分析静压式预应力管桩监理质量控制要点

倪俊

摘   要：随着时代技术的发展，预应力高强度混凝土管桩逐渐被广泛地应用在各个桩基施工中，预应力高强度混凝土管桩具有较高的单桩承载力、管桩的质量稳定且可靠、使用该管桩的施工工序简单以及功效高等多个优点。介绍了静压式施工的工程概况，并从事前、事中、事后控制3个方面分析了施工过程中实施质量监理的要点。

关键词：静压式预应力;监理质量;施工技术

预应力混凝土管桩可以分为先张法与后张法两种预应力管桩。先张法预应力管桩采用先张法预应力工艺与离心成型法相结合制成的一种简体细长且空心的混凝土预制构件，主要由一个圆筒形状的桩身、钢套箍等共同组成。若按照预应力管桩混凝土的强度、等级与壁厚来分，可以分为PC预应力管桩、PHC预应力高轻度混凝土管桩、PTC薄壁管桩，其中PC型管桩混凝土的强度最低为C50，PTC薄壁型管桩的混凝土强度等级最低为C60，PHC型预应力高强混凝土的强度等级最低为C80。预应力高强混凝土管桩在脱模之后还需要放入到高压釜蒸养，使用1 MPa，180 ℃的蒸压来进行护养，使混凝土的强度到达C80，从管桩的成型再到投入使用最短只需要3～4天的时间。近年来，在市区内的施工工程也越来越多，同时，文明施工的要求也越来越高。静压桩在施工时震动小、噪音低、施工快、质量可靠稳定、工期短的优势也逐渐得到了重视，在各地建筑桩基之中被广泛地应用。

1    质量控制

1.1  设计量控制

必须要对施工地的地质勘探报告进行详细的阅读，以掌握整个施工工程的地质情况，并根据实际情况选择科学合理的桩端持力层，同时，桩端必须要在持力层进入到一定的深度，以此提升高桩端的阻力，最大限度地提升管桩的抗震性能[1]。除此以外，還需要确定合适的管桩长度，当桩端进入到持力层相应的深度时，粉土、黏性土、残积土不应该低于对应的数值，同时，砂土、碎石、强风化或全风化岩各有不同的数值。

需要对工程施工地的地质条件与管桩桩身的强度等进行综合的考虑，确定科学合理的单桩承载力度。应该以双桥探头静力触探的资料作为基础，来确定所预制的管桩单桩横向所能承载的极限力值。

根据工程施工地的地址条件、工程上部的荷载以及单管桩的承载力，进行综合的考虑并选出合适的桩型。为了能够保证管桩的质量和降低对承受力的影响，桩的长径比应该在100以内。同时，桩的接头数量也不应该超过3个，在同一项工程中需要避免使用多种类型的管桩，避免出现施工错误。

以工程的地质条件为基础，对单桩的承载力进行考虑，确定出施工时管桩合理的终压值。由于各土层情况不一样，施工时存在一定复杂性，比如，持力层可能因为细砂层部分位置夹有薄弱的土层等情况，在进行地质勘探工作时不一定会发现，所以，对压桩的终压值进行控制非常重要，压桩的终压值应较大一些，其终压值不应该小于单桩横向的承载力。

1.2  施工工艺流程

对所需压桩地基进行测量定位—准备好施工所需压装机并使其就位—进行吊桩并使其对准桩位—对管桩的垂直度进行调整使其正确—进行压桩—复核垂直度—机械进行压桩—接桩—进行压桩—做好以上工作并使压桩达到设计的要求—停止压桩—移动桩机。

1.3  施工质量控制

混凝土桩的强度必须要百分之百达到设计的强度之后才可以将其运输起吊，在堆放混凝土桩时，堆放的场地必须要坚实平整，不同规格的混凝土桩需要将相同的放一堆、不同的分开放。

确定工程压桩的顺序，如群桩承台应该考虑到压桩时其棘突的效应，深度不同的桩基需要先深后浅、先大后小、先长后短。在同一个单体建筑压桩时，需要先在场地中央对其管桩进行施压，然后对周边的桩进行施压，当有一侧靠近建筑物时，应该让靠近建筑物的一侧向另外一个方向进行施压。

控制垂直度的要点，准确地测放桩位。确定压桩机的就位，对压桩机机架的垂直度进行调整，让桩机加持钳口的中心对准地面上的压桩桩位，然后调平压桩机。压桩机需要按照终压力来配足重量，使其能够满足最大压桩力的需求。在一般情况下，压桩机的配重只需要达到单桩管竖向极限承载力值的1.2倍，这样就可以保证压桩时不会接近终压值，导致压桩机身抬起造成晃动，使桩身与桩头的冲击对桩体造成破坏，从而有效地保证桩身的完整性。

当管桩下降至距离地面100 mm左右时，需要对压桩机进行微调使其桩尖准确地对准桩位，然后将其管桩压入土里0.5～1.0 m的距离，再对桩身的垂直度进行校正，最终垂直度的偏差应该控制在0.5%之内，之后才能正式地下压管桩。

在下压管桩的过程中，需要对桩身的垂直度进行实时的测量，当下压管桩桩身偏差超过1%的时候，施工方需要找出垂直度偏差的原因并解决该问题，纠正垂直度。若因地下存在障碍物而导致下压管桩倾斜或者位移时，需要将下压桩拔出，将障碍物全部清除之后才能继续施工。当进行接桩的时候，下节桩的桩头应该高于地面0.5 m左右，并在下节桩的桩头位置设置导向箍;在进行接桩的时候，应该保持接桩接连面的干净，无其他杂质且上下节两桩顺直，上下桩的错位偏差应控制在2 mm以内;当接桩前期工作完成之后，应该在桩的四周均匀、对称、分层、连续地进行焊接，焊接的层数应在两层以上;在焊接完成之后，需等待焊缝自然冷却8 min后才可继续进行施压，防止在送桩的过程中出现桩身偏移或者桩顶位移的情况。

桩顶标高与沉桩压力控制。在施工的过程中，管桩的桩顶标高与沉桩的压力是对整个工程质量进行衡量的一项重要指标。若没有准确地控制所施工的桩顶标高，会在施工的过程中产生许多困难，而沉桩的压力相应地反映出了管桩实际的承载力。控制管桩桩顶标高与沉桩压力的措施主要有以下几点：在软土之中，主要是对管桩的顶部标高进行控制，桩顶的偏差需要控制在（±0.5）mm内;当桩尖处于硬塑黏土、碎石土、粉土、密实砂土层的情况下，需要对压力进行控制;当持力层顶变化较大的情况下，则需要对沉桩的压力进行控制;当桩尖进入砂土、粉土，且在硬层下还有着软弱的下卧层，压力已经达到所规定的值，则需要通过反复地施压来穿透硬层下的软弱下卧层，以此来保证管桩的桩尖能够进入到所设计的持力层中。

2    常见质量问题和处理措施

2.1  桩顶位移

在施工沉桩的过程中，相邻的管桩会出现横向的位移或者管桩上升的情况。以上现象主要是因为管桩的数量过多且土层的饱和密实度与各管桩之间的间距过小。在进行沉桩的时候，沉桩周边的土地会因为被挤到了极限的密度而使其土壤向上隆起，相邻近的桩受到影响，被带着一同涌起[2]。当在软土的地区进行施工沉桩的时候，会因为沉桩所引发的孔隙压力使其相邻的桩涌起或者将其推向另一个方向;没有确定桩位的防线，导致偏差过大;在施工之前所制定的施工顺序存在错误导致出现上述情况;开挖土方的顺序或者方法出现错误。

解决措施：在进行沉桩施工时不得进行开挖基坑的工作，必须要等到沉桩工作完成之后且所产生的孔隙压力完全消散之后才可以进行开挖工作，通常情况下为14日左右;在开挖基坑时必须要做好排水工作，并留置边坡;严格按照设计图纸来确定桩位以及在进行沉桩工作时根据施工地的实际情况选择正确适合的沉桩顺序。

2.2  桩身断裂

在沉桩的过程中，若是桩身突然出现错位、倾斜、下沉增大的情况，桩身可能会出现断裂的情况。主要原因是：在沉桩的过程之中，桩尖接触到地下的障碍物并且桩身无法承受过大的弯矩;若接桩的焊接处存在缺陷，接桩面并不平整，则会导致管桩局部的应力过大，从而使桩部分位置出现碎裂;在起吊、堆放、运输的几个工程中，因操作不当或者放置环境导致管桩出现裂纹或者断裂的情况并没有被工作人员发现，在沉桩时桩身出现了倾斜、弯曲，導致桩身断裂。

预防措施：在沉桩时若接触到障碍物应该及时将管桩拔出，并将地下的障碍物全部清除，确认之后才能再次进行施工;在沉桩的过程中，工作人员若是发现桩身不垂直的情况，应该及时停止沉桩并对其进行纠正;当管桩在打入到1/2或者大于1/2时出现严重倾斜的现象，则不宜使用动桩架的方式进行纠正;在进行上下接桩时，必须要保证上下节桩在同一轴线之上，并且上下节焊接面的焊缝需要连续、光洁、饱满;当管桩在起吊、运输、堆放的过程中，必须要严格地按照相关规定或者规定操作流程来执行。

2.3  桩身倾斜

桩身垂直偏差过大。原因：施工地区的场地不平整，存在一个较大的坡度;压桩机的机身出现倾斜，导致在沉桩的过程中出现桩身倾斜的情况;在进行稳桩的时候，桩本身不垂直，桩帽、送桩器不在一条直线上。

预防措施：在进行施工时，必须要保证施工场地为平整的状态;压桩机架处于垂直的状态，并给予机架足够的配重来保障机身的平稳。

3    结语

随着该项技术的不断发展与推广，设计经验与施工经验都已经逐渐地走向成熟化，但是无论是从施工还是施工地质等方面来看，预应力管桩存在着一定的局限性，所以，在使用预应力管桩时，需要从多个角度进行思考与分析，最大程度地避免事故的发生。

[参考文献]

[1]刘志佳.关于静压预应力管桩施工质量控制的探讨[J].中华民居，2013（3）：28.

[2]贺新宇.静压预应力管桩（PHC）施工技术及质量控制措施分析探讨[J].四川建材，2009，35（4）：45-46.