1、浅议建筑工程预应力混凝土管桩的施工技术【摘要】随着经济和社会的快速发展，我国的建筑工程项目开工和建设数量越来越多。在建筑工程施工中较多的采用混凝土管桩施工工艺。施工人员需要根据科学、高效的施工工艺进行预应力混凝土管桩的施工从而保证工程质量。本文将对其施工技术进行探讨和分析。 【关键词】建筑工程；预应力；混凝土管桩；施工技术 中图分类号： TU198 文献标识码： A 文章编号： 1 建筑工程预应力混凝土管桩概述 在国外使用混凝土桩已有近百年历史，混凝土管桩约有 60 年历史。预应力混凝土管桩约有 40 多年历史。预应力高强混凝土管桩亦有 20 多年历史。预应力混凝土管桩由于具有良好的技术性能和
2、显著的经济效益等优点越来越被重视，应用范围越来越广。1920 年澳大利亚发明了离心法制作混凝土制品，1944 年我国开始生产 RC 管桩，20 世纪 60 年代研制PC 管桩，1969 年开始批量生产。70 年代研制后张法预应力悬滚离心混凝土管桩(雷蒙特桩)。80 年代以来随着经济、科技的快速发展以及改革开放的逐步深入，我国开始研制 PHC 管桩。1992 年我国制定国家标准先张法预应力混凝土管桩 (GB13476-1992)。近十五年来我国管桩行业的发展，无论产品品种还是产量都达到了世界前列，成绩显著。 目前国内已经有很多具有相当实力的公司在进行管桩的研究与制造。例如云南中技管桩有限公司拥有
3、独立自主知识产权的离心法预应力混凝土空心方桩及与其配套使用的空心增效桩尖已经在工程中大量使用。 2 建筑工程预应力混凝土管桩的施工技术 2.1 建筑工程预应力混凝土管桩的优点 建筑工程预应力混凝土管桩不仅具有和普通管桩一样的优点，而且由于其自身特点同时具备一些其他管桩所不具备的优点。预应力管桩的优点主要包括以下几个方面：（1）单桩承载力高。预应力管桩桩身混凝土强度高，有的高达 80MPa，并可打入密实的砂层及强风化层，桩尖进入强风化层或密实砂层后，经过强烈的挤压，桩尖附近的强风化层或密实砂层已不是原始状态，桩端承载力可比原状提高 80-100，所以管桩承载力设计值要比同样直径的沉管灌注桩或钻孔
4、灌注桩高，如 100-500管桩，最高设计承载力用到 2700kN，相当于 600 和 700 的钻(冲)孔灌注桩。 （2）单桩承载力造价便宜。衡量桩基的经济效益，以每米造价或以单方混凝土造价作对比都是不科学的，应用单位承载力(每吨或每 KN)的造价作对比。虽然管桩每米造价比沉管灌注桩贵，但单桩承载力高，结果每吨承载力造价还是比沉管灌注桩便宜；虽然管桩单方混凝土造价比人工挖孔桩和钻孔桩高，但持力层比人工挖孔桩和钻孔灌注桩浅，所以每吨承载力的造价在正常情况下还是比挖孔桩和钻孔桩便宜，在一般情况下，预应力管桩的单位承载力造价在诸多桩型中是较便宜的一种。（3）运输吊装方便，接桩快捷。管桩节长一般在
5、13m 以内，桩身又有预应力，起吊时用特制的吊钩勾住管桩的两端就可以方便地吊起来。接桩采用电焊法，若采用两个电焊工一起工作，500 的管桩，一个接头约20 分钟左右就可以焊好。由于管桩搭配灵活，成桩长度可长可短，不象沉管灌注桩受施工机械的限制，也不象人工挖孔桩那样，成桩长度受地质条件限制。管桩施工速度快，工期短。 2.2 建筑工程预应力混凝土管桩的施工技术探析 在建筑工程预应力混凝土管桩采用静压法时，应根据施工场地周边环境，具体工程地质情况及桩基设计要求合理选择配重，压机设备应有加载反力读数系统。一般采用抱压式施工方法，抱压夹具应避开桩身合缝位置，抱压力宜根据当地工程设计经验确定。但簿壁管桩宜
6、采用顶压式施工方法，顶压时，桩帽或送桩器与桩之间应加设弹性衬垫，顶压时，压应力应小于桩身材料的轴心抗压强度设计值。按锤击应力控制时，锤击压应力不得大于混凝土抗压强度设计值，锤击拉应力不得大于混凝土抗拉强度标准值与混凝土有效预压应力之和的 1.3 倍。按总锤击数控制时，在合理选锤的情况下，任一单桩的总锤击数；PHC 桩不宜超过2500，PC 桩不宜超过 2000。最后一米的锤击数：PHC 桩不宜超过300，PC 桩不宜超过 250。桩帽和送桩器与管桩周围的间隙应为5mm10mm。桩锤与桩帽，桩帽和送桩器与桩顶之间应加设弹性衬垫，衬垫后厚度应均匀，用竖向硬木，厚度为 150200mm，且经锤击压实
7、后的厚度不宜小于 120mm；在打桩期间应经常检查，当被打硬砸实或烧焦应及时更换和补充。桩帽和送桩器应与管桩匹配做成圆筒形，桩帽内径宜大于桩径 1020mm，其深度为 300400mm，并有排气孔，有足够的强度、刚度和打击性。打桩时，宜采取管桩内腔排气，排水措施及涌土处理。如管桩内充满积水，应抽干后方可进行锤击。桩身、桩帽、送桩器和桩锤应在同一中心线，防止打偏。锤击沉桩宜重锤低击，开始落距应较小，待入土一定深度且桩身稳定后再按要求落距进行。每根桩宜一次性连续打到底，接桩、送桩应连续进行，尽量减少中间停歇时间。在施工中需要参考以下允许偏差表： 预应力混凝土管桩施工允许偏差表 管桩外观质量和尺寸检
8、查（见下表） 冬季施工管桩，应按建筑工程冬季施工规程JGJ104-2009 的有关规定施工，根据地基的主要冻土性能指标，采取相应的措施。宜采用混凝土有效预压应力值较大且采用压蒸养护工艺生产的 PHC 桩。管桩的外观质量及尺寸允许偏差应符合先张法预应力混凝土管桩GB13476-2009 的有关规定。管桩应有出厂检验报告，管桩产品合格证。应在管桩混凝土达到设计强度，且常压蒸汽养护后在常温下静停 7D 后方可沉桩，高压蒸养后在常温下静停 1D 后沉桩。当采用手工电焊接时，焊条宜采用“结 422”焊条（E4300E4303） ，焊缝质量不应低于二级。拼接处坡口槽电焊时，先将坡口圆周上对称点焊 46 点
9、，待上下桩节固定后拆除导向箍再分三层对称进行，内层焊渣必须清理干净后，方能施焊外一层。焊接时应采取措施减小焊接变形。焊缝应连续饱满（满足二级焊缝要求） ，焊后应清除焊渣，应分层检查焊缝质量，不得有气泡、夹渣。焊缝应高于桩头箍坡口 1mm。焊时，宜先用 3.2mm 焊条焊一遍（即首层） ，然后用4.0 或 5.0mm 焊条焊两遍，确保焊透焊满。接桩宜在桩尖穿过较硬的土层后进行。接桩时上下段桩的中心线偏差不宜大于 2mm，节点弯曲矢高不得大于桩段的 0.1%（并20mm） 。对接头金属外露部分须先涂刷防锈涂料，焊缝焊完后须再次涂刷防锈涂料。施焊完成后桩接头应自然冷却 8 分钟以上，方可沉桩，不得采
10、用水冷却。沉桩时，不宜用工程桩送桩。管桩不宜截桩。如遇特殊情况确需截桩时，不应简单采用人工截桩或电焊切割钢筋的方法，可采取先将不需要裁除的桩身端部用钢箍抱紧，然后沿钢箍上缘凿槽打穿后用锤打下，或用混凝土切割器、液压紧箍式切断机，液压千斤顶式截桩器、钢锯或锯桩器，并确保质量。 结语： 随着经济和科技的快速发展，当前建筑工程中多采用预应力混凝土管桩施工工艺。在建筑工程预应力混凝土管桩施工中，现场施工人员需要根据工程施工现场的条件和特点进行科学、高效的施工，从而保证建筑工程的质量。 【参考文献】 1 赵政. 预应力管桩施工技术及方法J. 山西建筑, 2009 2 张新田. 静压预应力管桩施工的质量控制措施J. 广东科技, 2010 3 谢德平. 论 PHC 管桩静压法施工及质量控制J. 四川建材, 2009, 4 贺玉章. 静压预应力管桩施工中常见的质量问题分析J. 中国科技信息, 2011
