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【摘要】笔者以负责建设的工程“中央直属储备肉冷库河南周口库”静压管桩施工为例，结合工程实践和相关理论依据，详细阐述了预应力管桩的性质和特点，静压法施工过程中涉及到的施工准备、施工要点、注意事项、安全管理、质量检验等内容。
【关键词】静压管桩控制管理检验
中图分类号：U656.1+14 文献标识码：A 文章编号：
一、工程概况
中央直属储备肉冷库河南周口库工程地上五层(包括架空层)，总高度21.7m，活荷载20KN/m²，板柱－剪力墙结构，基础采用高强预应力混凝土管桩（桩径Ф500，壁厚100mm，A型）,设计桩长18m，设计单桩竖向承载力特征值1350KN，总桩数642根，采用二节接桩，施工方法采用静力压桩法，承台采用群桩上的分组承台。
根据勘察报告，地质情况如下：第一层为粉土，层厚1.4-2.0m；第二层为粘土,层厚1.4-2.0m；第三层为粉质粘土，层厚3.6-4.3m；第四层为粘土，层厚5.3-5.9m；第五层为粉质粘土，层厚4.0-4.5m；第六层为粉砂，层厚4.0-4.5m；第七层为粉土，揭露厚度大于3.5m。厂区地下水位于场区下水位于地表下1．20m层面，属上层滞水带类型。
二、预应力管桩的性质、应用条件以及静压法施工管桩的优点
1、管桩桩节由圆筒体的预应力混凝土桩身和两端的钢端板及裙板(钢套箍)组成。桩节长一般为4—13m不等。有高压蒸养釜的厂家，生产PHC桩(桩身混凝土强度等级达C80)，一般厂家生产PC桩，管桩接驳采用端头板电焊焊接法，桩尖用封口十字刃钢桩尖。管桩有如下优点：①单桩承载力高，单位承载力价格便宜；②设计选用范围广，容易布桩；③对桩端持力层起伏变化大的地质条件适应性强；④运输吊装方便；⑤施工前期准备时间短；⑥施工速度快，工期短；⑦施工现场简洁；⑧桩身耐打，穿透能力强；⑨成桩质量监测方便。
2、管桩的应用条件：管桩适宜应用在基岩埋藏深的全风化岩、强风化岩层、稳定砂层、坚硬风化残积土层或坚硬粘土层的地质条件。一般选在全风化和强风化岩，桩尖进入土层l一2m，一般可满足设计承载力，且沉降量与冲钻孔桩差不多。在风化残积土厚度大于7—8m时，桩尖持力层选在坚硬的残积土层中也可满足设计承载力和沉降要求。管桩应用也有其缺点和局限性，用柴油锤施打噪音大，震动剧烈，挤土影响大；当基坑较深(如有几层地下室时)，由于送桩长度的限制，在开挖后截去的余桩较多。在某些工程地质条件下也不宜应用预应力管桩：①孤石和障碍物多的地层；②有坚硬隔层的地区；③石灰岩地区；④从软塑层突变到特别坚硬层地区。
3、静压法施工是通过静力压桩机的压桩机构自重和桩架上的配重作反力将预制桩压人土中的一种成桩工艺。与锤击法施工相比有以下优点：
（1）、低噪声、无振动、无污染，可以24小时连续施工，缩短建设工期，
创造时间效益，从而降低工程造价；（2）、场地整洁、施工文明程度高；
（3）、由于送桩器与工程桩桩头的接触面吻合较好，送桩器在送桩过程中不
会左右晃动和上下跳动，因而可以送桩较深，基础开挖后的截去量少。
三、静压法施工前的准备工作
1、施工队资质审查首先对施工队（压桩队伍）的资质材料进行审查与管理，了解施工队的技术
力量及压桩水平；审查施工组织设计、施工压桩路线、施工进度计划，评价其可行性；要求施工队每个技术人员，包括施工技术员、焊工、记录员、开机员等都必须具有相应技术资格证和上岗证。
2、施工放线及定桩位
由于放线的准确与否直接影响建筑物的位置是否符合总图要求，而桩位的准确与否又直接影响着承台位置的准确型，因此，这两个工序的重要性不容忽视。应要求项目技术管理人员应该对已定好的轴线位进行复核，根据建筑物与结构桩位图逐位校核，发现不符合要求的及时纠正。3、到场管桩质量检查
总承包部施工经理应会同监理对所有到场的管桩进行仔细认真的查验，测量管桩的外径、壁厚、桩身、长度、桩身弯曲度等有关尺寸，并详细记录。特别是管壁厚度，由于静压法施工中的夹持力较大，壁厚不够很容易把桩夹碎。同时应对桩身外观质量进行了仔细地查验，检查桩身是否粘皮麻面、内外表面是否露筋、表面是否有裂缝、是否断头脱头、桩套箍是否凹陷、表面砼是否坍落等情况。
4、确定压桩力
因为本项目地质均匀，为保证单桩承载力趋于一致，防止桩基承台不均匀沉降发生，本项目确定终压条件以压桩力来控制。一般情况下，桩机的压桩力应不小于单桩竖向极限承载力标准值的1.2倍。本工程首先进行了试打桩（三根）来确定单桩竖向承载力和压桩力，根据试桩结果得出了实际的单桩竖向承载力特征值，调减了桩长（减少1m），节约了成本，根据压力显示数据确定了合适的压桩力（360KN）。
5、确定压桩线路
由于本工程面积较大且桩数较多，地基土密实度较高，为使压桩中各桩的压力阻力基本接近，总体压桩线路选择单向行进，每个承台下压桩线路由中心往外施压，这样地基土在人桩挤密过程中，土体可自由向外扩张，即可避免地基土上溢使地表升高，又不致因土的挤压而造成部分桩身倾斜，保证了群桩的工作基本均匀并符合设计值，尽可能的降低了挤土效应影响。
四、静压法压桩的施工要点控制
1、施工顺序
本工程液压管桩的施工程序为：测量定位－桩机就位－复核桩位－吊桩插桩－桩身对中调直－静压沉桩－接桩－再静压沉桩－送桩－终止压桩－桩质量检验－切割桩头－填充管桩内的细石混凝土。
2、底桩（第一节入土的桩）的定点
虽然在放线与定桩位时已经核查过，但是经验不足或技术水平不高的施工技术人员往往在放底桩时偏离原定的桩位，从而导致成桩的偏位。本工程在每个桩位处用石灰或贝灰以原定的桩心为圆心、以该桩的桩径为直径画一圆圈，压底桩时以此圆圈为准，控制桩不偏离该圆圈，使成桩的偏位尽可能减小。3、桩身垂直度的控制
调校桩的垂直度是沉桩质量的关键，须高度重視。插桩在一般情况下人土30～50㎝为宜，然后进行调校。桩机驾驶人员在施工长的组织、指挥下，掌握好双方角度尺两个方向上都归零点，使桩机纵横方向保持水平，调校垂直在规范允许值以内才能沉桩。在沉桩过程中施工员随时观察桩的进尺变化，如遇地质层有障碍物、桩杆偏移时，应分一二个行程逐渐调直。
4、接桩及焊缝控制
接桩前，应保证上下两节桩的顺直，而且两桩桩心的错位偏差不宜大于2mm（宜设置接桩导向箍）。管桩施工中主要采用焊接接桩法，在焊接前应该把两节桩的端头板用钢刷清刷干净，直至坡口露出金属光泽，而且应该保证上节桩已经垂直后方能焊接。焊接时最好两个焊工同时进行，先在坡口圆周上对称点焊4-6点，焊接层数不少于2层，每层焊渣必须清理干净，保证焊缝连续饱满，自然冷却约8～10分钟后再进行压桩，严禁用水冷却或焊完即压，防止高温的焊缝遇水变脆而被压坏。
5、稳压控制
当压桩力达到设定压桩力时，应随即进行稳压。一般来说，当桩长小于l5m或粘性土为持力层时，应取略大于1．65倍设计荷载作为最后稳压力，并稳压不少于5次，每次1min；当桩长大于l5m或密砂土为持力层时应取1．65倍设计荷载作为最后稳压力，并稳压不少于3次，每次1min并测定其最后三次稳压时的贯入度。本工程因为先进行了试打桩，对单桩承载力、桩身承载能力有了一个准确的认识，为提高安全储备，最终确定300KN做为最后稳压力，稳压三次，每次稳压贯入度均做了准确记录。6、压桩过程的施工记录
为了便于控制终止压桩，必须详细记录压桩过程的压力与桩人土深度，了解桩尖人持力层深度是否满足设计要求以及桩穿过各土层时的压力值。
7、截桩和桩头填芯的质量控制
（1）、本工程共有约400根桩需要截桩（高于设计标高），截桩应采用截桩器，严禁用大锤横向敲击、冲撞。严禁利用压桩机行走推力强行将桩扳断。
（2）、由于桩与上部结构的连接主要通过桩的承台，因此桩头嵌入承台的长度不宜太短，有关管桩技术规范规定不宜小1m。从日本桩基的典型震害实例调查中可知，有不少是由于桩嵌入承台长度不足，抗拔不够，因此在地震设防区有必要把桩嵌入承台的长度加长，且桩头的插筋长度也应加长及增加配筋量，本工程因为抗震烈度较低（6度），且土质较好，桩头的桩管内填充1000mm高的C35微膨胀细石混凝土，并在混凝土中均分插入6Φ16钢筋与承台连接。
五、静压管桩施工应注意的事项
1、适当限制压桩速度，本项目沉桩速度控制在lm/min（一般不超过lm/min为宜），使各层土体能正确反映其抗剪能力。当地基表层中存在大块石头等障碍物时，要避免压偏。
2、压桩应连续进行，尽量减少间歇时间，同一根桩的中间间歇时间不宜超过半小时。
3、送桩过程中，桩帽、桩身和送桩的中心线应重合。
4、压桩机的液压入桩有一定的垂直行程高度，如YZY800桩机的垂直行程为1．5m，即每入桩1．5m即松开抱桩器。开动油泵使之上移，再抱桩固定压入，循环作业。在开始的第一二个行程，要特别注意控制桩身的垂直度。
六、静压管桩施工过程中的安全管理为加强安全管理，落实安全管理责任制，本工程除要求桩基施工单位提供施工人员特种作业上岗证外，还提出了以下几点要求：
1、起重机作业前，应对转动部位进行润滑，检查部件紧固程度，钢丝绳是否磨损。
2、起重臂下严禁站人，重物停在空中时驾驶员不得离开操作室。
3、起重范围不得超过起重性能规定的指标，起重机吊桩进入夹持机构，压桩开始之前，必须在起重机、卷扬机构放松起吊的钢丝绳、吊钩脱离后方可压桩，以免拉断钢丝绳和拉弯起重机吊臂。
4、接桩时焊接用的各种气瓶应作标识，气瓶要距离明火点10m以上，气瓶间距必须大于5m，气瓶必须加防震圈和防护帽，气瓶使用和存放时严禁平放或倒放。
5、停止作业时，短履需运行到桩机中间位置，停落在乎整地面上，其余油缸回程缩进。切断电源，操作人员方可离开桩机。
6、施工完毕的桩的桩头上面要加盖，以防行人或杂物等掉陷。
七、成桩的质量检验
1、桩身垂直度及桩身质量的检查
本工程桩身的垂直度采用了两台夹角90度的经纬仪来检验，如果桩身与每个经纬十字丝竖线平行或重合，代表桩身垂直度合格，反之，不合格，经检查，本工程桩身垂直度全部合格。一般来说，如发现不符合规范要求的，应及时报送设计单位，由设计单位提出补强修改意见。
2、桩顶标高及偏位情况的检查
基础开挖后，技术人员对桩顶标高及桩的偏位情况进行了测量，并把记录资料完整地整理一份报送设计单位，对桩顶标高低于设计标高以及桩偏位超过规范要求的情况，由设计单位提出了具体解决方案。3、单桩竖向承载力检验与桩身质量检验
为确保工程质量，由甲方（总承包单位）聘请检验單位对本工程进行了检验（第三方检验），分别采用静载试验法和动测试验法（低应变）来检测单桩承载力和桩身质量，按照桩基检测规范和随机抽取的原则，静载检验7根，动测检验150根，全部达到合格标准。
八、结束语
随着静压管桩技术的广泛应用和发展，以及人们对静压管桩的理论研究和工程实践经验的不断积累，相信静压管桩技术应用水平将会不断地得到提高。
参考文献
1、《预应力混凝土管桩》(03SG409)
2、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
3、《建筑施工手册》（第四版，中国建筑工业出版社）
4、《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）
5、《施工项目经理工作手册》（吴涛主编，地震出版社）
【关键词】静压管桩控制管理检验
中图分类号：U656.1+14 文献标识码：A 文章编号：
一、工程概况
中央直属储备肉冷库河南周口库工程地上五层(包括架空层)，总高度21.7m，活荷载20KN/m²，板柱－剪力墙结构，基础采用高强预应力混凝土管桩（桩径Ф500，壁厚100mm，A型）,设计桩长18m，设计单桩竖向承载力特征值1350KN，总桩数642根，采用二节接桩，施工方法采用静力压桩法，承台采用群桩上的分组承台。
根据勘察报告，地质情况如下：第一层为粉土，层厚1.4-2.0m；第二层为粘土,层厚1.4-2.0m；第三层为粉质粘土，层厚3.6-4.3m；第四层为粘土，层厚5.3-5.9m；第五层为粉质粘土，层厚4.0-4.5m；第六层为粉砂，层厚4.0-4.5m；第七层为粉土，揭露厚度大于3.5m。厂区地下水位于场区下水位于地表下1．20m层面，属上层滞水带类型。
二、预应力管桩的性质、应用条件以及静压法施工管桩的优点
1、管桩桩节由圆筒体的预应力混凝土桩身和两端的钢端板及裙板(钢套箍)组成。桩节长一般为4—13m不等。有高压蒸养釜的厂家，生产PHC桩(桩身混凝土强度等级达C80)，一般厂家生产PC桩，管桩接驳采用端头板电焊焊接法，桩尖用封口十字刃钢桩尖。管桩有如下优点：①单桩承载力高，单位承载力价格便宜；②设计选用范围广，容易布桩；③对桩端持力层起伏变化大的地质条件适应性强；④运输吊装方便；⑤施工前期准备时间短；⑥施工速度快，工期短；⑦施工现场简洁；⑧桩身耐打，穿透能力强；⑨成桩质量监测方便。
2、管桩的应用条件：管桩适宜应用在基岩埋藏深的全风化岩、强风化岩层、稳定砂层、坚硬风化残积土层或坚硬粘土层的地质条件。一般选在全风化和强风化岩，桩尖进入土层l一2m，一般可满足设计承载力，且沉降量与冲钻孔桩差不多。在风化残积土厚度大于7—8m时，桩尖持力层选在坚硬的残积土层中也可满足设计承载力和沉降要求。管桩应用也有其缺点和局限性，用柴油锤施打噪音大，震动剧烈，挤土影响大；当基坑较深(如有几层地下室时)，由于送桩长度的限制，在开挖后截去的余桩较多。在某些工程地质条件下也不宜应用预应力管桩：①孤石和障碍物多的地层；②有坚硬隔层的地区；③石灰岩地区；④从软塑层突变到特别坚硬层地区。
3、静压法施工是通过静力压桩机的压桩机构自重和桩架上的配重作反力将预制桩压人土中的一种成桩工艺。与锤击法施工相比有以下优点：
（1）、低噪声、无振动、无污染，可以24小时连续施工，缩短建设工期，
创造时间效益，从而降低工程造价；（2）、场地整洁、施工文明程度高；
（3）、由于送桩器与工程桩桩头的接触面吻合较好，送桩器在送桩过程中不
会左右晃动和上下跳动，因而可以送桩较深，基础开挖后的截去量少。
三、静压法施工前的准备工作
1、施工队资质审查首先对施工队（压桩队伍）的资质材料进行审查与管理，了解施工队的技术
力量及压桩水平；审查施工组织设计、施工压桩路线、施工进度计划，评价其可行性；要求施工队每个技术人员，包括施工技术员、焊工、记录员、开机员等都必须具有相应技术资格证和上岗证。
2、施工放线及定桩位
由于放线的准确与否直接影响建筑物的位置是否符合总图要求，而桩位的准确与否又直接影响着承台位置的准确型，因此，这两个工序的重要性不容忽视。应要求项目技术管理人员应该对已定好的轴线位进行复核，根据建筑物与结构桩位图逐位校核，发现不符合要求的及时纠正。3、到场管桩质量检查
总承包部施工经理应会同监理对所有到场的管桩进行仔细认真的查验，测量管桩的外径、壁厚、桩身、长度、桩身弯曲度等有关尺寸，并详细记录。特别是管壁厚度，由于静压法施工中的夹持力较大，壁厚不够很容易把桩夹碎。同时应对桩身外观质量进行了仔细地查验，检查桩身是否粘皮麻面、内外表面是否露筋、表面是否有裂缝、是否断头脱头、桩套箍是否凹陷、表面砼是否坍落等情况。
4、确定压桩力
因为本项目地质均匀，为保证单桩承载力趋于一致，防止桩基承台不均匀沉降发生，本项目确定终压条件以压桩力来控制。一般情况下，桩机的压桩力应不小于单桩竖向极限承载力标准值的1.2倍。本工程首先进行了试打桩（三根）来确定单桩竖向承载力和压桩力，根据试桩结果得出了实际的单桩竖向承载力特征值，调减了桩长（减少1m），节约了成本，根据压力显示数据确定了合适的压桩力（360KN）。
5、确定压桩线路
由于本工程面积较大且桩数较多，地基土密实度较高，为使压桩中各桩的压力阻力基本接近，总体压桩线路选择单向行进，每个承台下压桩线路由中心往外施压，这样地基土在人桩挤密过程中，土体可自由向外扩张，即可避免地基土上溢使地表升高，又不致因土的挤压而造成部分桩身倾斜，保证了群桩的工作基本均匀并符合设计值，尽可能的降低了挤土效应影响。
四、静压法压桩的施工要点控制
1、施工顺序
本工程液压管桩的施工程序为：测量定位－桩机就位－复核桩位－吊桩插桩－桩身对中调直－静压沉桩－接桩－再静压沉桩－送桩－终止压桩－桩质量检验－切割桩头－填充管桩内的细石混凝土。
2、底桩（第一节入土的桩）的定点
虽然在放线与定桩位时已经核查过，但是经验不足或技术水平不高的施工技术人员往往在放底桩时偏离原定的桩位，从而导致成桩的偏位。本工程在每个桩位处用石灰或贝灰以原定的桩心为圆心、以该桩的桩径为直径画一圆圈，压底桩时以此圆圈为准，控制桩不偏离该圆圈，使成桩的偏位尽可能减小。3、桩身垂直度的控制
调校桩的垂直度是沉桩质量的关键，须高度重視。插桩在一般情况下人土30～50㎝为宜，然后进行调校。桩机驾驶人员在施工长的组织、指挥下，掌握好双方角度尺两个方向上都归零点，使桩机纵横方向保持水平，调校垂直在规范允许值以内才能沉桩。在沉桩过程中施工员随时观察桩的进尺变化，如遇地质层有障碍物、桩杆偏移时，应分一二个行程逐渐调直。
4、接桩及焊缝控制
接桩前，应保证上下两节桩的顺直，而且两桩桩心的错位偏差不宜大于2mm（宜设置接桩导向箍）。管桩施工中主要采用焊接接桩法，在焊接前应该把两节桩的端头板用钢刷清刷干净，直至坡口露出金属光泽，而且应该保证上节桩已经垂直后方能焊接。焊接时最好两个焊工同时进行，先在坡口圆周上对称点焊4-6点，焊接层数不少于2层，每层焊渣必须清理干净，保证焊缝连续饱满，自然冷却约8～10分钟后再进行压桩，严禁用水冷却或焊完即压，防止高温的焊缝遇水变脆而被压坏。
5、稳压控制
当压桩力达到设定压桩力时，应随即进行稳压。一般来说，当桩长小于l5m或粘性土为持力层时，应取略大于1．65倍设计荷载作为最后稳压力，并稳压不少于5次，每次1min；当桩长大于l5m或密砂土为持力层时应取1．65倍设计荷载作为最后稳压力，并稳压不少于3次，每次1min并测定其最后三次稳压时的贯入度。本工程因为先进行了试打桩，对单桩承载力、桩身承载能力有了一个准确的认识，为提高安全储备，最终确定300KN做为最后稳压力，稳压三次，每次稳压贯入度均做了准确记录。6、压桩过程的施工记录
为了便于控制终止压桩，必须详细记录压桩过程的压力与桩人土深度，了解桩尖人持力层深度是否满足设计要求以及桩穿过各土层时的压力值。
7、截桩和桩头填芯的质量控制
（1）、本工程共有约400根桩需要截桩（高于设计标高），截桩应采用截桩器，严禁用大锤横向敲击、冲撞。严禁利用压桩机行走推力强行将桩扳断。
（2）、由于桩与上部结构的连接主要通过桩的承台，因此桩头嵌入承台的长度不宜太短，有关管桩技术规范规定不宜小1m。从日本桩基的典型震害实例调查中可知，有不少是由于桩嵌入承台长度不足，抗拔不够，因此在地震设防区有必要把桩嵌入承台的长度加长，且桩头的插筋长度也应加长及增加配筋量，本工程因为抗震烈度较低（6度），且土质较好，桩头的桩管内填充1000mm高的C35微膨胀细石混凝土，并在混凝土中均分插入6Φ16钢筋与承台连接。
五、静压管桩施工应注意的事项
1、适当限制压桩速度，本项目沉桩速度控制在lm/min（一般不超过lm/min为宜），使各层土体能正确反映其抗剪能力。当地基表层中存在大块石头等障碍物时，要避免压偏。
2、压桩应连续进行，尽量减少间歇时间，同一根桩的中间间歇时间不宜超过半小时。
3、送桩过程中，桩帽、桩身和送桩的中心线应重合。
4、压桩机的液压入桩有一定的垂直行程高度，如YZY800桩机的垂直行程为1．5m，即每入桩1．5m即松开抱桩器。开动油泵使之上移，再抱桩固定压入，循环作业。在开始的第一二个行程，要特别注意控制桩身的垂直度。
六、静压管桩施工过程中的安全管理为加强安全管理，落实安全管理责任制，本工程除要求桩基施工单位提供施工人员特种作业上岗证外，还提出了以下几点要求：
1、起重机作业前，应对转动部位进行润滑，检查部件紧固程度，钢丝绳是否磨损。
2、起重臂下严禁站人，重物停在空中时驾驶员不得离开操作室。
3、起重范围不得超过起重性能规定的指标，起重机吊桩进入夹持机构，压桩开始之前，必须在起重机、卷扬机构放松起吊的钢丝绳、吊钩脱离后方可压桩，以免拉断钢丝绳和拉弯起重机吊臂。
4、接桩时焊接用的各种气瓶应作标识，气瓶要距离明火点10m以上，气瓶间距必须大于5m，气瓶必须加防震圈和防护帽，气瓶使用和存放时严禁平放或倒放。
5、停止作业时，短履需运行到桩机中间位置，停落在乎整地面上，其余油缸回程缩进。切断电源，操作人员方可离开桩机。
6、施工完毕的桩的桩头上面要加盖，以防行人或杂物等掉陷。
七、成桩的质量检验
1、桩身垂直度及桩身质量的检查
本工程桩身的垂直度采用了两台夹角90度的经纬仪来检验，如果桩身与每个经纬十字丝竖线平行或重合，代表桩身垂直度合格，反之，不合格，经检查，本工程桩身垂直度全部合格。一般来说，如发现不符合规范要求的，应及时报送设计单位，由设计单位提出补强修改意见。
2、桩顶标高及偏位情况的检查
基础开挖后，技术人员对桩顶标高及桩的偏位情况进行了测量，并把记录资料完整地整理一份报送设计单位，对桩顶标高低于设计标高以及桩偏位超过规范要求的情况，由设计单位提出了具体解决方案。3、单桩竖向承载力检验与桩身质量检验
为确保工程质量，由甲方（总承包单位）聘请检验單位对本工程进行了检验（第三方检验），分别采用静载试验法和动测试验法（低应变）来检测单桩承载力和桩身质量，按照桩基检测规范和随机抽取的原则，静载检验7根，动测检验150根，全部达到合格标准。
八、结束语
随着静压管桩技术的广泛应用和发展，以及人们对静压管桩的理论研究和工程实践经验的不断积累，相信静压管桩技术应用水平将会不断地得到提高。
参考文献
1、《预应力混凝土管桩》(03SG409)
2、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
3、《建筑施工手册》（第四版，中国建筑工业出版社）
4、《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）
5、《施工项目经理工作手册》（吴涛主编，地震出版社）