预应力管桩施工及质量控制

陈龙标

摘要：随着工程技术的不断提高，预应力管桩施工技术得到广泛应用和发展。本文根据多年的工作经验，对预应力管桩施工的质量控制进行论述。

关键词：预应力管桩；质量控制；检测

Abstract: with the engineering technology to improve the construction technology of the prestressed pipe pile are widely application and development. Based on many years of work experience, and the quality of the construction of prestressed pipe pile paper discusses the control.

Keywords: prestressed pipe pile; Quality control; detection

中图分类号：U443.15+7文献标识码：A文章编号：

前言

在预应力管桩的施工前和施工过程中，应主要对预应力混凝土管桩系（预应力高强混凝土管桩PHC、预应力混凝土管桩PC和预应力混凝土薄壁管桩PTC）进行控制，必须以系统工程的观点，推行全面质量管理，明确工序质量标准，建立严格的施工管理和工序质量检查制度，以工序过程控制，来保证成桩质量。尽量避免发生事故及减少事故造成的损失，高标准、高质量地完成桩基施工任务。笔者根据对预应力管桩施工的一些实践总结并结合某住宅小区桩基施工，谈谈需要注意的预应力管桩施工质量监控几个要点及进行整体评价。

一、 监理质量控制原则

监理在开展工作时应始终坚持质量第一，用户至上的原则，要以主动控制为宗旨，抓住事先指导，事中检查，事后验收三个关键环节。首先，监理单位进驻现场后，要全面熟悉合同文件，技术规范、设计图纸、质量标准，明确质量控制的重点、要点，明确质量监理的依据、程序。针对工程特点、结合业主的要求、承包人的资质、编制详细的监理规划，明确监控的目标、标准；确定监理人员的分工和岗位职责，并制定出相关的监理工作制度，拟定出相应的监理工作程序，做到工程质量的监理工作规范化、程序化。其次要认真审查承包人的工程质量保证体系是否完善，督促承包人落实到位。最后，要仔细审查承包人编制的施工组织设计和施工方寒，杜绝质量事故的隐患。监理人员对关键部位、环节要求进行全天候，全方位，全过程的旁站监理，发现问题及时解决，消除隐患。

二、管桩施工阶段的质量监控内容

1做好技术交底工作，事先指导施工，加强质量意识

1.1进行施工方案的审查

对于施工单位提供的混凝土预制桩静力压桩施工方案后，应会同建设、勘察、设计、施工等单位进行审查。施工方案经会审通过后才能实施，并不得随意改变，如需修改，必须经会审单位同意。

1.2做好机械设备选定及原材料进场的质量控制

根据设计要求的压桩力及管桩的性能，机械设备选用500型号压桩机，并要求其对主要仪表-压力表进行检定。对于原材料管桩，结合设计、业主的要求，及本地区的主要供货商的生产情况，最终选定质量体系较为完好，生产机械设备较先进的坚实管桩公司生产的管桩。生产厂家确定后，监理对构件的加工，运输和进场验收各个环节实行有序的监控，派人到生产厂家对PHC桩的原材料进行检查，要求严格按工艺操作，在管桩进场时必须提供产品合格书，并对构件的堆放，外观质量及在运输过程中有无损坏进行检查，使得进场的管桩均能符合施工要求。

1.3对终桩条件(沉桩控制标准)的确定

在工程开工前，会同建设单位、勘察、设计、施工等部门进行工艺试桩，工艺试桩的目的是对沉桩控制标准的确定。管桩沉桩的施工方法有多种，本工程采用静压法沉桩。静压法施工沉桩控制标准应以到达的桩尖持力层、最终压桩力为主要控制指标:(1)桩尖(按桩全断面)位于一般土层时，以控制桩的设计标高为主，压桩力作参考，桩尖位于坚硬、硬塑的粉质粘性土、碎石土、中密以上砂土或风化岩等土层时，以压桩力控制为主，桩尖进入持力层深度或桩尖标高作参考。本工程的持力层为⑦全风化花岗石或⑧强风化花岗石，所以以最终压桩力控制为主，桩长控制作参考。(2)采用静压施工法时，应充分研究地质条件，考虑沉桩的可能性后，应先行试桩满足设计要求后确定，压重配置应满足压桩力的要求，一般情况压桩力由现场试桩确定。(3)达到压桩力的要求以后，必须持荷稳定，若不能稳定，必须再持荷，一直到持荷稳定为主，可采用两种方法:a.持荷5分钟;b.二次持荷，每次2分钟，间隔5分钟，稳定标准为压力值不降低。(4)施工过程应保持机械运转正常，不宜因沉桩困难而在桩顶加震动器。所以，本工程开工前经过两根工艺试桩后，结合设计、监理、勘察部门的意见，最终确定具体控制的最终压桩力为2560KN，此两根桩桩长为24, 25m均能深人到持力层，符合地质勘察要求。

2动态监控、事中控制

2.1压桩前的准备工作

首先要检查复核桩位和轴线、标高准确性，同时对桩身的产品质量检查，如桩身的规格、型号、生产日期、强度与合格证校对，桩身外观的质量检查可以采用浇水后逐根检查，要求桩身不能有裂纹、桩身弯曲应小于1/1000 L；再检查压桩机械型号、配重、压力表和施工人员的素质、工作环境、供电情况等事项，并根据地质情况和桩尖深度至桩顶标高确定桩长。

2.2压桩过程的质量控制

(1)应严格按照施工方案及有关技术规范的要求进行施工。压桩顺序，应遵循减少挤土效应，避免管桩偏位的原则。一般说来，应注意：先深后浅，先大后小；同一单体建筑或群桩承台应先施压场地中央的桩，后施压周边的桩；毗邻其他建筑物时，由毗邻建筑物向另一方向施压；如周围为基坑的支护结构时，其支护结构应在主体桩施工完成后再行施工。工程桩施工中，对有无挤压情况造成测放桩位偏移，应督促施工单位经常复核。

(2)压好第1节桩至关重要。首先要调平机台，管桩压人前要准确定位、对中，在压桩过程中，宜用经纬仪和吊线锤在互相垂直的两个方向，监控桩的垂直度，其垂直度偏差不宜大于0．5％。监理工程师应督促施工方测量人员对压桩进行全程监控测量，并随时对桩身进行调整、校正，以保证桩的垂直度。

(3)合理调配管节长度，尽量避免接桩时桩尖处于或接近硬持力层。每根桩的管桩接头数不宜超过4个；同一承台桩的接头位置应相互错开。

(4)在压桩过程中，应随时检查压桩压力、压入深度，当压力表读数突然上升或下降时，应停机对照地质资料进行分析，查明是否碰到障碍物或产生断桩等情况。如设计中对压桩压力有要求时，其偏差应在±5％以内。

(5)遇到下列情况之一时，应暂停压桩，并及时与地质、设计、业主等有关方研究、处理：压力值突然下降，沉降量突然增大；桩身混凝土剥落、破碎；桩身突然倾斜、跑位，桩周涌水；地面明显隆起，邻桩上浮或位移过大；按设计图要求的桩长压桩，压桩力未达到设计值；单桩承载力已满足设计值，压桩长度未达到设计要求。

(6)桩压好后桩头高出地面的部分应及时截除，避免机械碰撞或将桩头用作拉锚点。截除应采用锯桩器截割，严禁用大锤横向敲击或扳拉截断。

(7)对需要送桩的管桩，送至设计标高后，其在地面遗留的送桩孔洞，应立即回填覆盖，以免桩机行走时引起地面沉陷。

(8)预应力管桩的垂直度偏差应不大于l％。

2.3接桩的质量控制

连接质量的好坏也直接影响到桩基的质量，接桩的方法有焊接法、硫磺胶泥连接法等。本工程采用焊接法连接，具体的接桩施工质量控制如下:(1)端板及桩套表面应保持清洁，端板坡口上的浮锈应清除干净，表面呈金属光泽后方可焊接；(2)焊接前，可先在下节桩桩顶加定位圈，依靠定位圈将上下节桩对直;并对桩垂直度进行校正；(3)焊条宜采用E43，焊缝高度以将端板周围的U型焊缝接口焊满为宜；(4)两节桩焊接后，应清除焊渣检查焊缝的饱满程度；(5)桩接头焊接完后，焊缝应在自然条件下冷却8分钟以上方可继续沉桩；(6)焊接接桩应按隐蔽工程进行验收。接桩隐蔽验收。在接桩施工中，监理人员应检查接桩方法、工艺是否按施工方案要求进行，接桩界面是否清理干净，焊接时是否采用对角同时施焊，焊缝长度是否满足设计要求，焊缝是否饱满，焊接后焊缝应经过自然冷却8分钟后方能继续压桩等情况进行隐蔽验收。

2.4终桩验收

静压桩终桩时，监理人员应严格按照工艺试所确定的技术参数进行终桩控制，并做好记录。当最终压桩力达到设计要求时，应督促施工单位按规定进行复压，复压次数不少于3次。4.2.6断桩及桩位偏移的判断及处理。桩位偏移:经过开挖，对桩位进行复测，尽管存在挤土侧移现象，但绝大部分桩的平面位置偏差符合规范要求，只有几根桩偏差较大，对承台及配筋做了加大截面、加长配筋的处理。在施工中有几根桩形成断桩，形成断桩的主要原因和预防措施：(1)地质土层软硬变化或有障碍物时，施工处理不当；(2)单桩竖向极限承载力取值偏大；(3)施工场地不平或烂泥积水多，造成压桩时机身不平稳；(4)人为施工操作不当；(5)桩身质量缺陷；(6)机械设备故障。

针对以上情况要防止断桩除了施工管理及对机械、桩身的质量控制外，还要做到:(1)根据地质情况，选择合适的桩靴、施工机械和方法；(2)不论何种土层，首先应保证施工场地平整坚实，有排水措施，让机台行走或施压过程机身平稳不晃动；(3)控制压实后桩顶标高距自然地面不少于50cm，否则要做相应保护处理；(4)单桩竖向极限承载力宜小于桩身额定极限承载力的90%；( 5)压桩过程要根据地质条件情况来控制压桩速度，并注意观测桩身垂直度；(6)在用机械开挖土方时，机械不能碰伤桩身，当土方挖深超过去lm时，必须根据土质进行放坡，当挖深超过3.0m时，应分开挖和放坡卸载。

三、桩基施工后的检测

桩基施工质量除了在施工前及施工过程对其质量控制外，施工后进行的监督检测、评定非常重要，它强调了以科学的合理的检测方案及检测数据为依据，客观公正的对桩基整体质量进行评价。工程桩的检测一般有静力载荷试验，高应变动力测试和低应变动力测试。目前静力载荷试验精度高，是一种比较实际直观的试验方法，它是用千斤顶或压铁等其它物体，直接将荷重作用在桩顶，通过观测桩的沉降量来计算桩的承载力。静载荷试验的费用较大，试验时间也较长。低应变动测方法较为采用的有弹性波反射法，机械阻抗法，球击法等，它是通过桩顶受能量冲击后通过加速度或速度力使感器，将信号输入到放大器，再到储存器以后进行显示，根据波形分析和曲线等计算分析判断桩的缺陷位置及类型，桩的高低应变动测法有快速、经济、方便等优点，可迅速判断桩身混凝土质量以及是否存在某种缺陷。低应变动力检测，可以增加其检测数量，较全面地评价桩身质量，避免在基础质量评定中因检测数量少而使评价带有片面性。

静力载荷试验按行业标准《建筑桩基技术规范》要求，在同一条件下试桩数量不宜小于总桩数的1％，且不应小于3根，工程总桩数在50根以内时不应小于2根。

低应变检测应按行业标准《基桩低应变动力检测规程》(JGJ/T93-95)中规定的弹性波反射法、机械阻抗法、球击法等有关条文进行检测。对于一柱一桩的建筑物或构筑物，全部基桩应进行检测。非一柱一桩时，应按施工班组抽测，抽测数量应根据工程的重要性、抗震设防等级、地质条件、成桩工艺、检测目的等情况，由有关部门协商确定。一般应在每个承台下抽至少一根桩进行动测。对混凝土预制桩，抽测数不得少于该批桩总数的10%，且不得少于5根。

桩基检侧的桩位应结合设计情况和施工质量综合确定，除考虑对整个工程具有代表性外，应选择结构受力比较重要的部位、地质条件比较差的桩，由设计、监理(建设)等单位共同认定，新规范为此对一些重要的或成桩质量可靠性差的桩基工程要求必须采用静载试验法来确定单桩承载力。

本住宅小区工程共有基桩1579根，根据规范要求结合桩径及承台桩数，抽取1%的数量即16根桩做静载荷试验，抽取886根桩做低应变动力测试，桩位由监理及设计单位结合设计图纸、地质情况及施工记录，有目的地抽取及随机抽测相结合进行确定。静载荷试验结果如下：最大沉降量26.19mm, 最小沉降量14.18mm,低应变动力测试结果如下：总试验根数886根，其中I类桩825根，占总数的93.1%, II类桩有61根占总数的6.9%，未出现III、iv类桩。

四、结束语

只要我们一方面严格落实现有技术规范、措施和有关经验，另一方面在工程实践中不断改进提高其技术应用水平，就可以很好地控制预应力管桩的施工质量。本桩基分部工程经参建各方专业人员进行审查验收，一致认定本桩基分部工程施工质量良好，桩基各项指标符合设计图纸及有关规范的要求，同意进行隐蔽并进行上部结构的施工。