高强预应力混凝土管桩液压法施工

概要：上世纪90年代以来，在上海、江苏沿海滩涂和软土地区，高强度预应力混凝土管桩已被推广应用于房屋建筑和桥梁、码头等工程中。软土地基广泛采用预制桩基础，用柴油锤击入桩时噪声大且拌有浓烟油污，尤其在市区和居民区旁的施工中，有悖于环境和文明施工要求。以液压法压入式施工桩工艺替代锤击，既无噪声也对环境无任何污染，具有广泛的应用前景。本文以上海浦东国际机场二期工程北灯光站、昆山淀山湖大自然国际俱乐部工程的桩基工程为例，介绍高强度预应力混凝土管桩的施工方法、设计、施工中应注意的事项及适用条件以及桩的质量控制。 一、工程概况 上海浦东国际机场二期工程北灯光站工程框架结构1层，高度6．6m。位于上海市浦东机场海滨地带，地质状况：地面以下2．5-3.5m为机械吹填海砂层，地表平坦，砂层往下为淤泥层，属冲刷和淤泥环境沉积类型。第四纪软土厚度较大，特别是第二层的淤泥层，厚度达7．5-11．2m，层面为极具特色的滨海相和浅海相沉积层。场区下水位于地表下1．00m层面，属上层滞水带类型。该工程桩基原设计采用预制方桩（JZHb-235-1616B）,由于工期

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上世纪90年代以来，在上海、江苏沿海滩涂和软土地区，高强度预应力混凝土管桩已被推广应用于房屋建筑和桥梁、码头等工程中。软土地基广泛采用预制桩基础，用柴油锤击入桩时噪声大且拌有浓烟油污，尤其在市区和居民区旁的施工中，有悖于环境和文明施工要求。以液压法压入式施工桩工艺替代锤击，既无噪声也对环境无任何污染，具有广泛的应用前景。本文以上海浦东国际机场二期工程北灯光站、昆山淀山湖大自然国际俱乐部工程的桩基工程为例，介绍高强度预应力混凝土管桩的施工方法、设计、施工中应注意的事项及适用条件以及桩的质量控制。
　　一、工程概况
　　上海浦东国际机场二期工程北灯光站工程框架结构1层，高度6．6m。位于上海市浦东机场海滨地带，地质状况：地面以下2．5-3.5m为机械吹填海砂层，地表平坦，砂层往下为淤泥层，属冲刷和淤泥环境沉积类型。第四纪软土厚度较大，特别是第二层的淤泥层，厚度达7．5-11．2m，层面为极具特色的滨海相和浅海相沉积层。场区下水位于地表下1．00m层面，属上层滞水带类型。该工程桩基原设计采用预制方桩（JZHb-235-1616B）,由于工期紧，改用高强度预应力混凝土管桩(桩径为400mm，壁厚 80mm，管桩混凝土强度C80)，单桩承载力为870kN，有效桩长为32m，总桩数143根，采用3节接桩。基础采用群桩上的下反梁式整体筏板。
　　昆山淀山湖大自然国际俱乐部工程框架结构4层，高度18.2m。地质状况属软土地基，l-5层均为松软地层，力学性质差，第6层持力层为地表下深8.8-11.0厚度大于8m的粘土层(fak＝120kPa)。本工程西面为市政交通干道和多层民宅群，东面为距离26-28m的已建别墅区。该工程的桩基础设计采用先张高强度预应力混凝土管桩(直径为400mm，管桩壁厚80mm，混凝土强度为C80)，单桩承载力为310kPa，桩长13m，总桩数304根，采用单节桩，基础采用群桩上分组承台。
　　二、预应力混凝土管桩的质量检验与试验
　　桩的质量检验液压法压桩同锤击法沉桩，但可利用静力压桩机作反力平衡装置进行桩的静载试验，可省去设置锚桩和反力梁等。为了保证工程的质量，必须分阶段进行单桩承载力的静载和动测试验。
　　1、静载试验法
　　以昆山淀山湖大自然国际俱乐部工程的桩基质量试验为例：管桩的静载试验要模拟实际荷载情况，通过静力加压，得出3根试桩荷载－沉降关系曲线（Q-S曲线）近似试桩的入土深度分别为－14．2m、－13.8m和－14.1m，表明均进入第6层粘土层。荷载从OKN-620KN分9级加载，3根试桩最终累计沉降量分别为8.87mm、7.26mm、7.2mm。
　　根据上述系列关系曲线，综合评定确定其容许承载力，它已较好地反映单桩的实际承载力，满足设计要求。
　　预应力混凝土管桩在桩身强度达到设计要求的前提下，对于粘性土，不应少于15天，且待桩身与土体的结合基本趋于稳定，才能进行试验。
　　上述试验曲线表明，试桩的桩周摩擦阻力和端承力发挥正常，桩身质量良好，其承载力标准值均大于设计要求310kN的标准值。
　　2、动测试验法
　　动测试验法，又称动力无损检测法，是检测桩基承载力及桩身质量的一项新技术。高应变动力测试法，也是作为静载试验的补充。采用PDA打桩分析仪桩基测试方法，是利用重锤锤击桩头使桩头产生一个永久性位移而得出桩的极限承载力和桩身结构完整资料。

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