浅谈先张法预应力混凝土管桩的检测

赵乐周昕

浅谈先张法预应力混凝土管桩的检测

赵乐周昕

一、先张法预应力混凝土管桩的优点和局限性

先张法预应力混凝土管桩简称管桩，在国外应用已有近百年的历史，近20年来我国管桩生产及应用也非常广泛，主要用于工业和民用建筑。

1.管桩的优点

（1）单桩承载力高。预应力管桩桩身混凝土强度高达80MPa，并可打入密实的砂层及强风化层，承载力设计值要比同直径的灌注桩高。

（2）设计选用范围广。管桩规格多，一般的厂家均可生产Φ300～600mm管桩，适用范围较广，在同一建筑物基础中，可根据柱荷载的大小采用不同直径的管桩，既容易解决设计布桩问题，也可充分发挥每根桩的最大承载力。

（3）对持力层起伏变化较大的地质条件适应性强。因为管桩桩节长短不一，常用10～12m一节，也有15～16m一节，也有4～5m、6～7m的短节，搭配灵活，在施工现场可随时根据地质条件的变化调整节桩长度，节省用桩量。

（4）单桩承载力造价便宜。衡量桩基的经济效益，以每米造价或以单方混凝土造价作对比都是不科学的，应用单位承载力（每吨或每千牛）的造价作对比。虽然管桩每米造价比灌注桩贵，但单桩承载力高，结果每吨承载力造价还是比沉管灌注桩便宜，所以每吨承载力的造价在正常情况下还是比灌注桩低。

（5）运输吊装方便，接桩快捷。管桩节长一般在13m以内，桩身又有预应力，起吊时用特制的吊钩勾住管桩的两端就可以方便地吊起来。接桩采用电焊法，接头几分钟就可以焊好。

（6）成桩长度不受施工机械的限制。由于管桩搭配灵活，成桩长度可长可短，不像沉管灌注桩受施工机械的限制，也不像人工挖孔桩那样，成桩长度受地质条件限制。

（7）施工速度快、工效高、工期短。从生产到使用的最短时间只需3～4天；一栋2～3万m2建筑面积的高层建筑，一个月左右便可打完。

2.先管桩的局限性

近年来，靖远县大力支持贫困地区行业协会等专业化组织发展，帮助贫困农民解决农产品加工、储运保鲜、市场营销等方面的难题，形成了“以农兴会、以会带户、优势互补、合作发展”的良好格局。靖远县政府为加快中药材产业健康发展，引导成立了一大批合作经济组织和大宗特色中药材协会、枸杞产业协会，有效提升了中药材社会化服务体系功能，为发展壮大“靖”字号中药材品牌提供了有力支撑。

（1）预应力管桩分为薄壁和厚壁，抗拔桩不宜使用薄壁桩。管桩如作为抗拔桩使用，必须要处理好与承台的连接，一般是在桩顶2～3m内灌芯，放入芯柱，加强连接。

（2）预应力管桩在打桩时，有显著的挤土效应，如果周边有建筑或者人流密集区，应限制其使用，否则容易导致周边建筑开裂，一般退让距离为20～30m。

（3）有地下室的建筑中使用预应力管桩，一般都是先打桩再开挖，也有挖开再打桩，但前提是周边必须放坡支护；如果周边是需要支护，必须先打桩再开挖，要不然中心的挤土应力无法向周边扩散，支护就会出问题，有些基坑的塌方就是因为挤土造成的。

（4）在开挖的过程中，管桩容易倾斜、开裂、断桩，这时候再对管桩进行矫正、加固比较麻烦，一般都是采用灌芯来处理。出现这个情况的原因是管桩的抗剪承载力很低，容易随着土体的变形而断桩、倾斜、开裂。

二、检验的要求及注意事项

1.施工前检验

主要检验内容有：管桩产品合格证及规格、型号的核查；管桩的尺寸偏差、外观质量的抽检；管桩的端板连接部件的抽检；管桩的结构钢筋的抽检；管桩堆放及破损情况的检查等；审查施工单位申报的施工方案，提出审查意见和要求。

成品桩应按图集标准图设计制作，现场应对其外观质量进行检验。管桩的吊运、堆放应严格把关。对接桩焊条、压桩机压力表、压桩机配重、打桩机锤头等相关设备进行检验。预应力混凝土管桩不应用作抗拔桩，在承受较大水平荷载作用或可能出现拉应力的桩基中慎用。

2.施工过程检验

主要检验内容有：桩的定位及压桩就位前的复测；打（压）桩机具的检查；桩身垂直度检测；桩接头焊接质量检测；收锤（终压监控）；沉桩记录的审核；桩挤土效应监测；沉桩对周围环境影响的监测；基坑开挖和截桩头的监督等。

严格规划压桩机行走路线，对其打入深度，落锤、停锤标准，终止压力值，贯入度等进行密切监控。尽可能避免桩内进入泥土等杂物，以免出现问题难以处理。接桩焊接部位严格控制冷却时间，达到冷却标准后方可继续施工。

3.施工后检验

主要检验内容有：截桩后的桩顶标高；桩顶平面位置；桩身完整性；单桩承载力；桩身抗压强度出现争议时进行全截面抗压能力检测等。

基坑开挖应采用小型机械或人工开挖，避免对桩进行破坏，减少桩间土扰动。灌芯处理必须要与承台紧密结合，尽可能大于规范3D的要求，尤其对上部高层建筑更为重要。

三、检测要求

严禁使用压桩机进行竖向抗压承载力检测，该做法存在两个问题：一是基准桩中心与压重平台支墩边的距离违反行业标准；二是加、卸载时荷载的传递达不到荷载传递均匀、连续、无冲击的要求。

尽量不采用高应变法进行承载力检测，其检测结果误差较大。

重要工程选取总桩数10%的桩，对其焊接部位进行焊缝探伤检查。

对25层以上建筑物，低应变检测数量应达到100%，以满足普查要求。对焊接处发现缺陷信号的桩，按Ⅲ类桩进行判定，Ⅲ类桩处理后再进行静载荷试验，确保工程安全。

同一工地的同一规格桩，每施工5000m，应对其单节桩进行破坏性抗折试验。

四、结束语

检测质量关系施工安全，必须严格按照规范要求，公正、科学、严谨、实事求是地进行检测，重视检测过程中的每一个细节，严把施工关，为社会尽责■

（作者单位：安徽省·水利部淮委水利科学研究院233000安徽省水利水电勘测设计院工程质量检测所233000）