先张法预应力管桩（锤击法）施工的控制要点及分析

曹玉洋 孙文超

（1.大连泛华工程建设监理有限公司 2.大连泛华工程建设监理有限公司）

先张法预应力管桩（锤击法）施工的控制要点及分析

曹玉洋1孙文超2

（1.大连泛华工程建设监理有限公司 2.大连泛华工程建设监理有限公司）

预应力管桩具有承载力强、使用性能强、施工成本低等优势。本文从施工前期、中期、后期进行分析，并对预应力管桩施工要点注意问题进行分析。

预应力管桩 施工控制 要点分析

引言

预应力混凝土管桩是一种常用的基础形式，是深基础的一种，通常是由基桩和连接于桩顶的承台共同组成。因为桩基础具有承载力高、沉降速率低、沉降量小而均匀等特点，能够承受垂直荷载、水平荷载、上拔力及机器产生的振动或动力作用；故当天然地基的浅基础承载力不能满足要求而沉降量过大或地基稳定性不足时，经常采用预应力混凝土管桩基础。

一、施工准备阶段的控制

1.桩锤的选择。选择桩锤时，必须充分考虑桩的直径、入土长度、结构形式以及土质条

件，熟悉各种锤的特性，桩锤的夯击能量必须克服桩的贯入阻力。贯入力包括桩尖阻力、桩侧摩阻力和桩锤回弹产生的能量损失等如果桩锤过轻，则桩锤的能量不能满足将桩送到设计标高的要求，若锤过重则锤击应力太大，又可能会将桩头击碎。鉴于木工程地质状况主要为软土和沙砾两种土层，地域空广，且环境要求不高，故选用了蒸汽锤，锤体总质量14吨。

2.桩架的选择桩架的设置、安装和准备工作对打桩效率有很大影响木工程桩架选用

D-308S型履带行走式桩架，其特点是移动复活，使用力一便，运行机构为履带，对场地要求比较低。

3.沉桩顺序。根据打桩施工区域内的地质情况和桩位总平而图，合理选择打桩顺序，避免挤土效应对周围建筑物产生不利影响木工程桩基施工顺序的原则是:先深后浅，从中间向四周对称施打。

4.堆存吊运。木工程管桩分节长度为8-15m，管桩吊装采用两支点法，吊点距管桩端部0.2L处，绳索与桩身水平夹角不小于45度施工场地管桩堆存使用软垫(木垫)，堆放不超过2层；管桩起吊运输中尽量避免受震动、冲撞，在管桩起吊-侧的桩架上放置旧轮胎，作为防碰撞措施之一。

5.管桩龄期的确定。管桩施工前，混凝土强度应达到设计强度，但生产厂家 一般达到80%的设计强度后就允许管桩出)，因此，打桩前应检查桩的生产时间是否满足桩龄期的要求。

二、施工阶段的质量控制

1. 插桩。桩在锤击过程中修正桩的角度较困难，因此就位时应准确安放第一节管桩(底桩)插入地下时，要保持位置、方向正确。插桩时要轻打，并认真检查，若有偏差及时纠正，偏差太大无法纠正时要拔出重打；桩的垂直度可通过桩机导架的旋转、滑动及停留进行调整，经纬仪设置在离打桩架25m以外进行观测，确保桩身、桩帽和桩锤二者中心线重合。

2. 锤打。如地层较软，初打时可能下沉量较大，宜采取低锤轻打；随着沉桩加深，沉速减慢，起锤高度可逐渐增加。锤击沉桩采用重锤轻打，可以有效降低锤击应力，减少桩头破损在打桩过程中，桩锤、桩帽、桩身应保持在同一轴线上，避免管桩受到偏心锤打，而导致管桩受弯受折；如桩身较难下沉时，要检查落锤有无倾斜偏心，特别是要检查桩垫、桩帽是否合适如果不合适，需更换或补充软垫每根桩连续一次打完，不要中断。

3. 接桩。当下节桩的桩头距地而1米左右时，即可进行焊接接桩接桩时，要注意新接桩节与原桩节的轴线一致，施焊而上的泥土、油污、铁锈等要预先清刷干净。为方便新接桩节的引导就位接桩时可在下节桩头上安装导向箍。上节桩找正方向后，对称点焊4-6点加以固定，然后拆除导向箍。管桩焊接施工应由两位有经验的焊工对称、分层、均匀、连续施焊；施焊第一层时，适当加大电流，加大熔深。第一层宜采用庐3. 2的焊条，第二层采用庐4.0 焊条，并保证焊接质量焊完后待焊缝自然冷却8 -lOmin，始可继续锤击沉桩。

4. 送桩。为将管桩打到设计标高，需要采用送桩器，送桩器用钢板制作，圆简形，长度视送桩深度而定，一般为5 - 8米，木工程采用插销式送桩器，下端插销长度300mm，插销外径比管桩内径小30mm。

5.管桩施工控制。 在正式打桩之前，要认真检查打桩设备各部份的性能，以保证正常运作。另外，打桩前应在桩身一面标上每m标记，以便打桩时记录。第一节桩起吊就位插入地面时的垂直度偏差不得大于 0. 50%并用长条水准尺或其他测量仪器校正，必要时，要拔出重插。施工过程中，桩帽和桩身的中心线应重合，当桩身倾斜率超过0. 8%时，应找出原因并设法纠正。当桩尖进入硬土层后，严禁用移动桩架等强行回扳的方法纠偏。第一节桩顶离地面0.5m左右时，进行桩底混凝土浇灌，按设计要求为C20混凝土lm高，可在现场拌制。配桩时，上下节桩错位偏差不超2 mm；配桩时要参考地质资料和附近已施工管桩的长度，并保证送桩深度不超过桩顶设计标高。

三、常见质量问题预防及处理方法

1. 桩身断裂。问题产生原因:桩身弯曲过大、强度低、不能承受锤击的作用力；桩的堆放、运输、起吊过程中产生的断裂，植桩前没有发现，受力后导致断裂。预防和处理方法:桩的强度必须达到100%后，方可植桩和沉打桩，打桩区域地下障碍物必须清理干净，以防止桩尖位移不在桩的纵横轴线上。为此，打桩前必须严格检查桩身的外观质量，防止将断桩就位使用。

2. 桩顶碎裂。问题产生原因:桩锤选用不合理，不适用于桩断面尺寸及形状；桩顶平面不垂直轴线，不符合规范规定；桩帽与桩接触面不平整；沉桩时桩不垂直。预防和处理方法:根据地质条件，桩断面尺寸及形状，合理选择桩锤；桩顶平面是否垂直桩的轴线，不符合规范规定的不得使用，或经修补后才能使用；及时检查桩帽与桩的接触面处是否平整，如不平整应进行处理后，方可施打；沉桩时稳桩要垂直，桩顶应加草帘、胶皮等缓冲垫。

3. 桩顶位移。问题产生原因:基坑开挖过早或土层分布不均匀，造成挤土效应，导致桩顶偏移；地下水位较浅，在锤击打桩顶过程中，水压力导致桩身滑动。预防和处理方法:同“桩顶断裂”的顶控对策；采用井点降水、砂井或盲沟等降水及排水措施，沉桩期间不得同时开挖基坑，需待沉桩完毕后相隔适当的时间方可开挖；采用“植桩法”(先钻孔，钻透硬夹层，将桩插入孔内，打至设计要求)以减少土的挤密及孔隙水压力的上升。

4. 桩身倾斜。问题产生原因:桩机就位的场地不平整或地基承载力不均匀，造成桩机产生倾斜，致使桩机无法稳固。预防和处理方法:打桩作业区的场地必须平整，不平整的应该先进行场地硬化及平整；桩机就位后，底盘应水平稳固，稳桩必须垂直；桩尖与桩身一定要保持在同一轴线上，当桩尖在地下遇到硬物等时应及时处理后，方可施打。

5.接桩脱裂。问题产生原因:在接桩的时候采用焊接连接，焊缝质量控制不当，未按照技术要求施焊。预防和处理方法:链接处表面应干净，连接铁件要保持平整，焊区质量必须符合技术要求和质量标准的规范，接桩应严格控制上下桩中心线在同一轴线上。

6.沉桩达不到设计要求。问题产生原因:施工前未了解工程地质条件或选用桩机不合理，致使桩身贯入度未满足要求。预防和处理方法:施工作业前必须熟悉现场的工程地质情况，根据地质条件、桩断面及自重，合理选择施工机械及施工方法。

四、结语

随着建筑工程的不断发展，各种施工技术水平有了很大的提高，预应力管桩施工承载力以及使用性能都很强，同时还能节约施工成本，在很多工程中广泛的应用，因此，不断的完善预应力施工技术，与时俱进，促进工程的质量的不断提升。

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[2] 刘凯. 软基处理中预应力管桩施工技术浅析[J]. 门窗. 2012(04)

[3] 王忠惠. 提高预应力管桩的施工质量[J]. 内蒙古科技与经济. 2012(12)

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1007-6344（2015）02-0128-01