1、预应力混凝土管桩施工技术质量控制摘要：预应力管桩桩身强度较高，能承受较大的荷载，且具有坚固耐久和不受地下水变化的影响,并且具有施工工期短、造价较低等优点，但相应的锤击法施工,在环保等方面的缺点日益突出。因此静压法施工越来越普遍，从而存在诸多关于预应力静压管桩的质量安全技术问题更成为关注焦点。 关键字：预应力混凝土；管桩施工技术；质量控制 中图分类号：TU74 文献标识码：A 引言 预应力混凝土管桩基础适用于桩端持力层为较厚的强风化或全风化岩层，坚硬粘性土层，密实碎石土、砂土、粉土层的场地，适合广东沿海地区的地质条件，且具有工期短、造价低的优点。因此，它成为设计人员优先选用的建筑桩基础型式之一，
2、具有一定的推广价值。 1.施工工艺流程简介 单根桩的施工工艺流程如下： 测量放线定桩位桩机就位运桩至机前安装桩尖桩管起吊、对位并插桩调整桩及桩架的垂直度开锤施打复核垂直度，继续施打第二节桩起吊、接桩施打第二节桩，测量贯入度，直至达到设计要求的收锤标准时收锤桩机移位。 2.施工要点 2.1 管桩定位 测放桩位时，在桩位中心处用钢筋头打入土中，然后以钢筋头为圆心、桩身半径为半径，用白灰在地上划圆，使桩头能依据圆准确定位。 管桩基础施工的轴线定位点和水准基点应设置在不受施工影响的地方，一般要求距离群桩的边缘不少于 30m。 2.2 管桩的堆放、起吊 2.2.1 管桩在装车、卸车及现场倒过时，现场辅助
3、吊机采用两点水平起吊，钢丝绳夹角必须大于 45 2.2.2 管桩在施工现场的堆放应按下列要求进行： （1）管桩应按不同长度规格和施工流水作业顺序分别堆放，以利于施工作业。 （2）堆放场地应平整、坚实。 （3）若施工现场条件许可，宜在场面上堆放单层管桩，此时下面可不用垫木支承。 （4）管桩叠堆二层或二层以上（最高只能叠堆四层时）时，底层必须设置垫木，垫木不得下陷入土，支承点应设在离桩端部 0.2 倍的桩长处，严禁有三个或三个以上支承点，底层最外边的管桩应在垫木处用木楔塞紧以防滚边。垫木应选用耐压的长木方或枕木，不得使用有棱角的金属构件。 2.2.3 打桩施工时，采用专门吊机取桩、运桩。若立桩采用
4、一点绑扎起吊，绑扎点距离桩端 0.239L(L 为桩长)。 3.施工方法及质量控制 以抱压式静压法施工预应力高强混凝土管桩为例，介绍一下管桩的施工方法及质量控制。 3.1 管桩进场的检查及堆放 管桩进场时应检查出厂合格证和检验报告，并对桩身的外观质量进行全数检查。管桩的混凝土必须达到设计强度及龄期后方可进行压桩。管桩应堆放在坚实、平整的场地上，堆放时应设垫枕，并采取可靠的防滚、防滑措施，堆放不得超过 4 层。 3.2 施工场地准备 清除施工范围内地上、地下障碍物。平整施工场地，如现场地耐力不符合桩机施工要求时，应视实际情况对场地做加固措施或采用路基箱铺垫，直至满足要求为止。对附近建筑物及其它设
5、施，做好保护措施。 3.3 压桩前的准备工作 首先要复核桩位的轴线、标高准确性；检查压桩机的型号、压力表、配重；检查机械操作的工作环境、供电情况等，根据地质情况和桩尖深度至桩顶标高确定桩长。 4.施工验收 预应力混凝土管桩作为一个分项工程，原则上按每台班、每桩机、同规格划分检验批，检验批施工质量按主控项目和一般项目验收。主控项目包括桩体质量、桩位偏差、承载力；一般项目包括成品桩质量、接桩质量、终压标准、桩顶标高。 4.1 进场时，进行成品桩质量验收 对外观、桩径、管壁厚度、桩尖中心线、顶面平整度、桩体弯曲进行检验，并要求生产厂家提供产品合格证和抗弯性能检测报告；对成品桩质量有怀疑的，可选取 2
6、3 节桩破开桩身检查配筋情况，或送至有资质的检测机构做物理性能实验。 4.2 施工过程中，进行接桩质量、终压标准、桩顶标高验收 （1）接桩质量包括焊缝质量、电焊结束后停歇时间、上下节平面偏差、节点弯曲矢高，以及电焊条产品质量等。 （2）终压标准的验收。除设计明确规定以桩端标高控制的摩擦桩应保证设计桩长外，其它管桩应按设计、监理、施工等单位共同确认的终压标准或共同确认的最终压力值停止压桩。 4.3 完工后，进行桩体质量、桩位偏差、承载力验收 （1）桩体质量检验采用低应变动测法，检测数量为单位工程总桩数的 20，并不少于 10 根。 （2）桩基承载力试验采用静载试验法或高应变法。当地基基础设计等级
7、为甲级、地质条件较差及桩节数超过 3 节时，采用静载试验法；当静载试验法确实很难实施时，可采用高应变法检测。静载试验法检测数量为单位工程总桩数的 1，并不少于 3 根；总桩数小于 50 根的，不少于 2 根。高应变法检测数量为单位工程总桩数的 2，并不少于 5 根；总桩数小于 50 根的，不少于 3 根。 5.施工质量控制要点 5.1 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，桩的表面应平整、密实，掉角的深度不应超过 10mm，且局部蜂窝和掉角的缺损总面积不得超过该桩表面全部面积的 0.5%,并不得过分集中。管桩的吊运应轻吊轻放、避免剧烈碰撞,进场的管桩应分类堆放整齐,垫木宜
8、用耐压的枕木,不得用有棱角的金属构件替代。管桩堆放超过 2 层时,应用吊机取桩、严禁拖桩。当堆放管桩不超过 2 层时,可拖拉取桩,但拖地端应用废轮胎等弹性材料保护。 5.2 压桩施工过程中,应对周围建筑物和围墙进行变形监测,并做好记录。 5.3 对群桩承台压桩时,应考虑挤土效应。静压桩的桩位复核一般在土方开挖后进行,土方开挖施工中应注意桩的成品保护,考虑土体反弹,土方开挖宜在压桩后的 2 周后进行,应采取分层均匀开挖,每次开挖的深度应视土质情况确定,粘性土一般控制开挖深度为 1.52.5m,淤泥质土的开挖深度一般控制在 0.51.5m,土方开挖时采取了由四周分层均匀开挖,桩间较密的土方采用小型
9、反铲开挖,则土层中的挤土应力被均匀地释放。 5.4 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,因本工程孤石埋藏较浅,对小孤石可采取用送桩器进行排挤引孔,体积大的先用挖土机清除。 5.5 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。 5.6 第 1 节桩入土垂直度偏差应控制在 0.5%内,桩身垂直度度偏差小于 1%。 5.7 终压值由设计单位根据现场试桩情况及工程地质勘探报告等确定,一般磨擦桩以桩长为控制条件: 大于 20m 的端承磨擦桩以桩长为主,终压对照; 对于 1520m 长的桩,密实砂土持力层时,应以终压力达 2.02.5倍的
10、设计荷载为终压控制条件,稳压不少于 3 次; 对于长度小 15m 桩,粘土持力层时,应以终压力为终压控制条件;宜连续多次复压。 管桩与承台间的连接是靠管桩伸入承台及顶部现浇的桩芯混凝土,因此,管桩入承台高度及锚筋长度必须确保。 6.预应力混凝土结构的优点 6.1 预应力混凝土结构与钢筋混凝土结构相比，具有下列主要优点： 6.1.1 改善使用阶段的性能。受拉和受弯构件中采用预应力，可延缓裂缝出现并降低较高荷载水平时的裂缝开展宽度；采用预应力，也能降低甚至消除使用荷载下的挠度，因此，可跨越大的空间，建造大跨结构。 6.1.2 提高受剪承载力。纵向预应力的施加可延缓混凝土构件中斜裂缝的形成，提高其受
11、剪承载力。 6.1.3 改善卸载后的恢复能力。混凝土构件上的荷载一旦卸去，预应力就会使裂缝完全闭合，大大改善结构构件的弹性恢复能力。 6.1.4 提高耐疲劳强度。预应力作用可降低钢筋中应力循环幅度，而混凝土结构的疲劳破坏一般是由钢筋的疲劳（而不是由混凝土的疲劳）所控制的。 6.1.5 能充分利用高强度钢材，减轻结构自重。在普通钢筋混凝土结构中，由于裂缝和挠度问题，如使用高强度钢材，不可能充分发挥其强度。 6.1.6 可调整结构内力。将预应力筋对混凝土结构的作用作为平衡全部和部分外荷载的反向荷载，成为调整结构内力和变形的手段。 7.结束语 随着预应力混凝土管桩技术的不断推广应用和发展，以及对预应力混凝土管桩的理论和工程实践经验的不断积累，相信预应力混凝土管桩技术将进一步得到规范，应用水平将会不断得到提高。 参考文献： 1沈阳市,静压管桩基础技术规定（暂行）. 203SG409,预应力混凝土管桩（图集）. 3GB50202-2002,建筑地基与基础施工质量验收规范.
