探讨静压预应力混凝土管桩施工的质量控制

朱赐清

摘要：本文主要分析了预应力混凝土管桩静压施工过程中容易出现的质量问题及控制措施。

关键词:静压预应力混凝土管桩质量问题 控制措施

预应力混凝土管桩,它主要是由专业工厂里面采用先张法预应力和离心成型工艺,经过蒸压养护而制成的一种空心圆筒的等截面构件，通过静压或锤击的方法沉入地下作为建筑物的基础。这是一种新型的桩基，由于它具有桩身强度高，施工进度快，桩基投资省，便于文明施工的优点，在本地区广泛应用于工业与民用建筑、桥梁、港口码头、水利工程等。根据本人多年来的工程实践经验，静压预应力混凝土管桩在施工过程中，会碰到各种质量问题，主要有：①沉桩困难，达不到设计标高；②桩偏移或倾斜过大；③桩达到设计标高或深度，但桩的承载能力不足；④压桩阻力与地质资料或试验桩所反映的阻力不符；⑤桩体破损，影响桩的继续下沉。下面便对这几种质量通病进行分析。

1、沉桩困难, 达不到设计标高

原因分析：

⑴压桩设备选型不规范，设备吨位较小，能量不足。

⑵压桩时中途停歇时间过长。

⑶压桩过程中设备突然出现故障，排除时间过长；或中途突然停电。

⑷没有详细分析地质资料，忽略了浅层杂填土中的障碍物及中间硬夹层存在等情况。

⑸桩距过密或施压顺序不当，人为形成“封闭”桩，使地基土挤密，强度增加。

⑹桩身强度不足，沉桩过程中桩顶、桩身或桩尖破损，被迫停压。

⑺桩就位插入倾斜过大，引起沉桩困难，甚至与邻桩相撞。

⑻桩端停在硬夹层中进行接桩。

控制措施：

⑴配备合适压桩设备，保证设备有足够的压入能力。

⑵一根桩应连续压入，严禁中途停歇。

⑶进场前对设备进行大修保养，施工时进行例行检修，确保压桩施工时设备正常运行。避开停电时间施工。

⑷分析地质资料，清除浅层障碍物。配足压重，确保桩能压穿土层中的硬夹层。

⑸制定合理的压桩顺序及流程，严禁形成“封闭”桩。

⑹严把管桩制作质量关，加强进场桩的质量验收，保证桩的质量满足设计要求。

⑺桩就位插入时如倾斜过大应将桩拔出，待清除障碍物后再重新插入，确保入桩的垂直度。

⑻合理选择桩的搭配，避免在砂质粉土、砂土等硬土层中焊接桩。

2、桩偏移或倾斜过大

原因分析：

⑴压桩机机体本身没有调平。

⑵压桩机立柱和机体本身不垂直。

⑶就位插入时精度不足。

⑷地下障碍物、场地下陷等影响。

⑸送桩杆、压头、桩不在同一轴线上，或桩顶不平整所造成的施工偏压。

⑹桩尖偏斜或桩身弯曲。

⑺接桩质量不良，接头松动或上下节桩不在同一轴线上。

⑻压桩顺序不合理，后压的桩挤先压的桩。

⑼基坑维护不当，或挖土方法、顺序、开挖时间、开挖深度不当等。

控制措施：

⑴压桩施工时一定要用顶升油缸将桩机本身调平。

⑵压桩施工前应将立柱和桩机本身调至满足垂直要求。

⑶桩插入时对中误差控制在10mm内，并用两台经纬仪在互相垂直的两个方向校正其垂直度。

⑷施工前详细调查掌握场地建筑历史和填土层的特性，预先清除地下障碍物等。

⑸施工时应确保送桩桩杆、压头、桩在同一轴线上，并在沉桩过程中随时校验和调正。

⑹提高桩的制作质量，加强进场桩的质量验收，防止桩顶和接头面的歪斜及桩尖偏心和桩身弯曲等不良现象发生。不合格的桩坚决不用。

⑺提高施工焊接质量，保证上下同轴，严格按规范要求进行隐蔽工程验收。

⑻制订合理的压桩顺序，尽量采取从中间向两边或四周对称压桩，减少挤土影响。

⑼维护结构应有足够的强度与刚度，避免侧向土体位移；机械开挖至桩顶30cm时采用人工开挖，避免挖斗碰撞桩头。

3、桩达到设计标高或深度, 但桩的承载能力不足

原因分析：

⑴设计桩端持力层面起伏较大。

⑵地质勘察资料不详细，不同土层分界面未勘察清楚，造成设计桩长不足，桩尖未能进入持力层足够的深度。

⑶桩的设计承载力取值偏高。

控制措施：

⑴当知道桩端持力层面起伏较大时，应对其分区并且采用不同的桩长。压桩施工时除标高控制外，尚应控制最终压桩力。

⑵当压桩时发现某个区域最终压桩力明显比其它区域偏低时，应进行补勘以查清是否存在古河道等不良地质现象。针对特殊情况及时和设计单位联系，变更设计，改变布桩或增加桩数或增加桩长等措施来满足设计承载力。

⑶与勘察、设计单位联系，合理确定桩的设计承载力。

4、压桩阻力与地质资料或试验桩反映阻力不符

原因分析：

⑴桩端持力层层面起伏较大。

⑵地面至持力层之间存在暗渠。

⑶地下有障碍物未清除掉。

⑷压桩顺序和压桩进度安排不合理。

控制措施：

⑴按照持力层面的起伏变化减少或增大桩的入土深度，压桩时除了以标高控制外，还应以压桩力作为双控。

⑵配备有足够压入能力的压桩设备，提高压桩精度。

⑶用钢送桩杆先进行桩位探测，查清楚并清除遗漏的地下障碍物。

⑷确定合理的压桩顺序及合适的日沉桩数量。对有砂性土夹层分布区，桩尖可适当加长，压桩顺序应尽量采用中心开花的施工方法，严禁形成“封闭”桩。

5、桩体破损, 影响桩的继续下沉

原因分析：

⑴由于管桩质量不良或运输堆放过程中支点位置不准确。

⑵吊桩时，吊点位置不准确、吊索过短，以及吊桩操作不当。

⑶压桩时，桩头强度不足或桩头不平整、送桩杆与桩心不同心等所引起的施工偏压，造成局部应力集中。

⑷送桩阶段压力过大超过桩头强度，送桩尺寸过大或倾斜所引起的施工偏压。

⑸桩尖强度不足，地下障碍物或孤石冲撞等。

⑹桩尖进入硬夹层，桩顶冲击力过大使桩突然下沉，施工偏压，强力进行偏位矫正，桩的长细比过大，接桩质量不良。

控制措施：

⑴桩身混凝土强度达到设计值的70%后方可起吊脱模，达到100%方可施工。运桩时，桩体强度应满足设计施工要求，支点位置正确，上下支点应对齐。

⑵吊桩时，桩体强度应满足设计施工要求，支点位置正确，起吊均匀平稳，水平吊运采取两点吊，吊点距桩端0.207倍桩长。单点起吊时吊点距桩端0.293倍桩长。起吊过程中应防止桩体晃动或其它物体碰撞。

⑶使用同桩径的送桩杆，保持压头、送桩杆、桩体在同一轴线上，避免施工偏压。

⑷确保桩的保养期，提高混凝土强度等级以增强桩体强度。桩体设置钢帽、桩尖设置钢桩靴等。

⑸根据地基土特性和布桩情况，清除地下障碍物，确定合理的压桩顺序。

⑹保证接头质量，用楔形垫铁填实接头间隙。提高桩的就位和压入精度，避免强力矫正。压入时，保证一根桩连续压入，严禁中途停歇。

结束语

由于预应力混凝土管桩的卓越性能，近年来在国家建设中发挥了越来越大的作用，具有较广阔的发展前景。只有对预应力混凝土管桩在施工过程中存在的质量问题有了全面的认识，在施工前做好充分的准备，在施工过程中采取相应的质量控制措施，管桩施工后按有关规定进行动测及静载检验，预应力混凝土管桩的施工质量就容易得到保证。

参考文献：

[1] JGJ 94—2008，建筑桩基技术规范[S]．

[2] DB 29—110—2004，天津市预应力混凝土管桩技术规程[s]．

[3] GB 50202—2002，建筑地基基础工程施工质量验收规范[S]．