某预应力高强混凝土管桩（PHC桩）基础工程施工质量控制研究

陈建学

（宿迁开放大学，江苏 宿迁 223801）

某预应力高强混凝土管桩（PHC桩）基础工程施工质量控制研究

陈建学

（宿迁开放大学，江苏 宿迁 223801）

文章参考《建筑桩基技术规范》、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》的相关要求，结合某幼儿园工程桩基础施工，对基础工程施工的每一个工序进行了严格的质量控制研究；对施工过程中出现的质量问题进行了系统分析，并及时纠正和预防；对施工质量验收等相关环节进行了探讨；对同类工程施工质量控制具有一定参考价值。

桩基础；混凝土管桩；预应力；桩基检测

预应力管桩是采用预应力工艺、经离心成型、常压或高压蒸汽养护工艺在工厂标准化、规模化生产制造的预应力中空圆筒体细长混凝土预制构件。主要由圆筒型桩身、端头板合钢套箍等组成。预制预应力管桩砼强度等级可分为：预应力砼管桩（PC桩）、预应力高强砼管桩（PHC桩）和预应力砼薄壁管桩（PTC桩）。文章结合迁蓝天苑幼儿园基础管桩工程，对预应力高强砼管桩（PHC桩）质量控制进行研究。

1 工程概况

蓝天苑幼儿园桩基础工程，位于宿迁经济开发区，东至诚一路，西至蓝领公寓项目用地，南至诚三路，北至苏州路商业街用地。该工程桩位共420个，设计桩长20m，直径为φ400mm、管桩壁厚95mm，混凝土等级为C40的高强度预应力砼管桩（PHC），工程设计单桩最佳承载力值为2000kN。桩型设计为：PHC－A500(100)，桩设计桩长20m，直径为φ400mm、管桩壁厚95mm，混凝土等级为C40的高强度预应力砼管桩（PHC），单桩有效承载力设计值为2000kN；管桩的焊接采用端板焊接。

现场施工压桩时，沉桩长度两项指标是以打桩机贯入度、设计桩长进行有效控制，控制贯入度为重点，将桩段全部压入为控制要点；施工中要求采用静压法进行沉桩，沉桩应控制沉桩速率；工程桩施工过程中每根桩加强质量控制，完毕后按规范进行随机抽检。基础桩工程施工质量控制：①桩身垂直度检查，桩身偏差为1%，符合规范要求；②桩位偏差：③横向及双排条形桩基垂直纵轴方向偏差允许极限值为100mm，平行纵轴方向允许偏差极限值为150mm。

2 桩基工程施工准备

2.1 施工前技术交底

在施工时，首先熟悉施工图纸和地质勘察报告是前提，同时做好技术交底工作，各土层的物理力学影响指标要熟悉掌握；对于建筑物的邻近建筑物、构筑物具体位置、距离结构和基础的详细情况要了如指掌，绝对避免因为基桩施工造成地下管网及线损坏，带来不必要的损失。

2.2 施工前机械设备及材料准备措施

根据本工程需要，本工程使用一台6OOT静压桩机投入该工程施工。该型号桩机为步履式：便于移位、对桩位，方便快捷，能准确快捷，沉桩力最大可达：8000kN，机身自重为：800kN。高强度砼预应力管桩是本工程施工主要施工材料，材料进场后主要检查供货方提供产品出厂合格证，产品生产制作日期，制作规格大小，砼强度等都应符合规范标准，进场管桩有序堆放，管桩堆放高度不高于4层。

2.3 施工场地硬化处理措施

在工程施工前，对整个生产施工顺序、场地管桩摆放、管桩运输及道路进行合理规划。首先选择好车辆出入口，在针对道路及场地进行平整、夯实，地面坡度不得大于1%，管桩堆放方便施工，便于搬运，杜绝发生桩机倾覆事故。

2.4 施工质量保证措施

施工前反复校核桩位，最大允许偏差为5cm，施工过程中接桩，保证桩上下距离中心线误差不得大于10mm，控制桩身垂直度，允许偏差在1%～2%的桩长内；桩的焊接要严格要求，接桩焊接时，首先将桩头清理干净，焊缝应连续饱满呈均匀鱼鳞状，无焊包，焊缝等质量通病，焊接后，待焊口温度自然冷却至常温状态（一般要求冷却8～12min），然后继续施工，压入土层；当施工过程中因发现地质条件与地质勘察报告不同时，压桩情况有变异时，要停工，立即向建设单位汇报，与设计人员及监理进行沟通，以便于能采取相应措施保证压装持续施工。

3 主要施工方法及流程

3.1 施工流程

开始沉桩时，根据第一根桩的各种参数，核对数据是否与试桩数据一致，并将最终确定的各种沉桩压力参数以书面形式写进静压施工验收记录。预制桩必须在混凝土强度达100%方可进行运输和施工，使用送桩器送桩，桩身中心线与送桩器的中心线在同一直线上，送桩器拔出后的桩孔及时回填。

3.2 测量放线

由施工员复核业主提供的轴线坐标数据和桩位尺寸数据等，正确地计算出各桩位点之间的工程关系，再依据复核后的数据对业主提供的建筑物控制点（线）、履行接收手续。所有测放的步骤及桩位与高程必须有书面说明及计算过程，注明测控点的起、始点位置，以便放样及复核。桩位的测放允许误差为2cm。

3.3 施工过程的监视和控制

桩身垂直度控制以经纬仪控制为主，以线锤控制为辅。用两只经纬仪或垂球交叉成90度，架在桩机正前方和正侧方能看清方桩、同时不因施工震动受影响的地方，并指挥桩机进行前后左右反复调整。压桩时一定要让桩头对准地面桩位标志，对好桩时的位移偏差应控制在2cm内，施工过程中加强标高控制，允许误差为±5cm。

3.4 接桩

本工程桩基链接采用电焊接头，先调节上节桩垂直，然后在进行进行焊接。首先采取焊接固定点方式进行固定，确保桩身垂直，同时再由两名电焊工进行对称行焊接，焊接时做到焊缝应连续饱满呈均匀鱼鳞状，无焊包，焊缝等质量问题。管桩焊接、接桩、桩顶平整度应满足如下条件：①焊接完成后，不能立即沉桩，要自然冷却至恒温，才能沉桩，在此过程中杜绝用水冷却或焊完即开始沉桩；②沉桩接桩的焊缝要求：焊缝接边深度要小于0.5mm，上下端部错口误差为3mm内，焊缝外观质量要做到饱满，无裂缝，无焊包、无气孔。

3.5 送桩

根据设计要求，设置控制点，其误差为±50mm，施工前做到复核、校正送桩器垂直度，避免因受外力或偏心受压给桩段带来的弯矩，影响垂直度。每根管桩施工完毕后，采取有效措施挡住管桩孔口，防止泥土落入桩孔中。

4 桩基检测中静载试验法

维持荷载收敛法分级加载是本工程采用的主要验收方法，分级加载宜为最大加载量或预估极限承载力的1/10，加载或卸载时应使荷载传递均匀、连续。再检测过程中持续荷载5min，当荷载检测过程中荷载值在+15%～-5%，即为合格。

4.1 试验加卸载方式

采用逐级加载或卸载，第一级加载取分级荷载的3倍，第二级加载取分级荷载的5倍，第三级取分级荷载的7倍，第四级加截取分级荷载的8倍，第五级加截取分级荷载的9倍，第六级加载取分级荷载的10倍；卸载可分为三级，第一级取分级荷载的5倍，第二级取分级荷载的3倍，第三级卸载至零；沉降趋于收敛条件，毎级荷载作用下，连续两次出现后10min沉降增量小于前10min沉降增量（从每级开始记录后的第40min开始计算）；当桩的沉降趋于收敛时，再施加下一级荷载。加载时，每级荷载的维持时间不得少于1h，第六级荷载的时间最少2h且持续；在卸载过程中，毎级荷载维持20min，直至卸载至值为零后，方可进行下一级荷载，记录20min。

4.2 试验终止加载条件

单桩竖向抗压静载试验出现下列情况之一时，可终止加载：当判定极限承载力的陡降段时，荷载～沉降（Q～S）呈曲线，且桩顶总沉降量超过40mm；当持续施工时，某段桩顶荷载作用相同，但沉降量是前一级下沉降量的2倍，且连续24h内，尚未达到相对稳定标准；或连续4h尚未趋于收敛；25m以上的非欠岩桩，荷载～沉降曲线呈缓变型，桩顶总沉降量大于60mm；当设计荷载小于试验荷载的2倍时，反力装置的最大加载能力应达到试验最大加载量。

5 结束语

文章结合背景工程在分析桩基施工控制要点和方法的基础上，针对预应力管桩的施工过程中采取质量控制方案，总结得到以下结论：该工程地质中含杂填土及风化砂质泥岩的土层，适宜使用静压预应力管桩进行施工，并取得了良好的效果。本工程中的预应力管桩所采用的压桩机施工法，较好地保证了预应力管桩的施工质量，应优先采用。

[1]建筑桩基技术规范[S].JGJ94-2008.

[2]建筑地基基础工程施工质量验收规范[S].GB50202-2013.

TU37

A

2096-2789（2016）12-0144-02