建筑工程建设中静压预应力管桩施工技术探讨

　　摘要：近几年来，随着建筑业的不断发展，预应力管桩的应用变得广泛，作为一种新的桩型，有着桩身质量稳定可靠、强度高、单桩承载力高、施工快捷方便 、 噪音小 、 无污染等优点。本文运用工程实例介绍静压预应力管桩施工技术。

　　关键词： 建筑工程建设,静压预应力管桩,施工技术

　　前言

　　预应力混凝土管桩(以下简称预应力管桩或管桩)可分为后张法预应力管桩和先张法预应力管桩。先张法预应力管桩是采用先张法预应力工艺和离心成型法制成的一种空心筒体细长混凝土预制构件，主要由圆筒形桩身、端头板和钢套箍等组成。但是在施工时，经常发现诸如桩头暴裂、桩偏位、桩身上浮等问题，给桩基工程带来不少麻烦，增加桩基处理费用等。这就需要我们加强施工管理，提高施工技术。

　　一、应注意的问题

　　1、挤土效应。

　　预应力混凝土管桩属挤土桩，在地基施工时应充分考虑沉桩引起的挤土效应对先沉入桩、周边建筑物及地下管线的影响。当桩大面积入土时，土中的孔隙水压力增加，势必导致土体的侧向位移及土体的隆起。土体的侧向位移引起先沉入桩的明显偏位和倾斜，土体的隆起导致预应力管桩上浮，另外，如不采取有效的防护措施，挤土效应会导致对周边建筑物及地下管线产生一定的危害。目前主要的处理措施为：合理安排好管桩施工顺序，设置减震措施，采用开口桩尖或植桩法，对已上浮桩进行复压等。

　　2、基坑开挖。

　　预应力混凝土管桩主要承受竖向受压荷载，当承受水平荷载时，容易出现横向裂缝，甚至断裂，所以在基坑开挖时，机械挖土机等设备不得碰及桩身，应用人工挖除桩间的余土，且必须分层均匀对称挖土，不能拼命往一个方向猛挖，如一次到底则使土体产生较大高差，挖出的土不得堆置在基坑附近。另外建筑物如有地下室时要严格控制地下室围护的变形。避免由于土体位移造成桩身倾斜、出现横向裂缝甚至断裂。如出现上述工程事故，处理起来相当困难，既花费较大财力，又拖延工期，造成极坏的社会影响。

　　3、桩身断裂

　　现象：在压桩过程中，桩身突然倾斜错位，当桩尖处土质条件没有特殊变化，而贯入度突然增大，施压油缸的油压显示突然下降并引起机台抖动。此时可能是桩身断裂。

　　原因：①桩材加工弯曲度超过规定，桩尖偏离桩的纵轴线较大，沉入过程中桩身发生倾斜或弯曲;②桩入土后，遇到大块坚硬的障碍物，把桩尖挤向一侧;③插桩不垂直，在压入一定深度后，用移机方法来纠正，使桩身产生曲折;④多节桩施工时.相对接的两节桩不在同一轴线上。焊接后产生弯曲。

　　二、施工技术

　　1、机械选择

　　压桩机的选型一般按 1.2 ～ 1.5倍管桩极限承载力取值 ，静压桩机采用抱压式 。桩机的夹角应选择长夹具，保证夹桩时，桩身侧压应力较小，且更易控制桩的垂直度。压桩速度为 1.8m/min 。桩机的压力仪表按规定送检，以确保夹桩及压力控制准确。送桩器应考虑施工中有超深送桩，但送桩一般不宜超过 4m。

　　2、 准备工作

　　(1)施工前项目部做好场地查勘工作，如有架空电线、地下电线、给排水管道等设施，砼地板、旧基础等妨碍施工或对安全操作有影响的，应及时汇报业主处理;场地耐力不得小于120 MPa，以满足桩机走机要求。

　　(2)施工人员做到熟悉并掌握场地内的工程地质情况、施工图纸、施工组织设计(或方案)、管桩、出厂合格证及有关资料。

　　(3)测量人员根据业主提供的坐标控制点组织测设轴线、标高，并及时做好交验工作。在桩位外围不受沉桩影响的地方埋设轴线控制点以备查;在每桩桩机就位沉桩前复核桩位位移情况并作修正。

　　(4)项日经理部签发好交底单给作业班组。交底单包括合同、项目质量计划、施工组织设计、图纸、施工预算、施工进度计划，以及相应的劳动力、材料、设备使用计划、技术与安全要求等。

　　(5)对于边桩的施工，场地不能满足桩机正常施工条件(距外边线不小于5.0 m)的，应使用边桩器施工，边桩距离障碍物不小于1.25 m。其他要求与用桩机中心压桩台压桩要求一致。

　　(6)确定终压条件。终压条件的确定是保证静压桩质量的关键。终压条件的计算及确定应在图纸会审时由设计人员、监理、施工单位共同落实。终压条件包括：终压力、最后3次稳压时贯入度、稳压时间、桩尖标高、桩端持力层等。

　　3、压桩顺序

　　按照施工规范的要求，在局部与相邻建筑物较近的桩，由靠近的一端向远的一端施工;在局部软弱边坡处，从场地里向外边施压。在静压桩施工时，桩机应避免沿单一方向进行。

　　4、压桩

　　(1)测量施工员根据轴线和桩位放线定位，并在每桩正式施工前用全站仪进行复核。桩位测定以依据施工场地外的控制点采用极坐标法测设，测量角使用全站仪。开工前测量员做好测试计算书并签字备查。桩位测设允许偏差：单桩为10 mm，群桩20mm。压桩机就位时应对准桩位，启动平台支腿顶升油缸校正平台处于水平状态。根据设计桩顶标高，控制好压桩长度。

　　(2)起吊预制桩，使桩中心垂直对准桩位中心点，通过夹持油缸驱动夹持机构夹紧桩段，微微启动压桩油缸，当桩入土至50 cm左右时，松开夹持，再次用走机方式校正桩的垂直度和平台的水平度，保证桩的纵横双向垂直偏差不超过0.5%。稳桩之后，启动夹持油缸和压桩油缸，把桩夹紧后徐徐压下，如此往复工作，控制合适的压桩速度。压桩过程中双向垂直度偏差值之最大者经施工人员、指挥人员用经纬仪或吊锤测定后由机手记录在压桩施3-.日志上。测度方法：可在每节管桩的上下两端按测定的垂直线取点，实测水平偏差值除以端点总长即为垂直度偏差。

　　5、接桩

　　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。施焊时，两台电焊机同时进行，先将四点点焊固定，然后对称焊接，避免焊接变形。焊接层数不少于3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(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。

　　6、送桩

　　当桩顶压至接近地面需要送桩时，应测量出桩垂直度并检查桩顶质量，合格后立即送桩，送桩杆的中心与管桩中心线应吻合一致。

　　7、截桩。

　　桩头截除应采用锯桩器截割，严禁用大锤横向敲击或强行扳拉截桩。锯桩器为自制分抱箍和电动切割机两个部分，抱箍为半圆形抱箍，通过螺栓连接，抱箍为两块钢板和横向短筋连接，钢板上均布钻孔，以固定切割机。电动切割机通过螺栓连接固定在抱箍上，通过手柄，进行割桩工作，割桩时需加水，操作时需更换几个方向。

　　三、静压桩施工质量控制要点

　　①加强管桩的进场检查验收工作。管桩使用前应进行全数的外观检查(桩身裂缝、端板的外观)。管桩的吊运应轻吊轻放，避免剧烈碰撞，进场的管桩应分类(长、短)堆放整齐，垫木宜用耐压的枕木，不得用有棱角的金属构件替代。②压桩施工过程中。应对周围建筑物的变形进行监测，并做好记录。③对群桩承台压桩时，应考虑挤土效应。主楼群桩设计为开口式桩尖，土方开挖后检查桩芯内挤土约为桩长的l/3，抵消了部分挤土效应。采取了合理的压桩顺序，由中心向外施压。④地质报告表明本工程的孤石较多，对有孤石桩位采取补勘措施，探明孤石的大小、位置。对小孤石也可采取用送桩杆进行引孔。⑤根据地质报告和实际情况确定配桩计划，并考虑同一承台的桩接头位置应错开。⑥第l节桩入土垂直度偏差应控制在O.5%内，桩身垂直度偏差小于1%。⑦垂直度。通常用两台经纬仪从夹角900方向进行监测。须注意第一节桩桩尖导向必须垂直;地基表面有坚硬石块必须清除，使桩身达到垂直度要求。场地不平、有较大坡度、桩机本身倾斜和稳桩时桩不垂直，送桩器、桩帽及桩不在同一条直线上，都会导致桩在沉入过程中产生倾斜。因此施工时场地要平整，如场地不平，应在打桩机行走路线加垫木等物，使打桩机底盘保持水平，以免桩身倾斜。

　　结语

　　总之，预应力管桩的应用变得广泛，作为一种新的桩型，有着桩身质量稳定可靠、强度高、单桩承载力高、施工快捷方便、噪音小、无污染等优点。但也出现桩头暴裂、桩偏位、桩身上浮等问题。所以需要我们加强对施工技术的研究，保证施工质量。

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