1、预应力管桩施工监理质量控制要点1.1 前言上世纪 60 年代末，铁道部丰台桥梁工厂开始生产先张法预应力混凝土管桩（简称 PC 管桩）至今，预应力管桩已经由 70 年代、80 年代的引进，到 90 年代、2000 年代的创新发展，目前该项技术已经在国内完全成熟并得到不断完善发展。在长江三角洲和珠江三角洲地区，由于地质条件适合管桩的使用特点，管桩的需求及生产已经成为国内的庞大及稳定的产业。国内管桩产品从无标生产，发展到今天拥有较完善的标准体系GB13476-92先张法预应力混凝土管桩、GB13476-1999先张法预应力混凝土管桩、JC888-2001先张法预应力混凝土薄壁管桩、03SG409预应
2、力混凝土管桩、GB/T19496-2004钻芯检测离心高强混凝土抗压强度试验方法、JC/T947-2005先张法预应力混凝土管桩用端板、JC/T950-2005预应力高强混凝土管桩用硅砂粉、JC/T948-2005混凝土制品用脱模剂、JC/T540-2006混凝土制品用低碳冷拔钢丝，这一发展历程整整走了近 20 多年。1.2 管桩的分类一、管桩的分类管桩分为后张法预应力管桩和先张法预应力管桩,预应力混凝土管桩（PC 管桩）和预应力混凝土薄壁管桩（PTC 管桩）及高强度预应力混凝土管桩（PHC 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
3、圆筒形桩身、端头板和钢套箍等组成。管桩按混凝土强度等级和壁厚分为预应力混凝土管桩(PC 管桩)、预应力混凝土薄壁管桩（PTC 管桩）和预应力高强混凝土管桩(PHC 管桩)。PC 桩的混凝土强度不得低于 C50 砼，PTC管桩强度等级不得低于 C60，PHC 桩的混凝土强度等级不得低于 C80。PC 桩和 PTC 桩一般采用常压蒸汽养护，一般要经过 28 天才能施打。而 PHC 桩，脱模后要进入高压釜蒸养，经 10 个大气压、180 度左右的蒸压养护，混凝土强度等级达 C80 从成型到使用的最短时间只需三、四天。规格分类：管桩按外径分为 300 毫米、350 毫米、400 毫米、450 毫米、5
4、00 毫米、550 毫米、600 毫米、800 毫米和 1000 毫米等规格，实际生产的管径以 300 毫米、400 毫米、500 毫米、600 毫米为主。二、材料标准预应力混凝土用钢棒 （pc 钢棒）预应力混凝土用钢棒，执行标准为 GB/T 5223.3-2005，产品代号为 SBPDL 1275/1420，主要规格有 7.1mm，9.0mm，10.7mm，12.6mm。包装为盘卷。主要特点：屈服强度高达 1275 MPa，拉伸强度高达 1422 MPa，延伸率良好（d85%）；表面有周期性变化的刻痕（36 头螺旋凹线），与混凝土有良好的握裹力，具有与 7 股钢绞线一样的粘结性能；由于采用的
5、是低碳钢，具有良好的点焊性能。使用 PC 钢棒编笼，可以很方便地采用自动混焊工艺生产混凝土管桩。有良好的镦锻性能，应用于现场施工时，可以端部镦头和滚丝；当作为钢筋整体预张拉时，锚固极为方便。PC 钢棒成品卷起是在弹性范围内，故成品松卷后会自动伸直，而无需再矫直。该产品经过各种严格的理化检验，是螺纹钢和建筑线材的替代产品。三、预应力管桩施工常用方法有静力压桩法及锤击管桩法。1.3 管桩施工监理质量控制在施工及监理过程中，施工和监理方对管桩的施工质量的控制，虽关注的侧重点不同，但对过程施工质量的控制要求是一致的，以下就预应力管桩施工常用方法的静力压桩法及锤击管桩法从监理方角度进行分别总结论述。1.
6、3.1 管桩施工监理工作基本要求一、积极熟悉地质勘察资料、桩基施工图以及相应的技术规程、质量验收标准。二、审核施工单位的桩基施工方案。三、检查其作业技术交底的检查。四、设置质量控制点。桩基施工质量控制点可细化如下：1、桩基施工前的定位轴线、标高；2、桩的轴线位置、尺寸、桩顶标高；3、桩构件质量；4、施工操作人员的技术水平。五、检查工程定位及标高基准。依据建设单位提供的原始基准点和标高等测量控制点对承包单位引出的施工测量控制网、桩位进行复测。六、督促施工单位做好施工准备工作。包括现场用电、机械设备配置、桩的成品采购订货计划计划等。七、监督施工单位严格按照预应力混凝土管桩基础技术规程、经审批的施工
7、方案等进行施工、检查、验收。八、对进场的预制桩严格按照要求进行检查、验收。九、过程中审查劳动组织及作业人员技术素质人员数量及工种配置应满足作业活动的需要，防止出现停顿。电焊工应持证上岗。十、督促施工单位及时进行施工技术资料的整理，并及时收集相关资料。1.3.2 管桩施工质量标准一、预应力管桩外观质量标准桩体质量要求完好，无蜂窝、露筋、裂缝，色感均匀，桩顶处无孔隙。根据先张法预应力混凝土管桩（GB13476）标准之规定，预应力管桩的产品质量等级分为优等品、一等品和合格品。管桩外观质量应符合下表的要求：管桩外观质量产品等级项目优等品 一等品 合格品粘皮和麻面 不允许局部粘皮和麻面累计面积不大于桩总
8、外表面积的 0.2%；每处粘皮和麻面的深度不大于 5mm，且应修补。局部粘皮和麻面累计面积不大于桩总外表面积的 0.5%；每处粘皮和麻面的深度不大于 10mm，且应修补。桩身合缝漏浆 不允许漏浆深度不大于 5mm，每处漏浆长度不大于 100mm，累计长度不大于管桩长度的 5%，且应修补。漏浆深度不大于 10mm，每处漏浆长度不大于 300mm，累计长度不大于管桩长度的 10%，或对称漏浆的搭接长度不大于 100mm，且应修补。局部磕损 不允许 磕损深度不大于 5mm，每处面积不大于 20cm2，且应修补。 磕损深度不大于 10mm，每处面积不大于 50cm2，且应修补。内外表面露筋 不允许表面
9、裂缝 不得出现环向和纵向裂缝，但龟裂、水纹和内壁浮浆层中的收缩裂缝不在此限。桩端面平整度 管桩端面混凝土及预应力钢筋镦头不得高出端板平面断筋、脱头 不允许桩套箍凹陷 不允许 凹陷深度不大于 5mm 凹陷深度不大于 10mm内表面混凝土坍落 不允许接头和桩套箍与桩身结合面漏浆 不允许漏浆深度不大于 5mm，漏浆长度不大于周长的1/8，且应修补。漏浆深度不大于 10mm，漏浆长度不大于周长的 1/4，且应修补。项目产品等级优等品 一等品 合格品空洞蜂窝 不允许二、预应力管桩尺寸允许误差标准管桩各部位尺寸偏差应符合下表的规定管桩尺寸允许偏差允许偏差项目优等品 一等品 合格品L 0.3%L +0.5%
10、L；-0.4%L +0.7%L；-0.5%L端部倾斜 0.3%D 0.4%D 0.5%D600 2 +4；-2 +5；-4D600 +3；-2 +5；-2 +7；-4t +10；0 +15；0 正偏差不限；0保护层厚度 +5；0 +7；-3 +10；-5桩身弯曲度 L/1500 L/1200 L/1000外侧平面度 0.2外径 0；-1内径 0；-2桩端板厚度 正偏差不限；0三、预应力管桩桩位、桩顶标高及垂直度偏差标准(一)桩位放样允许偏差:群桩:20mm,单排桩:10mm。(二)桩位允许偏差必须符合表 3 的规定。桩位允许偏差标准表 表 3项 项 目 允许偏差（mm）1带有基础梁的桩:（1）
11、垂直基础梁的中心线（2）沿基础梁的中心线100+0.01H150+0.01H2 桩数为 13 根桩基中的桩 1003 桩数为 416 根桩基中的桩 1/2 桩径或边长4桩数大于 16 根桩基中的桩:（1）最外边的桩（2）中间桩1/3 桩径或边长1/2 桩径或边长(3)桩顶标高允许偏差:50mm。(4)预应力管桩的垂直度:直桩的垂直度允许偏差为 1%，斜桩倾斜度偏差不得大于倾斜角正切值的 15%。四、终压标准按设计要求的承载力标准值换算成终压力，单桩承载力特征值应达到设计要求。1.3.3 静压法管桩施工顺序与工艺流程一、静压法施工顺序二、静压法施工工艺流程（见下图）三、管桩静压法施工监理控制措施
12、（一）施工准备阶段1、重点审核施工方案中的施工机械及打桩顺序，尤其是关键工序的工程质量控制及保证措施，主要包括桩位控制、地下乱石、孤石的处理。2、构件进场计划、进场检查验收由于交通运输管制和施工进度的原因，本工程现场应至少有 2 天的用量。合格证、实验报告等资料齐全、有效，资料与现场材料对应一致。检验合格后方正式用于工程当中。3、施工前放好轴线和每一个桩位，在桩位中心打 1 根短钢筋，并系好彩带，以标志明显。（二）施工工艺1、若地面不平，因此桩机的行走会挤走预定短钢筋，故当桩机大体就位之后要重新测定桩位。2、根据施工单位的施工机械配置情况，喂桩时直接用压桩机的工作吊机自行吊桩喂桩，采用单点吊法
13、起吊使桩身竖起插入夹桩的钳口中。当预制桩被插入夹钳口中后，将桩徐徐下降直到桩尖离地面 10cm 左右，然后夹紧桩身，焊接桩尖，微调压桩机使桩尖对准桩位，从桩的两个正交侧面校正桩身垂直度，待桩身垂直度偏差小于 0.5%并使静力压桩机处于稳定状态时方可正式开压。3、当一节桩压至离地面 80100cm 时，可进行接桩或放入送桩器将桩压至设计标高。压桩过程中，桩身和送桩的中心线应重合，应经常观察压力表，控制压桩阻力，调节桩机静力同步平衡，勿使偏心。详细做好静力压桩工艺施工记录。4、压桩顺序:根据地形、土质和桩布置的密度决定。本厂房应按车间纵向柱基施工，待本排施工完后，调头施工临近的一排。压桩应连续进行
14、，防止因压桩中断而引起间歇后压桩阻力过大，发生压不下去的现象。如果压桩过程中确实需要间歇，则应考虑将桩尖间歇在软弱土层中，以便起动阻力不致过大。5、若土层中有大量乱石、孤石，若在额定压力下不能下沉或桩身出现偏移现象，应立即停止施工拨出桩，做好标记，进行下一颗桩的施工，问题桩最后集中处理用挖掘机挖出石块重新回填压桩。6、为保证管桩单桩承载力特征值满足设计要求，桩长由液压表读数控制，根据持力层的不同深度做相应调整。根据试桩情况，压桩时的压力值单缸时应不低于 20MPa，双缸时应不低于 10MPa。7、本工程应采用电焊接桩。当下一节桩压到露出地面 0.81.0m （以施工方便为宜）时，便可接上一节桩
15、。焊接接桩时，上节桩必须对准下节桩并垂直无误后进行焊接。施焊时应防止节点变形不匀而引起桩身歪斜，焊缝要连续饱满，厚度必须满足设计要求。桩接头焊接完毕后，焊缝应在自然条件下冷却后方可继续压桩。接桩焊接应按隐蔽工程进行验收后方可进入下一道工序。8、施压预制桩最后一节桩的桩顶面在地面以下 1.5m 左右时，应再吊一节桩放在被压的桩顶面，一直将被压桩的顶面下压入土层中直至符合终压控制条件为止，然后将最上面的一节桩拔出来即可。1.3.4 锤击法管桩施工顺序与工艺流程一、锤击管桩施工的工艺流程图。二、桩的堆放：在预制桩运至施工现场前，堆桩场地要平整、压实，保证堆桩后不产生过大的不均匀沉陷。支点垫木的间距要
16、与吊点位置相同，并保持在同一水平面上，堆桩层数不多于 4 层，不能由于堆桩使桩身倾倒。不同规格的桩分别堆放，堆放位置及方法应根据打桩位置、现场实际情况、吊运方式、打桩顺序等确定。预制桩起吊、对中施工放线 预制桩进场焊接桩尖 桩机就位施工准备桩基试打正常施打配桩及接桩焊桩接头垂直控制深度控制继续施打每阵贯入度满足设计要求（观察三阵）停止施打、成桩是桩基施工工艺流程图桩 帽钢 丝 绳桩 架枕 木桩 锤钢 丝 绳预 制 管 桩桩 位 自 然 地 坪管桩起吊示意图三、桩位放线：桩位放线应根据场地控制桩进行施放，桩位放线时应根据设计要求，首先确定桩的位置相对坐标，将桩中心位置用木桩打入地面下50cm，再
17、在木桩上将桩中心点放出，用生石灰线将桩径圈定，由于打桩时振动较大，所以，桩位放置不能一次放数个桩位，要根据控制线放护桩，然后用护桩引测，施打一根，放一根桩位线，护桩距桩机应保持一定距离，太近时则影响桩位的准确。护桩应采取保护措施，防止扰动。四、桩机就位：桩机设备进场后，先进行安装调试，然后移至桩位处就位。桩架安装就位后应垂直平稳。在桩机移至桩位对中后，用 2 台经纬仪对桩机进行垂直度调正，使导杆垂直，打桩期间经常检查，随时保证导杆的垂直度。 五、预制桩起吊当桩机就位后，利用桩本身携带的垂直提升工具将已焊接好桩尖的桩身缓缓吊起，当桩身离开地面并垂直于地面后，将桩帽缓缓套入桩上端部，并将桩尖对准施
18、放的桩位木桩。检查桩身垂直时，开始打桩 。吊桩时，采用两点起吊法，保证桩身垂直, 便于桩尖对准桩位；当 1 根钢丝绳拉断时，另 1 根可起保险作用。六、桩基施打：当桩对中完毕，桩身垂直时，开始桩基施打，当锤放置于桩顶上时常会由于锤身自重使桩身自沉,大量惯入土中,因此应慢慢将锤放于桩顶，直到桩身下沉基本稳定时，再徐徐打入。在开始锤击作业时，应先进行缓慢的间断试打，直至桩进入地层一定深度时为止。打桩初期，如桩发生偏斜、将桩拉起修正或者拔起再重打。七、接桩：当一节桩身打入土中剩余 5080cm 时，应检查打入桩顶部是否损伤，如有损伤管 桩桩 中 心 线导 轨经 纬 仪打 桩 机两台经纬仪检测桩机及管
19、桩垂直管 桩 桩 壁细 石 砼 捣 实PVC板 基 梁 或 承 台 板 6 2506 14桩基与承台锚固图应进行修复，并将污染在桩顶上的杂物清掉。在上节桩就位之前，要清除掉上节桩下端接头处所附着的污染物后，再将上节桩与下节桩对齐。桩接头焊接时，必须检查上节桩身是否与下节桩头中心线重合，并检查上节桩底端与下节桩顶端环衬合缝是否严密，当符合要求时, 再按桩基环衬预留的焊缝接口用电弧焊接方式将两桩焊接起来，除去焊渣检查合格后继续施打。八、桩基停打：停打原则根据设计要求，停打应根据桩长及最后三阵的贯入度确定，以贯入度控制为主。当桩基施打接近于设计桩长时（根据地质资料参考判断），应密切注意每阵的惯入度，当三阵的惯入度每阵为 2cm-5cm 时则停止施打，将桩机移至另一根桩位进行施工。九、桩头去除及桩基填芯处理：当桩基施工完毕，土方挖至基底设计标高后，应把多余的桩头利用切割工具将桩切割至比基底标高高 10cm，然后用细铁丝将切割好的圆形 PVC 板（半径与桩孔相对应）放入桩孔端部以下 1600mm 处并固定，放入钢筋笼（钢筋笼加工长度为 2293mm），钢筋笼放入桩内 1600mm，外露693mm，随后灌入 C30 细石混凝土捣实。桩基填芯处理方法与详细设计不符时，以设计为准。
