预应力管桩施工及其通病处理分析

李西兴

（41省道永嘉福佑至沙头段公路工程建设工作办公室 浙江永嘉 325113）

1 引言

预应力管桩施工在实际的工程项目中具有重要的作用，但受到施工自然与人力因素的干扰，总存在着一些施工问题。下面，通过对龙丽温高速公路文成至瑞安段工程土建施工第5标段预应力管桩施工方案的分析，总结常见问题，并对其进行预设处理，总结施工过程中的注意事项。

2 预应力管桩施工分析

以下，以龙丽温高速公路文成至瑞安段工程土建施工第5标段预应力管桩施工方案为例，对预应力管桩施工进行简单分析。

2.1 工程概述

本标段桩号范围 TZK108+640～TK115+700；TYK108+600～TK115+700，路线长度7.100km以及钱马连接线，主要工程内容：主线的路基、桥涵、互通，隧道等，其中桥梁有9座，互通1处，特长隧道3450m一座。计划工期30个月。

本合同段预应力管桩分布在主线K114+050～K114+350、TK114+687～TK115+700、A、D、E 匝道，共计 233109m。设计深度 10～20m。

本合同段软土地基主要位于K113+080～K115+700、马屿互通及连接线处。具有高含水量、高压缩性及高灵敏度等特性，工程地质差。

2.2 前期设计与准备

（1）格栅采用高强度钢丝焊接成网后表面覆盖塑料而成。

①纵向抗拉强度≥100kN/m；

②横向抗拉强度≥100kN/m；

③极限延伸率≤3%；

④焊点抗剪力≥1600N/节点；

⑤单根钢丝直径不小于2.5mm，边幅搭接时，搭接宽度大于30cm，并每隔20cm用钢丝绑扎。

（2）施工技术准备

①组织施工技术人员熟悉设计图纸，对图纸中存在的问题一一收集整理好，为图纸会审做好准备。熟悉并掌握施工场地的工程地质详细勘察报告内容，特别是持力层标高的起伏和圆砾层的情况。②由项目技术负责人组织有关施工技术人员参加图纸会审，为完成本项目工作提出合理化建议。③组织测量人员进行测量控制点的移交，做轴线点埋设工作，并加以保护好。轴线、标高控制点标志宜牢固地远离施工场地20m以外不受沉桩影响的地方，并在每次测设桩位前依据控制点复核桩位引点和桩位的变形情况作修正。此外，施工技术安全交底要落实到施工班组、签字并存档。

2.3 施工流程介绍

①需要进行施工准备，为了顺利开展施工过程，需要对施工场地、施工材料进行准备并进行测量放样以及管桩吊运、进场验收和堆放工作；②根据实际施工情况，就位桩机；在一切工作就绪时；③开展吊装、对中、调直工作。需要注意的是，为了保证施工的整体质量，需要对流程中的每一个环节进行管控。

2.4 管桩施工注意事项

在管桩施工过程中，需要在管桩打设、打桩与布桩等环节进行注意。首先，应注意管桩打设次序应遵循先中间后两侧，先结构后路基的原则；其次，桥台位置布桩时，应注意留出桥台灌注桩位置，即适当改动与灌注桩有冲突的桩位；此外，打桩时，随时注意桩的轴心受压，若有偏移要及时调整；另外，静压法沉桩应以到达的桩尖持力层，最终压桩力为控制指标，桩尖位于风化岩土层时，以压桩力控制为主，达到设计要求；且在静压法施工过程中，应保持机械运转正常，不宜因沉桩困难而在桩顶加震动器，压桩力等控制指标应由现场试桩确定；还要注意的是沉桩达到桩压力的要求后，必须持荷稳定，若不能稳定，必须再持荷，直到持荷稳定为止；其次，每一根桩的沉桩过程应连续进行，中间停歇时间不宜太长。在桩打好后，桩头高出地面的部分应小心保护，严禁施工机械碰撞或将桩头用作锚拉点；送桩遗留的孔洞，应立即回填或做好覆盖。严禁边打桩边开挖基坑。土方开挖前应制定详细的施工方案，包括土方开挖顺序，设备选择，道路设置，施工进度计划，降排水措施及季节性（冬季，雨季，汛期）。桩体施工完成后放置一个月方能进行路基填筑，以免荷载对桩身形成挤压，造成桩身倾斜。

3 意外情况分析

3.1 挤土效应和振动影响

锤击法施工预应力管桩会产生一定的力，这些力会做用到旁边的土体，对土体的结构造成干扰与破坏，此时整个土体的应力状态就会发生改变，产生挤土效应；每天成桩数量太多、压桩速率太快、布桩过多过密，加剧了挤土效应，激凸效应可能会导致桩体抬升，对施工的进程与质量产生影响。因此需要施工方控制好时间与速度，给土体一定的自愈合时间，以减小挤土效应的影响。

3.2 沉桩时遇到浅层障碍无法继续沉桩

由于地质勘察报告中未能特别强调浅层障碍物及局部的土层分布深度和性质，导致沉桩时遇到浅部的老基础、大孤石，较深部（20m左右）的硬塑老黏土和非常密实砂层、砂砾石层等情况无法施工。因此，需要施工方在施工前做好充分的前期准备，尽可能清除掉浅层的一些障碍。根据工程所处的环境等实际情况进行分析与预判，清理好施工现场。

4 通病预防及处理方法

通过对一些预应力管桩施工案例的经验总结，针对施工中一些常遇到的问题以及一些不可避免的因素进行原因分析，并对其预防及处理方法进行简单的论述，具体情况详见表1。

5 施工过程中的质量控制

（1）通过对施工材料、施工人员质量的把关提升施工质量。比如针对施工过程中的焊接环节，对焊接的材料以及操作人员的水平进行管控，在施工工程中也要加强监管，避免疏漏。

（2）沉桩施工前，确定沉桩施工方案和控制原则，并提前一天报请监理工程师批准，直至批准通过后方可进行施工。

（3）每根桩在沉入前，应再次进行检查，经监理工程师确认合格后，方可沉桩。沉桩一经开始，就必须连续操作完成，不得无故中断。

表1 通病的预防及处理方法

（4）开始沉桩前应检查锤、替打与桩是否在同一轴线上，避免偏心锤击；沉桩过程中，要密切注意贯入度变化，发现异常情况，及时与现场设计代表、业主和监理联系、协商解决；打桩要“重锤低击”，“低提重打”。桩开始打入时，桩锤落距宜小，一般为1.5～0.8m，打入一定深度后方可增大落距，但最大不超过1.8m。

（5）配置必要的安全防护设施，如自动断电开关、防护罩、安全带、消防器具等。施工场地内重要位置设安全标志，并由专人管理，有危险的作业，如接电、施工机械操作等实行专人专项操作，并需持证上岗。

（6）施工现场的用电线路、用电设施的安装和使用，必须符合安全规范和安全操作规程，并按照施工组织设计进行架设，严禁任意拉线接电。施工现场必须设有保证施工安全的夜间照明，采用符合安全要求的电压。

（7）加强施工现场的防火、防盗。

（8）使用静压桩机前，应先熟悉本机构造及工作原理。检查各部件是否牢固的安装在正确位置。

（9）每天施工前检查桩机的安全制动装置，套桩钢绳、卷扬钢绳、卡环、滑轮的磨损情况，应经常更换套桩钢绳。

6 结语

综上所述，现在的预应力管桩施工过程中还是存在着不少问题，因此，需要相关部门高度关注，致力于解决预应力管道施工的常见问题，提出切实可行的解决方案，推动其发展。对一些不可避免的因素也要加以控制，保证桩体的稳定性，以保证整个施工质量的稳定性。

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[2]吴裕汉，孙文敏，刘锦鹏，黄 磊，钟树宏.某工程预应力管桩施工方案[C].施工技术编辑部，2005.

[3]童金清，戴翼.预应力管桩质量事故分析[C].江苏省土木建筑学会，江苏省勘察设计行业协会，江苏省建筑工程勘察技术情报站，2015.