高层建筑静压预应力管桩施工技术

胡志好 卢建军

摘要：本文通过对我国高层建筑静压预应力管桩施工技术进行分析，并提出一些措施来对其进行强化，期望能更好的促进静压预应力管桩施工技术的发展和应用。

关键词：承载力；标准高度；垂直度；建筑工程施工；施工技术

中图分类号：TU74文献标识码： A

引言

随着城市发展的需求及用地的紧张化，高层建筑慢慢成为城市建设中的主要趋势，当上部结构荷载的增大而浅基础无法满足荷载设计要求又不宜进行地基处理时，桩基础的提出及发展成为一种必然。预应力混凝土管桩因其质量有保证、施工进度快、承载力能力高、施工现场无污染等众多优点，在各种桩型中脱颖而出，成为我国基础建设当中最重要的一种基础形式。虽然预应力混凝土管桩有很多优点，但它也有局限性，譬如它是否适用于各个地区的地层，在基础施工中会碰到怎样的问题以及这种基础形式未来的发展趋势如何等等。本文就以某一工程为依托，重点分析了这种混凝土管桩的施工效果。

一、建筑静压预应力管桩施工技术的原理

建筑静压预应力管桩施工，需要在工程桩机就位之后，使用自带的起吊设施，把管桩吊起进行喂桩，将管桩利用桩机中的夹具来进行夹抱，将其垂直的角度进行调整到位之后，再进一步的施压。对桩施压的时候，小车要安装在大小步履上的时候需要桩机自身利用油缸来支撑，要使小车能够在大小步履轨道上面控制住油缸的运动，那么桩机在进行抱压桩的时候，需要利用桩机自身重量和配件重量，使用器缸液压互联动力系统方式，将夹头相交产生的压力对桩进行施加。管桩逐渐的被桩机压力压入在地基中的时候，需要再把上下两节管桩利用焊接的形式连接起来，使其满足接长的要求，于此同时，使用送桩设备把桩顶送到设计的标准高度，这就是一种成桩工艺。

二、工艺特点

（一）所有预应力管桩静压施工当桩尖进入持力层并通过强烈挤土(不小于2m)后最终静压值(PU)相同，桩底标高随持力层深度和持力层土体结构，密度变化而各不相同。

（二）预应力管桩的实际有效桩长须通过不同区域同直径，同终压值加长送桩杆探孔后确定，并根据地勘报告持力层标高波动趋势和土层密度调整配置有效桩长。

（三）最终桩顶标高因探孔区域，持力层密度误差和群桩挤土效应影响，同一桩基承台桩顶实际标高可能产生差异，土方开挖后少数桩头需进行截桩或接桩处理。

（四）为有效提高预应力管桩单桩承载力，用足桩身强度，单桩最终静压值PU将按不同桩径和壁厚的桩身强度确定.

三、施工工艺流程及操作要点

（一）施工工艺流程(见图1)

图1施工工艺流程

四、建筑静压预应力管桩施工中的要点

（一）桩身垂直度超过允许偏差值

在操作过程中，基坑土方开挖操作不当，桩身手里不平衡导致大面积倾斜，或者施工场地不平，桩基本身就是倾斜的，其倾斜度超过了桩身所允许的偏差值。预防此类现象出现的预防措施有：一，保持施工场地的平整，若发现施工场地出现局部的图纸松软或者是局部隆起等现象，应及时进行解决；二，基坑的土方开挖应该采取分层均匀进行的操作方法，切不可边挖边沉；三，遇到这种现象要进行调查分析，弄清楚哪些桩还可以使用，哪些桩需要报废，哪些桩应折减其承载力，然后根据实际情况进行补桩。

（二）压桩前进行质量控制

压桩之前，应当建立有关的质量管理网络，根据质量评定标准制定有关的奖惩制度，务必贯彻执行质量责任制度。对于与工程有关的各种相关人员都必须持证上岗，如：施工员，质检员，测量员，焊工等。同时，施工前，要详细的研究当地的地质勘察的详细报告，以保证静压预应力管桩工程不会受到不必要的影响。最后要保证施工方案必须具有针对性，具体措施，具体流程都要标明确，顺序合理。同时对于试压桩的规格，长度，地质条件都需要有代表性。

（三）对建筑施工中桩点的位置进行测量定位放线

桩点位置确定之前，先需要对其进行设计图纸，施工单位对设计图纸进行严格的审核，根据设计将桩点位置坐标的尺寸关系精确的计算出来，再利用先进的相关设备，把桩点位置精确的测量定位放线。桩点位置在确定之后，在桩点中心利用长30厘米小8钢筋插入土中，根据建筑施工的需求，对其做好相关的标识。

（四）桩头和桩尖

1)预应力管桩终压值控制静压施土土艺其有效承载力60%是靠土程桩端承力提供，如采用开口桩尖在静压挤土过程中孔口管塞效应受持力层土体密度均匀性和管桩孔壁平整度影响，相同终压值由十管塞效应不同桩长变化波动较大，因此终压值控制施土土艺必须采用闭口桩尖，如图7a所示。

2)土程桩尖采用简易钢质且具有注浆槽构造的桩尖尺寸，如图7b所示。

3)为保证土程桩送桩与超标高送桩地表土及杂物不掉进桩孔内，在土程桩静压起吊前采用lmm厚圆形白铁皮点焊固定在桩孔口，土方开挖后用氧气乙炔吹割直接浇筑灌芯混凝土，如图7c所示。

(五)锤击法施工的前期准备工作

捶击法施工的前期准备工作主要包括以下几个方面:其一选择桩锤在使用捶击法施工时应该根据工程的实际状况流分的考虑施工现场的土质条件预应力管桩的结构形式、入土深度、桩身直径等然后熟悉各种桩锤的性质脏锤在夯击施工的过程中具备的能力必须大于桩身进入土壤中的阻力,并且在锤击的过程中加果桩锤过轻则桩锤的能量不能够将桩身送入到既定的深度胆是桩锤过重则可能会导致桩头被击碎,因此根据施工现场的具体状况以及预应力管桩的承载能力该工程的施工单位决定采用HD50筒式柴油锤;其二选择桩架脏架的准备工作、安装以及设置位置对锤击的效率具有非常大的影响根据工程施工现场的具体状况二央定采用履带行走式桩架该种桩架的应用优势表现为对施工场地的要求相对较低、运行方便、移动灵活等;其三控制沉桩的顺序在进行桩施工时应该根据施工现场的地质状况、桩位的平面图等选择沉桩的顺序通常采用从中间向四周、由深入浅、对称施打的方式,以此防止在施工的过程中对周围建筑造成不利的影响。

（六）施工定桩位

在压桩施工区域附近设置控制桩与水准点，不少于2个，其位置以不受压桩影响为原则，轴线控制桩应设置在距外墙桩5m-10m处，以控制桩基轴线和标高。由于放线的准确与否直接影响建筑物的位置是否符合“规划”要求，而桩位的准确与否又直接影响着整个工程的结构，因此，这两个工序的重要性不容忽视。项目技术管理人员应该用监测装置对已定好的轴线位、桩点位进行复核，根据建筑物与结构桩位图进行逐位校核，发现不符合要求的及时纠正。

（七）终压（即终止压桩）标准及终压的控制

终压标准应该以质检部门、设计单位、施工单位、建设单位、勘察单位及监理单位等有关部门在试桩会议中根据试桩的实际情况确定的标准为准则。一般情况下，除保证桩长及桩尖入持力层深度应该满足设计要求外，还要控制终压值Q的大小。总结西安地区近几年静压桩的工程实践经验，终压值Q可以按以下原则来控制：(1)当桩端持力层为粘土、粉质粘土时，主要控制桩端达到的设计深度，终压值Q＝（0.6～1.3）Rk。(2)当桩端持力层为标贯击数较低、中密以下的粉细砂时，以控制桩端入持力层深度为主，终压值作参考，Q＝（1.6～2.0）Rk。(3)当桩端持力层为标贯击数较高，中密以上的中粗砂、砾砂时，以控制终压值为主，Q＝（1.8～2.5）Rk，长桩取低值，短桩取高值；击数低取低值，击数高取高值。

结束语

综上所述，在静压预应力管桩施工过程中只要严格落实现有各项技术规范、措施和有关经验，同时在施工过程中不断改进提高其技术应用水平，就可以很好地控制静压高强预应力管桩施工质量和施工安全。

参考文献：

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