静压式预应力混凝土管桩施工技术探讨

林明敏

（茂名市建筑集团有限公司，广东 茂名 525000）

1 前言

静压预应力管桩施工法是预应力管桩施工中较为普遍的一种方法，主要应用于软土地基。施工具有低噪声、无污染、单位承载力高、造价低、对持力层起伏变化大的地质条件适应性强、管桩工业化生产等特点，备受业主和广大工程技术人员的青睐。为了保证其施工质量，在预应力管桩的施工前和施工过程中，必须进行质量控制。

2 静压管桩施工技术

静压管桩是利用压桩机自身和配重提供的静压力将管桩分段压入地基土层中的沉桩方法。施工前，工作人员应根据工程地质资料和设计的单桩承载力要求，认真选择合适的压桩机，复核轴位线，并根据设计和规范要求检验待压入管桩的桩尖及桩身外观质量等，发现不符合要求的应及时采取措施。

2.1 工艺流程及施工要点

由于桩长的限制，静压管桩施工是分段式压入，逐段接长。静压管桩沉桩工序为：测量定位→压桩机就位→吊桩喂桩→桩身对中调直→压桩→接桩→再压桩→至设计要求→终止压桩→桩机移位→截掉多余部分桩头。压桩程序，见图1。

（1）测量定位：复核设计图纸和交桩位置，采用经纬仪进行直角坐标放样，在轴线上依次精准测放桩位，并插上醒目标记。

（2）压桩机就位：确保场地平整且地基承载力不小于压桩机接地压强的 1.2倍，安装调试好的压桩机按预定行使路线进场，依次行至桩位。

（3）吊装喂桩：桩节长度不超过12 m的管桩可直接用压桩机上的工作吊机。单节桩可采用专用吊钩勾住桩两端内壁直接进行水平起吊。压桩机吊臂按照吊点位置将桩喂入压桩机夹持器内。吊运过程中应轻吊轻放，避免碰撞。

（4）压桩：桩身垂直度符合要求后进行压桩，压桩过程中应测量桩身的垂直度，记录每节桩的入土深度和相应的压力表读数，同时观测经纬仪或线锤的变化，严格控制桩身垂直度。当桩身垂直度偏差大于1%时，应找出原因并设法纠正；当桩尖进入较硬土层后，严禁用移动机架等方法强行纠偏。

（5）接桩：可采用端板焊接和机械快速连接。接桩前调整上下节桩的中心线使之重合，方可接桩。端板焊接接桩时，下节桩端宜高出地面0.5 m，错位偏差不大于2 mm；由两名熟练焊工同时在桩周对称分两层施焊，焊缝应连续饱满，无漏焊、夹渣现象。接头冷却时间不少于8 min，严禁泼水冷却或不经冷却继续施工。机械快速接桩时，安装前检查桩两端制作尺寸偏差及连接件，无受损方可起吊施工，下节桩端宜高出地面0.8 m；接桩时，应卸下上下节桩两端的保护装置，清理接头残物，涂上润滑脂；应采用专用接头锥度对中，对准上下节桩进行旋紧连接，锁紧后端板尚应有1～2 mm的间隙。

（6）送桩：当桩顶设计标高比自然地面低时，须利用送桩器将最后一节桩顶送至设计标高。送桩时应保持送桩器轴线与桩身轴线重合。

（7）终压条件：应根据现场试压桩的试验结果确定终压标准。终压连续复压次数根据桩长和地质条件等确定，当桩的入土深度≥8 m时，复压次数宜2～3次；桩入土深度≤8 m时，复压次数宜3～5次。有地区经验的可根据桩端进入持力层的深度、桩顶压力标定值，参照设计单桩极限承载力综合考虑。若桩顶压力标定值已达到设计要求，而桩长小于设计桩长时，应将终压值提高一级再压至符合要求；若桩长已满足设计要求，而桩顶压力标定值未达设计要求须继续送桩，直至标定值满足设计要求，如果出现实际桩长与设计桩长相差较大的情况，应暂停压桩，认真分析原因并采取相应措施。

图1 压桩程序示意图

2.2 注意事项

（1）充分考虑现场地工程地质条件、毗邻建筑物、挤土效应等因素合理确定压桩顺序。应优先对场地地层中局部含砂、碎石、卵石的区域进行压桩；当持力层埋深或桩的入土深度差别较大时，宜先施压长桩后施压断桩。

（2）压桩前仔细检查机械设备状况，并根据土质情况配足额定重量，确保沉桩不间断，以免间歇后压桩阻力增大导致沉桩困难。压桩速率一般控制在1 m/min左右，最后一节有效桩长不宜小于5 m。

（3）接桩时应尽量缩短接桩时间，采取措施确保多节桩接头的有效性并做好防腐措施。焊接连接时，接头的焊缝可参考钢桩的做法，留出适当的腐蚀余量。

（4）压桩过程中，当桩尖遇到夹砂层时，压桩阻力增大，可能出现桩压不下去甚至桩机上抬的情况。这时应以最大压桩力压桩，采取忽停忽开的方法，使桩缓慢下沉穿过砂层。当压桩已达设计深度、压桩力达到设计要求时，不可过早停压，应继续稳压5～10 s。若出现以下情况：①压力表读数与勘查报告中的土层性质明显不符；②桩无法穿越具有软弱下卧层的硬夹层；③出现异常响声，压桩机械工作状态出现异常；④桩身出现裂缝；⑤夹持器打滑；⑥压桩机下陷时，应停止压桩作业，认真分析原因并采取有效措施以免造成断桩等事故。

3 质量标准及控制建议

（1）选用的预应力混凝土管桩应符合《先张法预应力混凝土管桩》（GB 13476－2009）等相关规范标准的要求。

（2）静压沉桩方式宜优先选用顶压式。当选用抱压式时，抱压力不大于桩身允许侧向压力的1.1倍。

（3）第一节桩的垂直度应严格控制在 0.5%以内，第一节桩是否垂直是保证整个桩身质量的关键。

（4）接桩时，若出现以下情况宜优先采用机械快速接头连接方式：①当地基基础设计等级为甲级的建筑物；②接头处于中等或以上等级的液化土层中；③桩周土对桩身约束较差；④挤土效应明显；⑤作为抗拔桩。

（5）当场地上多数桩的有效桩长≤15 m或桩端持力层为风化软质岩，可能需要复压时，送桩深度不宜超过1.5 m；当桩的垂直度偏差小于1%，且桩的有效桩长＞15 m时，送桩深度不宜超过8 m。

（6）送桩的最大压桩力不宜超过桩身允许抱压压桩力的1.1 倍。

（7）合理搭配桩长，尽量避免截桩。如有特殊情况必须截桩时，应采取有效措施加强截断处的强度，确保截桩后管桩承载力及质量均满足规范和设计要求。截桩宜采用锯桩器，严禁用大锤横向敲击截桩或强行扳拉截桩的方法。

4 结束语

综上所述，预应力混凝土管桩基础工程质量主要取决于管桩本身制作质量和压桩施工质量。只要我们严把管桩质量关，遵守压桩施工操作规程，精心施工，就一定能减少和避免出现工程质量问题，确保工程进度和质量。