静压桩焊缝为什么冷却

A. 静压管桩在施工过程中可以停留多少时间

静压管桩焊接好之后，一般要冷却8分钟以上的。

B. 静压桩施工

浅谈静压桩在过程中的常见质量问题及处理方法

一、前言
静压法施工是通过静力压桩机的压桩机构以压桩机自重和机架上的配重提供反力而将桩压入土中的沉桩工艺。由于这种方法具有无噪音、无振动、无冲击力等优点，适应今后岩土工程的要求；同时压桩桩型一般选用预应力管桩，该桩作基础具有工艺简明，质量可靠，造价低，检测方便的特性。两者的结合便大大推动了静压管桩在江苏地区的应用，使之有望成为广东今后桩基发展的主打产品。人们在对《静压桩基础技术规程》千呼万唤的同时，也希望对静压桩的沉桩机理及工程实践中的应用有进一步的了解，本文为此作一介绍。
二、静压桩沉桩机理
沉桩施工时，桩尖刺入土体中时原状土的初应力状态受到破坏，造成桩尖下土体的压缩变形，土体对桩尖产生相应阻力，随着桩贯入压力的增大，当桩尖处土体所受应力超过其抗剪强度时，土体发生急剧变形而达到极限破坏，土体产生塑性流动（粘性土）或挤密侧移和下拖（砂土），在地表处，粘性土体会向上隆起，砂性土则会被拖带下沉。在地面深处由于上覆土层的压力，土体主要向桩周水平方向挤开，使贴近桩周处土体结构完全破坏。由于较大的辐射向压力的作用也使邻近桩周处土体受到较大扰动影响，此时，桩身必然会受到土体的强大法向抗力所引起的桩周摩阻力和桩尖阻力的抵抗，当桩顶的静压力大于沉桩时的这些抵抗阻力，桩将继续刺入下沉。反之，则停止下沉。
压桩时，地基土体受到强烈扰动，桩周土体的实际抗剪强度与地基土体的静态抗剪强度有很大差异。随着桩的沉入，桩与桩周土体之间将出现相对剪切位移，由于土体的抗剪强度和桩土之间的粘着力作用，土体对桩周表面产生摩阻力。当桩周土质较硬时，剪切面发生在桩与土的接触面上;当桩周土体较软时，剪切面一般发生在邻近于桩表面处的土体内，粘性土中随着桩的沉入，桩周土体的抗剪强度逐渐下降，直至降低到重塑强度。砂性土中，除松砂外，抗剪强度变化不大，各土层作用于桩上的桩侧摩阻力并不是一个常值，而是一个随着桩的继续下沉而显着减少的变值，桩下部摩阻力对沉桩阻力起显着作用，其值可占沉桩阻力的50～80％，它与桩周处土体强度成正比，与桩的入土深度成反比。
粘性土中，桩尖处土体在扰动重塑、超静孔降水压力作用下，土体的抗压强度明显下降。砂性土中，密砂受松驰效应影响土体抗压强度减少，松砂受挤密效应影响土体抗压强度增大，在成层土地基中，硬土中的桩端阻力还将受到分界处粘土层的影响，上覆盖层为软土时，在临界深度以内桩端阻力将随压入硬土内深度增加而增大。下卧为软土时，在临界厚度以内桩端阻力将随压入硬土的增加而减少。
一般将桩摩阻力从上到下分成三个区：上部柱穴区，中部滑移区，下部挤压区。施工中因接桩或其它因素影响而暂停压桩的间歇时间的长短虽对继续下沉的桩尖阻力无明显影响，但对桩侧摩阻力的增加影响较大，桩侧摩阻力的增大值与间歇时间长短成正比，并与地基土层特性有关，因此在静压法沉桩中，应合理设计接桩的结构和位置，避免将桩尖停留在硬土层中进行接桩施工。
三、终压力与极限承载力
在静压桩施工完成后，土体中孔隙水压力开始消散，土体发生固结强度逐渐恢复，上部桩柱穴区被充满，中部桩滑移区消失，下部桩挤压区压力减小，这时桩才开始获得了工程意义上的极限承载力。从大量的工程实践看，粘性土中长度较长的静压桩其最终的极限承载力比压桩施工时的终压力要大，在某些土体固结系数较高的软土地区，静压桩最后获得的单桩竖向极限承载力可比终压力值高出一二倍，但是粘性土中的短桩，土体强度经一段时间的恢复，摩阻力虽有提高，但因桩身短，侧摩阻力占桩的极限承载力的比例差异不大，最终极限承载力达不到桩的终压力。因此桩的终压力与极限承载力是两个不同的概念，一些初接触静压桩的设计、施工人员往往将两者混为一谈。两者数值上不一定相等，主要与桩长、桩周土及桩端土的性质有关，但两者也有一定的联系。 四、常见问题
（一）桩身上抬
由于静压桩是挤土桩，在场地桩数量较多，桩距较密的情况下，时常后压的桩会对已压的桩产生挤压上抬，特别对于短桩，易形成所谓的吊脚桩。这种桩在做静载试验时，开始沉降较大，曲线较陡，但当桩尖达到持力层，承载力又有明显增加，沉降曲线又趋于平缓，这是桩身上抬的典型曲线。桩身上抬除了静载沉降偏大外，对桩而言可能会把接头拉断，桩尖脱空，同时大大增加对四周桩的水平挤压力，导致桩倾斜偏位。在处理上施工前合理安排压桩顺序，同一单体建筑物一般要求先压场地中央的桩，后压周边的桩;先压持力层较深的桩，后压较浅的桩。出现桩身上抬后一般采用复压的办法使桩基按正常使用，但对承受水平荷载的基础要慎重。
（二）引孔压桩的问题
为了防止桩间的挤土效应太大，或土质太硬而使桩身较短，施工中往往采用引孔压桩的工艺 ，即先钻比管桩略小规格的直径钻孔，深度是桩长的（2/3～1）L，然后将管桩沿预钻孔压下去。引孔应随引随压，中间间隔时间不宜大长，否则孔内积水，一是会软化桩端土，待水消散后孔底会留有一定空隙；二是积水往桩外壁冒，削弱了桩的侧摩阻力。
对于较硬土质中引孔压桩还会有桩尖达不到引孔孔底的现象，施工完成后孔底积水使土体软化，使承载力达不到设计要求。
（三）桩端封口不实
当桩尖有缝隙，地下水水头差的压力可使桩外的水通过缝隙进入桩管内腔，若桩尖附近的土质是泥质土，遇水易软化，从而直接影响桩的承载力。对于桩靴的焊接质量要求与端板间无间隙、错位，保证焊缝饱满，无气孔。施焊对称进行，焊拉时间控制得当，焊接完成后自然冷却10分钟左右方可施打，因高温焊缝遇水后变脆，容易开裂。工程上比较有效的补救技术措施是采用填芯混凝土法，即在管桩施压完毕后立即灌入高度为1.2m左右的C20细石混凝土封底，桩端不漏水，桩端附近水压平衡，桩端土承受三相压力，承载力能保持稳定。
（四）桩顶(底)开裂
由于目前压桩机越来越大，最重可达6800KN，对于较硬土质，管桩有可能仍然压不到设计标高，在反复复压情况下，管桩桩身横向产生强烈应力，如果桩还是按常规配箍筋，桩顶混泥土抗拉不足开裂，产生垂直裂缝，为处理带来很大困难。另一种情况就是管桩由软弱土层突然进入硬持力层，没有经过渡层，桩机油压迅速升高，桩身受到瞬间冲击力也容易引起桩顶开裂，如果硬持力层面不平整，桩靴卡不进土引起桩头折断破碎，桩机油压又下降，再压时压力不稳定，吊线测量桩长发现比入土部分短。处理上事前改进桩尖形式(圆锥形桩尖易滑)，事后用压力灌浆把桩底破碎混凝土粘结住，适当折减承载力设计值。
（五）基坑开挖
由于静压桩逐渐用在高层建筑中，基坑开挖不可避免。应根据开挖深度考虑是否需要先围护开挖再沉桩的方案。边打桩边开挖是不可取的，先打桩后开挖应考虑对称均匀，如在中间开挖把土堆在周围就会造成四周和中心的土体高差悬殊，同时超孔隙水压及震动会使管桩倾斜或折断，所以合理制定基坑开挖方案是必不可少的。
五、结语
静压桩的沉桩机理非常复杂，与土质、土层排列、硬土层厚度、桩数、桩距、施工顺序、进度等有关，有待进一步研究。静压桩施工中出现的问题也各种各样，最常用的处理方法是提高终压力进行复压。往往桩在做完静载试验发现不合格后，还要增加静载试验或大应变检测，以确定更大范围不合格桩数量分布。有时基坑已开挖，桩头已凿去位置难确定，压桩机撤出现场，复压或补桩有一定困难，这就要采取其它一些措施处理不合格桩，如灌浆补强、降低桩承载力标准或扩大承台等。相信随着工程实践的不断丰富，能为静压桩规程的制定提供更多的素材。

C. 5、 简述静压桩的施工工艺流程

施工工艺流程

1、静压预制桩的施工一般采用分段压入、逐段接长的方法。其施工流程为：测量定位→压桩机就位→吊装喂桩→桩身对中调直→压桩→接桩→再压桩→（送桩）→终止压桩→切割桩头。

2、施工前做好放线工作，在桩位中心打上一根短钢筋并涂上红漆，但是由于桩机进场会造成土体挤压导致桩位偏移，故桩机定位后应复测桩位是否正确。

3、压桩机进行安装调试就位后，行至桩位处，使桩机夹持钳口中心（可挂中心线陀）与地面上的样桩基本对准，调平压桩机后，再次校核无误，将长步履（长船）落地受力。

4、静压预制桩桩节长度一般在12米以内，可直接用压桩机上的工作调机自行吊装喂桩，也可以配备专门吊机进行吊装喂桩。第一节桩（底桩）应用带桩尖的桩，当桩被运到压桩机附近后，一般采用单点吊法起吊，采用双千斤（吊索）加小便担（小横梁）的起吊法可使桩身竖直进入夹桩的钳口中。当接桩采用硫磺胶泥接桩法时，起吊前应检查浆锚孔的深度并将孔内的夹物和积水清理干净。

5、当桩被吊入夹桩钳口后，由指挥员指挥司机将桩缓慢降到桩尖离地面10cm左右为止，然后夹紧桩身，微调压桩机使桩尖对准桩位，并将桩压入土中0.5～1.0m，暂停下压，从桩的两个侧面通过互成90度角的两个经纬仪校正桩身垂直度，当桩身垂直度偏差小于0.5%时才可正式压桩。

6、压桩是通过主机的压桩油缸伸程的力将桩压入土中，压桩油缸的最大行程因不同型号的压桩机而有所不同，一般为1.5～2.0m，所以每一次下压，桩入土深度约为1.5～2.0m，然后松夹具→上升→再夹紧→再压，如此反复进行，方可将一节桩压下去。当一节桩压到其桩顶离地面80～100cm时，可进行接桩或放入送桩器将桩压至设计标高。

7、静压预制桩常用接头形式有电焊焊接和硫磺胶泥锚固接头。电焊焊接施工前须清理接口处砂浆、铁锈和油污等杂质，坡口表面要呈金属光泽，加上定位板。接头处如有孔隙，应用锲形铁片全部填实焊牢。焊接坡口槽应分3～4层焊接，每层焊渣应彻底清除，焊接采用人工对称堆焊，预防气泡和夹渣等焊接缺陷。焊缝应连续饱满，焊好接头自然冷却至少8分钟后方可施压，禁止用水冷却或焊好即压。硫磺胶泥锚固接头，施工时要认真把好质量关。

8、如果桩顶已接近设计标高，而桩压力尚未达到规定值，可以送桩。如果桩顶高出地面一段距离，而压桩力已达到规定值时则要截桩，以便压桩机移位。

9、静压桩的送桩作业可以利用现场的预制桩段作送桩器。施压预制桩最后一节桩的桩顶面达到施工地面以上1.5m左右时，应再吊一节桩放在被压桩的顶面，不要将接头连接起来，一直下压直到桩顶面压至符合终压控制条件为止，然后将其上面的一节桩拔出来即可。

10、此桩段仍可在以后的压桩中使用。但大吨位（≥4000kN）的压桩机，由于最后的压桩力和夹桩力都很大，有可能将桩身混凝土夹碎，所以不宜用预制桩作送桩器，而应制作专用的钢质送桩器。送桩器或作送桩器用的预制桩侧面应标出尺寸线，便于观察送桩深度。

(3)静压桩焊缝为什么冷却扩展阅读

静压桩是工程桩基施工的一种方法，静压桩法施工是通过静力压桩机的压桩机构以压桩机自重和机架上的配重提供反力而将预制桩压入土中的沉桩工艺。静压桩：优点完全避免了锤击打桩所产生的振动、噪音和污染，因此施工时具有对桩无破坏、施工无噪音、无振动、无冲击力、无污染等优点。

参考资料静压桩_网络

D. 管桩用二氧化碳气体保护焊焊接，相关规范规定的冷却时间是多少

国标冷却时间为8分钟，各地方标准不同，吉林省的为3分钟。采用二氧化碳保护焊！

二氧化碳气体保护电弧焊利用二氧化碳作为保护气体的熔化极电弧焊方法。这种方法以二氧化碳气体作为保护介质，使电弧及熔池与周围空气隔离，防止空气中氧、氮、氢对熔滴和熔池金属的有害物质，从而获得优良的机械保护性能。

生产中一般是利用专用的焊枪，形成足够的二氧化碳气体保护层，依靠焊丝与焊件之间的电弧热，进行自动或半自动熔化极气体保护焊接。

(4)静压桩焊缝为什么冷却扩展阅读：

二氧化碳气体保护焊的优点：

焊接生产率高。由于焊接电流密度较大，电弧热量利用率较高，以及焊后不需清渣，因此提高了生产率。CO2焊的生产率比普通的焊条电弧焊高2~4倍。

2、焊接成本低。CO2气体来源广，价格便宜，而且电能消耗少，故使焊接成本降低。通常CO2焊的成本只有埋弧焊或焊条电弧焊的40%~50%。

3、焊接变形小。由于电弧加热集中，焊件受热面积小，同时CO2气流有较强的冷却作用，所以焊接变形小，特别适宜于薄板焊接。

4、焊接质量较高。对铁锈敏感性小，焊缝含氢量少，抗裂性能好。

5、适用范围广。可实现全位置焊接，并且对于薄板、中厚板甚至厚板都能焊接。

6、操作简便。焊后不需清渣，且是明弧，便于监控，有利于实现机械化和自动化焊接。

E. 请问静压预应力管桩，接桩焊接焊缝的自然冷却时间为多少分钟焊接材料为焊丝。

国标冷却时间为8分钟，各地方标准不同，吉林省的为3分钟。采用二氧化碳保护焊！

F. 预制桩焊接时间规范

预制桩焊接时间规范如下：

电焊结束后，静力压桩、先张法预应力管桩、混凝土预制桩。停歇时间：＞1.0 min。见《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB 50202—2002。

但2004浙G19 《预制钢筋混凝土方桩》规定：桩接头焊接完毕后，焊缝应在自然条件下冷却10分钟以上方所继续沉桩。

2004浙G29《静压预制混凝土开口空心桩》规定：桩接头焊接完毕后，焊缝应在自然条件下冷却8分钟以上方所继续沉桩。按上述所述：根据预制桩型不同，各地很可能有各地方的规定。

混凝土预制桩采用焊接接桩的要求：

1、下节桩段的桩头宜高出地面0.5m。

2、下节桩的桩头处宜设导向箍。接桩时上下节桩段应保持顺直，错位偏差不宜大于2mm。接桩就位纠偏时，不得采用大锤横向敲打。

3、桩对接前，上下端板表面应采用铁刷子清刷干净，坡口处应刷至露出金属光泽。

4、焊接宜在桩四周对称地进行，待上下桩节固定后拆除导向箍再分层施焊。焊接层数不得少于2层，第一层焊完后必须把焊渣清理干净，方可进行第二层（的）施焊，焊缝应连续、饱满。

5、焊好后的桩接头应自然冷却后方可继续锤击，自然冷却时间不宜少于8min。严禁采用水冷却或焊好即施打。

6、雨天焊接时，应采取可靠的防雨措施。

7、焊接接头的质量检查，对于同一工程探伤抽样检验不得少于3个接头。

G. 静压桩管桩焊接好就压对桩有什么影响

静压桩管桩焊来接好就压对桩，有源开裂、压断的可能。
1、焊接时，焊缝周围会被局部快速加热，焊接完后，由于金属导热性较好，于是，焊缝被迅速冷却，焊缝就会产生很大的应力；
2、由于焊接好就压，压力加上焊缝的应力，极易超出材料的强度极限，于是就会出现裂纹；
3、随着压力的增大和时间的推移，裂纹会逐渐增大，直至断裂；
4、要想防止裂纹和断裂问题的出现，在焊接完成后，作人工时效处理，消除焊接应力后，就可以确保正常使用中不会出现开裂和断裂的情况。
综上所述，静压桩管桩焊接好就压，有开裂、压断的可能，要经过人工时效处理才可正常使用。

H. 土建基础用静压管桩在施工中应该注意什么事项

7.2.1PHC桩施工流程
测量放桩位 → 桩机定位 → 吊桩喂桩（焊完桩尖的桩） → 桩就位 → 垂直度调整 → 沉桩 → 电焊接桩 → 沉桩 → 电焊接桩 → 沉桩 → 送桩 → 移位 → 桩洞回填
7.2.2施工方法
1、打桩准备
（1）施工前逐根检查，即检查桩身有无严重质量问题，对管桩两端清理干净，施焊面上有油漆杂物污染时，清刷干净。
（2）桩锤的选择
选择桩锤时，充分考虑桩的形状、尺寸、重量、入土长度、结构形式以及土质、气象等条件，并掌握各种锤的特性。桩锤的夯击能量克服桩的贯入阻力，包括克服桩尖阻力、桩侧摩阻力和桩的回弹产生的能量损失等。如果桩锤的能量不能满足上述要求，会引起桩头部的局部压曲，难以将桩送到设计标高。
2、测量定位
先用全站仪确定各轴线的位置，然后利用经纬仪配以钢尺（经检定合格）丈量，逐一测放出每个桩的实际桩位，经项目质量员复核后，最后由监理核查认可。
3、起吊对中调直
利用桩机上自身设置的工作吊机将预应力管吊装就位；用两台经纬仪成90。调整桩的垂直度。
4、沉桩
桩锤、桩身、桩帽中心线要一致，必要时将桩锤及桩架导杆方向按桩身方向调整，不使管桩受到偏心锤打。打桩较难下沉时，检查落锤有无倾斜偏心，特别是检查桩垫桩帽是否合适。如果不合适，更换或补充软垫。每根桩连续一次打完，不中断，以免难以继续打下。
5、接桩
接桩时使新接桩节与原桩节的轴线一致，两施焊面上的泥土、油污、铁锈等预先清刷干净。当下节桩的桩头距地面1-1.2m时，即可进行焊接接桩。接桩时可在下节桩头上安装导向箍，以便新接桩节的引导就位。上节桩找正方向后，对称点焊4-6点加以固定，然后拆除导向箍。管桩焊接施工时由有经验的焊工按照技术规程的要求认真进行；施焊第一层时，适当加大电流，加大熔深。采用手工焊接，第一层用ф3.2或ф4.0的E43型焊条，第二层以后用ф4.0-ф5.0的E43型焊条，保证焊接质量。焊接保证不少于三层以上并及时将焊渣清除干净。焊接完成后，由项目部质量员检查合格后，请监理检查。检查合格后，保证冷却5分钟后施打。
打桩时详细、准确地填写打桩记录。特别注意最后贯入度，即最后50cm桩长的锤击高度及桩的贯入度。
6、送桩
为将管桩打到设计标高，需要采用送桩器，送桩器长4m。设计送桩器的原则是打入阻力不能太大，容易拔出，能将冲击力有效地传到桩上，并能重复使用。
7、停锤
当贯入度已达到控制贯入度，再锤入10cm左右或锤击30～50击，如无异常变化时，说明不是遇到障碍物等情况，此时桩尖标高与设计要求标高相差不大时可停锤。若桩尖标高与设计规定标高相差过多时，需要考虑桩的侧向稳定是否足够，与设计等部门研究确定。
为防止桩上浮和附近的桩上浮，锤击时将桩锤停留在桩头时间长一些。
停锤标准按符合设计标高控制为主，以贯入度控制为辅的原则。
7.2.3施工注意事项
1、正式施工前进行成桩试验3根，确定各项工艺参数、检查成桩效果、验证设计参数。
2、施工前，对各桩桩身质量进行检查，检查其质量证明文件并现场检查桩身混凝土表面质量，不得出现任何表面收缩裂纹以外的应力裂纹；桩身棱角破损符合规范要求。
3、第一节管桩起吊就位插入地面的垂直度偏差不得大于0.5%，施工时严格注意校正，必要时，宜拔出重新插打。
4、管桩施工过程中应将每一根桩一次性连续打到底，并尽量减少中间休歇时间。
5、接桩均采用钢端板焊接法，接桩前应将端板及桩套箍端板坡口处，表面的锈蚀清除干净后方可焊接，接桩一般在距离地面1m左右进行，上、下两块端板轴向错位量应小于2mm，坡口根部间隙应小于4mm，焊条选用E43型，焊接道数不少于3道，焊缝应满焊，确保焊缝高度。上下节桩如有间隙应用楔形铁片全部垫实焊牢。待接桩处焊缝自然冷却不小于5min后方可沉桩。
6、管桩施工完毕后，桩顶高程应控制在±5cm以内。
7、桩压好后桩头高出地面的部分应小心保护，严禁施工机械碰撞或将桩头用作锚点；送桩遗留的孔洞，应立即回填或做好覆盖。
质量通病 原因分析 预防措施
沉桩达不到标高 1、持力层高低起伏。
2、群桩施工时，后沉桩因土层挤密致使沉桩困难。
3、预制桩质量差，沉桩过程中发生桩身断裂、桩顶破碎。
4、沉桩设备选择不当。
5、接桩时下节桩尖在硬土层上，接桩后停歇时间过长 1、探明工程地质条件，试沉桩发现异常时应作补勘。
2、预制桩质量应达到国家标准和满足设计要求。
3、合理选择施工方法、施工顺序及沉桩机械设备。
4、沉桩困难时可采用植桩法。
5、沉桩工艺要连续。避免接桩时下节桩在硬土层中，减少接桩时间，做到沉桩基本连续。
桩身断裂 1、桩身强度达不到设计要求。
2、桩养护不当，开桩、吊桩或运输不当而降低桩身强度。
3、桩主筋触及桩顶，锤击时发生纵向裂缝。 1、严格按设计要求和施工规范进行制桩和养护，执行强度和龄期双控方法。
2、桩身垂直地面，接桩须在同一轴线上。
桩身倾斜，偏离设计桩位。 1、场地没有平整，桩架不水平。插桩时偏斜、未到位。接桩不在同一轴线上，接桩不牢固。
2、群桩施工时，因桩距过近，沉桩时土层产生侧向力，使已沉桩位移。
3、沉桩期间施工工地或邻近工地取土，造成桩身倾斜。 1、平整场地，安稳桩架，保证桩架平整，桩位对中。
2、保证接桩牢固且在同一轴线上。
3、沉桩期间不宜同步开挖基坑取土。
4、密度大的群桩工程可采用植桩法。

接桩处开裂 1、接桩焊接质量不好。
2、接桩前未将两节桩连接处清理干净。
3、上下两节桩不在同一轴线上，桩底平面和桩顶平面结合缝隙超标。法兰面不平。 1、接桩前清理桩连接处的杂质、油污等，填平接桩面。
2、接桩时严格要求上下两节桩在同一轴线上。
3、法兰面或连接铁杆要求平整、焊接牢固。

I. 管桩400静压桩的对接焊接时间

焊接接桩应符合现行行业标准《建筑钢结构焊接规程》的有关规定外,尚应符合下列规定:
1.当管桩需要接长时,其入土部分桩段的桩头宜高出地面0.5~1.0m.
2.下节桩的桩头处宜设导向箍以方便上节桩就位.接桩时上下节桩段应保持顺直,错位偏差不宜大于2mm.管桩对接前,上下端板表面应用铁刷子清刷干净,坡口处应刷至露出金属光泽.
3.焊接时宜先在坡口圆周上对称点焊4~6点,待上下桩节固定后拆除导向箍再分层施焊,施焊宜由两个焊工对称进行.
4.焊接层数不得少于二层,内层焊渣必须清理干净后方能施焊外一层;焊缝应饱满连续.焊好的桩接头应自然冷却后才可继续锤击,自然冷却时间不宜少于8min;严禁用水冷却或焊好即打.