預應力混凝土管樁由于單樁承載力高，施工速度快，價格适宜等較多優點，在地基基礎工程得到了廣泛的應用。由于生産、運輸和施工等原因，預制混凝土管樁的樁長有一定的限制，一般不宜超過15m，因而難以一次滿足建築物承載力所需要設計樁長，需要在管樁施工時現場接樁。預制混凝土管樁的連接可采用焊接、法蘭連接或機械快速連接等三類方法。在工程施工中常用人工焊接，由兩名熟練焊工對稱點焊4～6點，焊縫應連續飽滿，不得有夾渣或氣孔，點焊層數應在兩層以上。每個焊接頭一般需要花約20分鐘，再等焊縫自然冷卻8分鐘後，才能繼續施打或壓樁。

經我公司在吸收學習國内工程先進工藝與工程經驗的基礎上，并在工程實際中應用，為給以後相關施工提供借鑒，在公司領導組織下，結合工程的實踐運用，總結、編寫了本工法。

2.1接樁速度快：以每個接頭的施工時間計算，采用焊接約需20分鐘，而（機械）快速接頭僅用時1～2分鐘。以φ500mm靜壓管樁為例，采用焊接每根樁有1個接頭計算，每台班可施壓18根，若用齧合式（機械）快速接頭法施工則可達22根上，工效提高約22%。接樁次數越多效益越顯著，特别是對工期要求緊迫的工地，可以有效的提高施工效率。

2.2減少人為和雨天對接樁的影響：齧合式（機械）快速接頭對工人的技術水平要求不太高，一般工人經簡單培訓後即能操作，且容易做到合格。該項技術沒有明火操作，且下雨條件仍可施工，施工質量穩定可靠。

2.3防腐性和耐久性好。接頭的金屬零件均經熱鍍鋅處理，鍍鋅層較厚，能在惡劣環境中長期使用，另在接頭處填塗了防水膠，以上兩項措施使其防腐性能更優于焊接接頭表面塗防腐漆的效用。

2.4施工質量可靠：當樁底遇到基岩時會産生較大反力，采用傳統焊接工藝的接頭是硬性固接，易産生偏心彎矩易造成斷樁。采用機械快速接樁工藝的接頭有一定的有彈性，沉樁時是軸心受力，可有效避免斷樁問題。

适用于錘擊貫入法、靜力壓樁法以及引孔靜壓法等各種沉樁方法下的快速接樁。

4.1預應力混凝土管樁齧合式機械快速接頭技術是一項新型管樁接駁方法，它應用“機械齒塊齧合”的原理,在上下節樁頭預先固接端頭闆，端頭闆上均勻分布着鎖接孔或方形齧齒插口，帶有螺紋連接銷的一端與下節樁端頭闆鎖接，另一端為方形，兩側帶有齧合齒，上節樁的端闆内設連接盒，連接盒内置帶壓力彈簧的齒形鋼銷闆。帶齧合齒端的連接銷穿過上節樁端闆上的方形齒端插口插入連接盒，連接銷與連接盒内的齒形鋼銷闆相互齧合，使兩塊端頭闆緊密連接，實現管樁的快速連接（圖4.1-1）。這種新技術不但能夠可靠地傳遞壓力,還可以承受彎矩、剪力和拉力。

圖4.1-1 連接銷與樁端頭闆連接示意圖

5.1工藝流程

圖5.1.1 快速管樁施工工藝流程

5.2操作要點

5.2.1快速接頭配件加工工藝

1、端頭闆及套箍應采用Q235碳素鋼經機加工制作而成，其材料及機械性能不應低于現行國家标準《碳素結構鋼》GB/T700的規定。加工精度為±0.1㎜，厚度偏差＋0.3㎜/－0.5㎜。根據樁徑、鋼筋直徑和連接銷大小，預留相應鋼筋錨固孔和連接銷鎖接孔。端頭闆及套箍表面鍍鋅厚度不應小于7um（見圖5.2-1）。

圖5.2-1 端頭闆示意圖

圖5.2-1 端頭闆示意圖

2、連接銷和齒形鋼銷闆采用45#鋼經機加工制作，其材料及機械性能不應低于現行國家标準《優質碳素結構鋼》GB/T699的規定。加工精度為±0.1㎜，端頭倒角3×45°，齧合齒寬度和深度誤差小于±0.3㎜。連接銷和齒形鋼銷闆經熱處理後硬度應達到HRC35-40。連接銷和齒形鋼銷闆表面熱鍍鋅厚度不小于10um（見圖5.2-2）。

圖5.2-2 連接銷示意圖

3、壓力彈簧應選用65Mn鋼和82B鋼，其材料及機械性能不應低于現行國家标準《優質碳素結構鋼》GB/T699的規定。壓力彈簧經熱處理後，硬度應達到HRC45-50，硬度檢測采用HRC硬度計進行。壓力彈簧表面熱鍍鋅厚度不小于10um鍍鋅層厚度的檢驗均按照《金屬鋅覆和化學表示方法》GB/T13911的規定進行。彈簧先行固定在連接盒内，對準端頭闆的系列方形孔，在端頭闆與管樁樁身連接前焊接好（見圖5.1.2-3）。

圖5.1.2-3 連接盒與彈簧示意圖

5.2.2 配合管樁樁身成型工藝，使預應力筋張拉後應錨固在端頭闆預留錨固孔位置，管樁端頭闆在管樁樁身強度達标前借助固定卡具的定位，使端頭闆定位準，并避免預應力筋張拉反彈（見圖5.2.1）。

5.2.2 連接銷與端頭闆的連接：下節樁沉樁時，外露部分預留大約1m左右以方便接樁作業。把連接銷鎖接在下節樁的端頭闆上，鎖接前應先清理預留鎖接孔，在連接配件和預留鎖接孔和連接盒内塗刷防水膠，采用扳手輔助把連接銷鎖緊。接樁身時，先把上節樁吊起對準就位，使各個連接銷對準上節樁端頭闆預留連接銷方孔，定位好後加壓送樁，使上、下節樁的端頭闆通過連接銷的鎖接或齧合作用緊密接觸，接樁施工完成圖（見圖5.2.2-1）。

5.2.3 采用機械快速接頭技術進行接樁，工效高，安全可靠，質量穩定，但如出現下列情況時，除進行抗彎性能試驗外，應進行必要的補焊作業，以提高基樁承載可靠度：快速接頭配件材料或型式改變；管樁品種、型号、規格與本工法不符；接頭配件加工工藝改變；接頭配件加工廠家不同；樁基施工質量要求高等情況，經計算和檢測，發現抗彎或抗拔性能不能滿足樁基設計要求，應采取補焊作業加強措施。

5.4勞動力組織

6.1材料

6.1.1樁端端頭闆及樁套箍應采用Q235鋼，其材料及機械性能不應低于現行國家标準《碳素結構鋼》GB/1700的規定。

6.1.2連接銷及連接塊應采用45鋼，其材料及機械性能不應低于現行國家标準《優質碳素結構鋼》GB/T699的規定。

6.1.3連接槽殼、連接銷殼應采用08鋼，其材料及機械性能不應低于現行國家标準《優質碳素結構鋼》GB/T699的規定。

6.1.4壓力彈簧應采用65Mn鋼或82B鋼，其材料及機械性能不應低于現行國家标準《優質碳素結構鋼》GB/T699的規定。

6.1.5 機械接頭零部件材料的熱處理及表面處理應符合下列規定：

1、連接銷、連接塊經熱處理後，硬度應達HRC35-40；壓力彈簧經熱處理後，硬度應達HRC45～50；

2、硬度檢測采用HRC硬度計進行；

3、連接銷、連接塊、壓力彈簧、連接槽殼表面應鍍鋅,除連接槽殼鍍鋅層最小厚度不得小于7μm外，其餘各項鍍鋅層平均厚度不得小于10μm,局部最小厚度不得小于Sμm;

4、鍍鋅層厚度的檢驗《金屬鋅覆和化學表示方法》GB/T13911的規定進行；

5主材料表面處理可使用與鍍鋅同等有效的标準。

6.2設備

表6.2 主要機械設備表

7.質量控制

7.1工法依據規範

7.1.1《建築地基工程施工質量驗收标準》（GB 50202）

7.1.2《建築工程施工質量驗收統一标準》（GB 50300）；

7.1.3《建築樁基技術規範》（JGJ 94）；

7.1.4《建築基樁檢測技術規範》（JGJ 106）。

7.1.5《混凝土預制樁齧合式機械接頭技術規程》（T/CECS-516）

7.2質量要求

7.2.1 基本控制項目

1、管樁機械快速接頭配件采用的材料、熱處理、鍍鋅層厚度等質量必須符合國家和地方現行有關标準。

2、機械快速連接管樁工程質量檢測，應采用高應變法檢測基樁豎向抗壓承載力合樁身完整性。

檢查方法：抽檢數量不少于同條件下總樁數的10%，且不少于10根。

3、對于樁基有豎向抗拔設計要求的樁，應進行單樁豎向抗拔試驗。

檢查方法：不少于總樁數的1%，且不少于3根。

4、對于樁基有水平承載力設計要求的樁，應進行單樁水平荷載靜載試驗。

檢查方法：不少于總樁數的1%，且不少于3根。

7.2.2 一般控制項目

1、施工現場的管樁，漆質量和配樁數量和規格應符合設計和有關标準的要求。檢查方法：出廠合格證明，規格，尺寸和配樁數量。

2、連接配件按規定塗刷防水隔離劑，與下節樁鎖接好的連接銷，其外露部分高度一緻，方形齧齒方位必須向心。

3、連接配件加工要求符合下表控制标準

表.2.2 質量檢查的基本控制項目表

。

8.安全措施

8.1貫徹“安全第一，預防為主”的安全控制方針；杜絕生産過程中的安全事故，保證人員健康安全和财産免受損失。

8.2施工人員必須配戴安全帽。按規定配齊其他安全防護裝置。嚴格按照操作規程和安全規程進行施工，确保施工安全。

8.3嚴格按照各項安全法規、《施工現場臨時用電安全技術規範安全技術規範》JGJ 46、《建築機械使用安全技術規程》JGJ 33安全技術規程的規定組織施工，施工前應編制專項施工方案。

8.4對作業人員進行安全知識教育，做好安全技術交底，掌握安全操作規程，嚴禁違章作業。

8.5施工現場臨時用電采用TN-S接零保護系統，嚴格要求使用五芯電纜配電，系統采用“三級配電兩級保護”，實行“一機、一閘、一漏、一箱”制度，配電箱進出線設在配電箱下端。

9.環保措施

9.1全體施工人員認真學習《環境保護法》，切實貫徹環境保護法規，提高全體施工人員的環保意識。項目經理部建立環境監控、掌握環境動态，并認真接受業主和環保部門監督。

9.2加強施工現場管理，堅持文明施工。遵守關于控制環境污染的法律和法規，采取必要的措施，防止施工中的廢料、垃圾以及廢氣、廢液等物質對環境的污染；防止揚塵、噪音等物質對環境的污染，采取科學方法，對周圍環境的影響減到最低限度。

9.3 防止施工噪音污染施工現場提倡文明施工，建立健全控制人為噪聲的管理制度。選用低噪聲或備有消聲降噪設備的施工機械。

9.4施工中應采取有效的環境預防措施，防止工程施工中産生對環境影響的因素。保護綠色植被，盡量保護施工用地範圍之外的現有綠色植被不被破壞。

9.5若施工期間當地氣候幹燥，應及時對施工現場（包括便道）做好揚塵治理措施、使塵土飛揚減少到最低程度。運輸易起塵的細料和松散材料時予以覆蓋。

9.6控制噪音，減少廢氣污染。施工應盡量安排在白天，施工采用的施工機械，嚴禁晚間施工幹擾周邊居民休息。

9.7拌料場盡量要遠離施工人員密集區域，避免“三廢”對周圍環境的污染。

9.8工程完工後認真清理産生的廢料雜物，拆除臨時建築，恢複原有地貌，并将垃圾棄至指定地點，做到工完場清，文明退場。

10.效益分析

10.1社會效益

預應力混凝土管樁齧合式機械快速接頭施工工法，機械化程度高，勞動強度低，操作簡單，施工噪音小，施工質量和進度均有成熟的保障措施，文明施工、綠色施工均可在本工法施工過程中體現出來，社會效益明顯。

10.2經濟效益

10.2.1機械接頭零部件材料用料普通，來源廣，成本低。

10.2.2預應力混凝土管樁齧合式機械快速接頭施工工藝成熟，且操作簡便，快速有效，适用範圍廣，經濟效益明顯。

10.2.3機械快速接頭對中性更好，施工快速快捷，質量穩定可靠。

11.應用實例

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