【摘 要】为了合理使用静压高强预应力管桩, 保证工程质量,本文主要介绍对静压高强预应力管桩的施工技术与质量控制进行了论述,并对管桩施工常见问题的原因及预防措施进行了总结,以期指导实际施工。
【关键词】静压管桩高强预应力；施工技术
近年来，预应力管桩作为一种新的桩型，由于单桩承载力高、施工进度快、施工现场文明整洁、现场施工方便、工程造价低的特点，已作为一种经济、可靠的基础处理技术被广泛应用，因此静压预应力管桩已经在工程上得到了广泛的应用。文中就静压高强预应力管桩的施工技术与质量控制进行探讨。
１．施工技术
1.1施工工艺流程
静压管桩的施工工艺流程施工流程为：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。
1.2沉桩线路的确定
在预应力桩基工程施工时,随着入桩段数的增多,各层地质构造土体密度也随之增大,土体与桩身表面间的摩擦阻力相应增大,压桩所需的压入力也在增大。为使压桩中各桩的压力阻力基本接近,入桩线路应选择单向行进,不能由两侧向中间进行(即所谓打关门桩)。这样地基土在入桩挤密过程中,土体可自由向外扩张,既可避免地基土上溢使地表升高,又不致因土的挤压造成部分桩身倾斜,从而保证群桩的工作性基本均匀并符合设计值。
1.3主要工序[1,2]
(1)测放桩位。根据建筑物红线点和设计桩位平面图,先施工在轴线点及利于保护的建筑物轴线延伸点,然后在轴线点上依次测放各点,桩机就位后还须对桩位进行复核。
(2)桩机就位：打桩机指挥员根据现场标记的桩位，指挥桩机就位。桩机就位后先复核桩位，并在桩位四周打入四个距离分别为1m的引桩，然后采用钢送桩器对准桩位下压2m，确保下部无障碍物后吊出送桩器，再利用引桩对桩位重新定位后方可进行吊桩施工。
(3)吊桩落位。桩机大致就位于桩位后,用吊车将下桩吊起,送入夹持器的孔中,使桩尖对准桩位,然后调平桩机,双向调整桩身的垂直度,预制桩身的垂直度偏差应小于1%,桩尖对位偏差小于20mm。
(4)压桩。当桩段落位及其调整垂直度符合要求后,方可进行压桩。开始压桩后,要认真记录每节桩入土深度和相应的压力表读数,同时设专人观测吊线锤的变化情况,严格控制桩身倾斜度,一旦发现桩身有明显偏离趋势,必须立即停止施压,采取措施(填石块、木头等阻止桩位偏移)后方可重新压桩,当施工达到设计规定的油压值后缓慢卸压。
(5)接桩。采用钢端板焊接,当下桩段沉至地面0.8m左右时,起吊上桩段,调整上下节桩中心线重合,连接处吻合对齐后,先在出口周围对称点焊4点～6点,待上下桩固定后再分层施焊,焊接层数不得少于3层,内层焊渣必须清理干净后方能施焊外一层,焊接时应对称连续施工,焊缝要饱满连续,无虚焊、漏焊和夹渣现象。
(6)送桩。利用送桩器将桩顶送入设计标高,送桩器中心线要与桩身中心线吻合一致。
(7)压桩终止条件。施工中以桩长和油压值双控制。根据设计单桩极限承载力和桩端进入持力层的深度,结合桩顶压力标定值来控制。当油压值达到设计要求,而桩长小于设计桩长时,将终压值提高1级后再压,方可终止施工；当桩长已满足设计要求,而油压值未达到控制时,须继续送桩,直到满足设计要求为止(若送桩深度超过1.5m还未能达到终压值时,则应及时通知设计人员,以便作出相应的调整)。
2.管桩施工的质量控制要点[3,4]
2.1施工队伍的资质审查
(1)审查施工队伍的承建资格；(2)审查施工现场人员的技术资格证和上岗证；(3)审查施工机械、压桩机、桩槌是否符合现场的土质、桩径、桩深的要求,所有机械是否有有效的检验证明。
2.2垂直度的质量控制
当管桩插入地面和接桩时施工人员要用两台经纬仪或线锤,在两个呈90b的侧面观察,调整好桩的垂直度,然后开始压桩,垂直度偏差不宜大于0.5%。在施压过程中,决不允许用桩机拖桩,以免桩倾斜而影响桩的质量。
2.3接桩的质量控制
管桩对接前应检查上下端板是否清理干净。为保证焊缝质量,应冷却8min后方可施压,严禁用水冷却或焊好后立即施压。焊接接桩应做好隐蔽工程验收。
2.4压桩的质量控制
根据地质资料控制压桩,沉桩速度不能过快,一般控制在1m/min左右为宜。当遇到压力值突然下降,沉降量突然增大;桩身突然倾斜、跑位;桩身混凝土出现裂缝;地面隆起,邻桩上浮;按设计桩长压桩但未达到设计值,或单桩承载力已达设计值但压桩长度不能满足设计要求等情况时,应立即停止压桩,及时与设计、地质、监理等有关人员研究处理,分析原因采取相应措施处理后方可继续沉桩。压桩时应合理调配管桩长度,同一承台桩的接头位置应相互错开。压桩时若遇条石、块石等地下障碍物,宜采用引孔解决。
3.管桩施工常见问题的原因及预防措施
3.1桩身断裂
预应力管桩管壁薄、混凝土标号高,施工中不注意容易产生断裂,主要原因有:(1)桩制作时混凝土强度不够,管壁厚薄不均匀,桩身弯曲超过规定,桩尖偏离桩的纵轴线较大,桩在堆放、吊运过程中产生裂纹或断裂未被发现,沉入过程中桩身发生倾斜或弯曲；(2)接桩焊缝不饱满,焊后自然冷却时间不够,接桩时两节桩不在同一轴线上,产生了曲折；(3)地质土层软硬变化或有坚硬障碍物时,把桩尖挤向一侧；(4)施工场地不平,烂泥、积水多,造成压桩时机身不平稳。
预防措施:(1)对桩身质量进行全面检查,测量管桩的外径、壁厚、桩身弯曲度等有关尺寸,并详细记录,发现桩身弯曲超过规定或桩尖不在桩纵轴线上的不宜使用。桩的堆放、吊运应严格按照有关规定执行；(2)在稳桩过程中如发现桩不垂直应及时纠正,桩压入一定深度发生严重倾斜时,不宜采用移架方法来校正。接桩时要保证上下两节桩在同一轴线上,接头处应严格按照操作规程；(3)施工前应对桩位下的障碍物进行清理,必要时对每个桩位用钎探了解；(4)应保证施工场地平整坚实,有排水措施,让机台行走或施压过程机身平稳不晃动。
3.2桩顶位移
在沉桩过程中,相邻的桩产生横向位移和桩身上浮,主要原因有:(1)桩入土后,遇到大块坚硬障碍物,把桩尖挤向一侧;(2)两节桩或多节桩施工时,相接的两桩不在同一轴线上,产生弯曲;(3)桩数较多,土饱和密实,桩间距较小,在沉桩时土被挤到极限密实度而向上隆起,相邻的桩被浮起;4)在软土地基施工较密集的群桩时,由于沉桩引起的孔隙水压力把相邻的桩推向一侧或浮起。预防措施:(1)施工前应对桩位下的障碍物进行清理,对桩构件要进行检查,发现桩身弯曲超过规定或桩尖不在桩纵轴线上的不宜使用；(2)在稳桩过程中,如发现桩不垂直应及时纠正,接桩时要保证上下两节桩在同一轴线上,接头处应严格按照规程操作；(3)采用井点降水、砂井和盲沟等处应严格按照规程操作；(4)采用井点降水、砂井和盲沟等降水或排水措施；5)沉桩期间不得开挖基坑,需要沉桩完毕后相隔适当时间方可开挖,相隔时间应视具体地质情况、基坑开挖深度、面积、桩的密集程度及孔隙水压力消散情况来确实。
4.结语
静压高强度预应力混凝土管桩适宜以粘土层、砂层、强风化岩层或风化残积土层厚的地层作为持力层；施工时应根据工程具体情况合理选择压桩顺序并采取有效措施来消除挤土效应的影响。这种类型的桩施工无污染、施工周期短、桩身质量有保证,且每根桩在施工时能时刻反映其压力值,据此可以直观评价单桩承载力,在同等情况下采用静压管桩可节省工程造价20%以上,工期缩短30d以上,因此其综合效益好,有广阔的发展前景。
【参考文献】
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