静压预应力混凝土管桩在高层建筑基础中的应用

`静压预应力混凝土管桩在高层建筑基础中的应用

曹瑞娟王继宏山西潞安工程有限公司

摘要：高强度预应力混凝土管桩（ＰＨＣ）以其桩身混凝土强度高，适应性广，耐冲击性能好，穿透力强，具有承载力高，抗弯抗裂性能好，施工快捷、方便，质量稳定可靠，耐久性好等优点，而被广泛应用于高层建筑基础。

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高强度预应力混凝土管桩（ＰＨＣ）以其桩身混凝土强度高，适应性广，耐冲击性能好，穿透力强，具有承载力高，抗弯抗裂性能好，施工快捷、方便，质量稳定可靠，耐久性好等优点，而被广泛应用于高层建筑基础。近几年来国家对环境保护要求越来越严格，在现有的地基基础处理方法中，由于静压桩工法对环境不造成污染：不需使用泥浆作冲洗液，不需要排放废浆污染环境；施工中使用静力液压桩机，不造成噪音污染。施工效率高，平均一台静压桩机月生产能力1～1.5万米，施工后不需干固期，可直接进行上部施工，施工周期短。单桩承载力直观可靠等优点，在城市人口密集地区的旧城改造和对环境有严格要求的建设项目中被广泛应用。

1 工程概况

潞安·颐龙湾商住小区，占地面积293.07亩，总建筑面积约50万平方米。项目位于长治市西侧，东至西一环路，南至跃进车辆厂，西至站前北路，北至府后西街。本工程采用框剪结构体系，基础采用高强预应力混凝土管桩。混凝土管桩直径为D=400，壁厚为90，C80高强预应力混凝土管桩桩身容许承载力为［Ｒ］＝1800kPa，承载力标准值Rk=1200-1800kN，桩长约15-28米。接桩采用焊接，桩头锚入承台内100mm。

2 场地工程地质条件

依据岩土工程勘察报告，支护范围内地基土主要由第四系全新统人工堆积层（Q42ml）、第四系全新统冲洪积层（Q41al+pl）、第四系上更新统冲洪积层（Q3al+pl）及第四系中更新统冲洪积层（Q2al+pl）组成，岩性以杂填土、湿陷性粉质粘土、粉质粘土、砾砂为主。

第①层：杂填土（Q42ml）

杂色，主要分布于场地北部，由大量砖块、灰渣等建筑垃圾及生活垃圾组成。该层物质成份杂乱，结构松散，均匀性差。

第②层：湿陷性粉质粘土（Q41al+pl）

褐黄色，仅在场地北部B-7～B-17、1#楼、综合会所地段及B-4～B-6北部地段缺失，含云母、煤屑、氧化物等，可见虫孔，一般具中等湿陷性。可塑～硬塑状态，中等～高压缩性，无摇振反应，稍有光滑，干强度及韧性中等。压缩系数a1-2介于0.286～0.788MPa-1之间，平均0.495MPa-1；静力触探比贯入阻力Ps厚度加权平均值为2.0MPa；实测标贯击数4.0～10.0击，平均5.7击。

第③层：粉质粘土（Q41al+pl）

黄褐色，仅1#、2#、5#、6#、11#、41#～48#、143#、145#钻孔缺失该层，含云母、煤屑、氧化物、零星姜石等，局部夹薄层粉土。可塑～硬塑状态，中等压缩性，无摇振反应，光滑，干强度及韧性中等。压缩系数a1-2介于0.126～0.312MPa-1之间，平均0.205MPa-1；静力触探比贯入阻力Ps厚度加权平均值为2.5MPa；实测标贯击数5.0～13.0击，平均8.0击。

第④层：砾砂（Q41al+pl）

褐色～黄褐色，仅分布于场地北部1#～21#、23#、44#钻孔地段，矿物组成以长石、石英为主，混夹较多卵石、圆砾及少量粉土，卵砾石母岩以灰岩为主，呈圆～亚圆形。饱和，稍密～中密状态，颗粒级配良好。静力触探比贯入阻力Ps厚度加权平均值为11.3MPa；实测标贯击数10.0～19.0击，平均13.6击；动探N63.5修正击数5.1～10.0击，平均8.0击。

第⑤层：粉质粘土（Q3al+pl）

黄褐色，含云母、氧化物、钙质结核等，局部夹薄层粉土。一般呈可塑状态，中等压缩性，无摇振反应，稍有光滑，干强度及韧性中等。压缩系数a1-2介于0.139～0.497MPa-1之间，平均0.292MPa-1；静力触探比贯入阻力Ps厚度加权平均值为2.4MPa；实测标贯击数7.0～17.0击，平均12.2击。

第⑥层：粉质粘土（Q3al+pl）

黄褐色～灰褐色，含云母、氧化物、贝壳及大量钙质结核。可塑～硬塑状态，中等压缩性，无摇振反应，稍有光滑，干强度及韧性中等。压缩系数a1-2介于0.131～0.499MPa-1之间，平均0.271MPa-1；静力触探比贯入阻力Ps厚度加权平均值为3.1MPa；实测标贯击数13.0～24.0击，平均18.5击。

3 施工工艺

3.1施工机械选用

由于工期较紧，且地处城区，不适宜进行打入式施工，故采用ZYJ800静力压桩机入桩施工，以桩长为主、按设计荷载2倍的压力压下时，卸载后复压1~2次的最后贯入度为辅的双控指标。待基础工程施工完毕后，再按实际情况依照《建筑桩基技术》（JGJ94-94）的要求进行静荷载试验检验单桩承载力。

3.2工艺流程

3.3 主要施工工艺

1)测量定位：由业主提供坐标主控制点及高程控制点，并出具书面移交手续，压桩前先放好桩位，并经检查、复核、报验合格后方可施工。

2)桩尖就位、对中、调直：用压桩机自身配备的起重机将桩垂直吊入压桩机的夹持框内，起动压桩机的纵向和横向行走油缸，将桩尖对准桩位；起动压桩油缸将桩压入土中1米左右停止，用吊锤及主机驾驶室内水平仪调整桩在两个方向的垂直度。第

一、二行程压桩是否垂直，是保证压桩质量的关键。

3)压桩：通过夹持油缸将桩夹紧，然后压桩油缸伸程，将压力施加到桩上，根据压力表读数以判断桩的质量和承载力是否达到设计要求。

4)接桩：当下一节桩压到露出地面0.5～1.0米时，接上一节桩。采用端板焊接连接，接桩时上下桩段保持对直上下端板表面用铁刷子等清理干净，并清除油污和铁锈.焊接时先在坡口周围上对称点焊4~6点，待上下桩节固定后再分层施焊，施焊时对称进行。焊接采用二氧化碳保护焊，焊接层数宜为三层，内层焊渣必须清理干净后方可施焊外一层，焊缝应饱满连续,且根部必须焊透，等焊接接头自然冷却后再继续沉桩。

5)送桩：如果桩顶接近地面，而压桩力尚未达到规定值，则可以用专制的送桩器进行送桩。