的结构、尺寸做得是否合理，对打桩质量的影响较大。

桩帽的垫层有“桩垫”和“锤垫”之分：“锤垫”设在桩帽的上部，与柴油锤的下冲
击体接触，起保护柴油锤和桩头的作用，“锤垫”一般用坚纹绠木或般圆层叠的钢丝绳制作，厚度宜取15~20cm。

“桩垫”设在桩帽的下部套筒的里面，与管桩桩顶面相接触，一般是用麻袋、硬纸板、水泥纸袋、胶合板等材料制作。

桩垫厚度应均匀，软硬适宜，经锤击压实后的厚度不宜小于12cm。

软厚适宜的桩垫，可以延长锤击作用时间，降低锤击应力，起到保护桩头的作用。

由于柴油锤冲击力大，桩垫很容易被打坏，所以在打桩期间应经常检查，及时更换或补充。

有些工地，垫层长期不更换，垫层结块变型，高低不平，失去弹性，桩头也很容易被打坏。

2、要自始至终保持桩身垂直，力戒偏打
建筑中使用的管桩，大多数是直桩。

施打直桩时，要求桩身在施打过程中自始至终保持铅垂状态，这不仅是为了保证成桩的垂直度，也是防止管桩受偏心锤击碎的一条重要的施工控制措施，因此打桩时桩锤、桩帽和桩身的中心线应重合，也就是说三体中心线保持在同一铅垂线上，如有偏差应随时纠正，特别是第一节底桩的垂直度偏差对整根桩的成桩质量起着重要作用，故要十分重视第一节桩的插设工作。

规范规定，预制桩的成桩垂直度偏差不得大于1%，而第一节底桩沉入土中的垂直度偏差大于0.5%，说明第一节底桩垂直度控制要严格，一般来说，第一节底桩沉入土中的垂直度偏差小，整根桩的垂直度偏差也不会太大，同时，打桩的破损率也会减小，因为桩身一倾斜，桩顶与打桩锤的接触面就减少，应力集中，锤击偏心。

预制方桩桩身倾斜，多数情况下，桩顶与打桩锤的接触点成一条线，而预应力管桩桩身倾斜，桩顶与打桩锤的接触仅仅是一个点，所以桩身倾斜时打桩，管桩比方桩更容易被打坏。

3、要保证管桩接头的焊接质量
接头质量姨坏关系到整根桩质量的好坏，从我国各地生产的管桩产品来看，几乎全是电焊接桩。

电焊接桩时，可用手工电孤焊或粉芯焊丝自保护半自动焊，目前我国极大多数
工地的管桩焊接采用手工电孤焊。

选用焊条直径应能满足焊透坡口根部的要求，焊接坡口根部时应选用Ф3.2焊条，其余部分可选用Ф4~Ф5焊条。

焊接时电流强度应与所用的焊机和焊条匹配，施焊应对称、分层、均匀、边续进行，焊缝应连续饱满。

若在大风天和雨天施工，应有可靠的防风、防雨措施。

在冬季0o C以下天气中施工，应要取防风和预热措施，预热可用氧乙炔火焰烤的方法，使母材温度36o C以上才进行施焊。

焊接后应进行外观检查，焊缝不得有凹痕、咬边、焊瘤、夹碴、裂缝等表面决缺陷。

焊接结束后，焊缝应自然冷却后，才能继续打桩，自然冷却时间一般不宜少于8分钟，严禁用水冷却或焊好即打，这是因为焊好即打，高温的焊缝遇到地下水会冒白烟，如同淬火一样，焊缝容易变脆而被打裂。

当管桩较密集且桩接头有较大裂缝时，打桩引起的土体上涌，有可能将桩接头拉断，造成严重的质量事故。

4、在较厚的粘土、粉质粘土层中施打多节管桩，每根桩宜连续施打，一次性完成
因为在这类土层中打桩，桩周土体迅速破坏，孔隙水压力剧烈上升，土中抗剪强度大大降低，桩身的贯入相当容易，但若中间停歇下来，土中超孔隙水压力逐渐消散，桩周土体发生固结，停歇时间越久，固结力就越大，再想要打动这根桩，需要增加许多锤击次数，有的甚至桩身打不动而先将桩头打烂。

有些施工单位在打多节管桩的大面积群桩时，喜欢采用大流水施工作业法，即先将几十根甚至上百根群桩的底桩（第一节桩）插好并打至地面，然后再一起将第二节桩接上去再将第二节桩打至地面，再一起接上第三节，如此反复直至全部桩打至持力层。

六、保证质量措施
（1）严格遵守《地基与基础工程施工及验收规范》中的有关条例。

（2）按市质监质量管理规定要求，落实各环节质量控制及记录情况。

（3）桩机应配足额定的总重（大于两倍单桩设计承载力）。

（4）严格按照施工规范、设计图纸和图纸会审纪要及图纸更改通知测量放轴线、桩位，经有关人员复核无误后方能施工，施工时应经常检查，确保贯入桩的质量。

（5）认真检查桩的规格及外观质量，坚持质量不合格的桩不用的原则，以确保施工质量。

按照施工顺序进行连续施工，严格认真作好桩施工记录，避免出现漏桩现象。

（6）接桩时上下节桩段应保持顺直，错位偏差不宜大于2mm，桩节弯曲矢高不得大于桩长的0.1%，宜不得大于20mm。

（8）如遇特殊情况，遇桩失压，桩压力值突变等，应立即反映给施工管理人员，再会同有关部门协商解决。

（9）为保证接桩质量，应做到：①接桩端面平整；②去除端面的杂物和油污；③上下端平面要对齐。