商住预应力管桩施工技术要点及质量控制分析

赖彬腾

摘 要：预应力管桩是房建工程中常用的一种地基处理技术，具有植桩方便、工艺简单、造价便宜及抗震性好等优点。以福建省莆田市涵江区的融创·溪郡商业住宅工程为例，详细阐述预应力管桩的特点及施工准备，研究预应力管桩施工要点，包括桩位放样、吊桩、喂桩、压桩及接桩等，并分析预应力管桩质量控制，以期为类似工程施工积累经验。

关键词：房建工程;预应力管桩;施工技术;质量控制

中图分类号：TU753.3 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2021）32-0095-03

Key Points of Construction Technology and Quality Control Analysis of Commercial and Residential Prestressed Pipe Pile

LAI Binteng

（China Communications Construction Hongfeng Group Co.， Ltd.， Putian Fujian 365000）

Abstract： Prestressed pipe pile is a kind of foundation treatment technology commonly used in housing construction. It has the advantages of convenient pile planting， simple technology， low cost and good earthquake resistance. This article takes the Rongchuang·xijun commercial residential project in Hanjiang District of Putian City as an example， elaborates the characteristics of prestressed pipe piles and construction preparations， and studies the key points of prestressed pipe pile construction， including pile position setting， lifting piles， feeding pile， pressed pile and connected pile， etc.， and analyzed the quality control of prestressed pipe piles， hoping to accumulate experience for similar project construction.

Keywords： housing construction;prestressed pipe piles;construction technology;quality control

1 工程概況及桩基形式的选定

拟建融创·溪郡位于福建省莆田市涵江区兴涵水都片区苍林地块控规内，场地西北侧毗邻香林路，西南侧与商业金融业用地以在建道路紫霞路相隔，西北侧紧邻河道、六一西路，东南侧目前为空地。共建10幢住宅楼，总建筑面积为148 696.42 m，地上建筑面积为116 963.84 m，地下建筑面积为31 732.58 m，建筑占地面积为7 929.16 m。主楼层数为18～33层，并在建筑物底下及其中间地块设有一层地下室，采用桩基础。本工程±0.000相当于绝对标高8.700 m，场地标高一般在4.63～8.36 m，最大高差为3.73 m。根据相关标准的规定，基坑支护结构的安全等级为一级，变形控制在40 mm以内。

应综合考虑工程地质情况、周围环境、上部结构类型、建筑物的使用要求、荷载的大小及分布和施工条件等因素来确定桩型。根据本工程地质勘查的情况及钻孔揭露，场地地面以下覆盖土层有杂填土①、淤泥②、粉质黏土③、（含泥）中砂④、残积砂质黏性土⑤、全风化花岗岩⑥和砂土状强风化花岗岩⑦。具体分层情况如表1所示。

结合工程地质和基坑周边情况，本工程初步选用预应力管桩。预应力管桩是利用先张预应力结合离心成型工艺制作而成的一种圆筒形空心预制混凝土构件，一般采用标号等级C80以上的混凝土，所以有着较高的强度和承载能力，能够打入较为密实的砂层或者强风化岩层。受挤压作用的影响，相对于原状土质，桩端的承载能力能够提高70%，且桩身外侧的摩擦阻力能够提高20%～40%。

2 预应力管桩的特点及施工准备

预应力混凝土管桩按预应力张拉顺序可分为后张法和先张法两种预应力管桩[1]。对于地基的整个施工，应以先张法预应力的施工工艺为主，并辅以离心成型的施工辅助措施，从而实现空心筒的施工。预应力管桩不仅施工流程便利、施工时间短，而且有利于保持工地整洁，值得广泛应用。

本工程以逐排打桩为主。随着桩入土深度的增加，土层的密实度也会变大，因此要严格把控沉桩压力。以单向行进的方式逐个打桩，可确保各个桩所承受的阻力和压力始终处于平衡状态。在沉桩过程中，桩身周边的地基土体沿着任意方向扩展，不仅能够避免因地基土上溢导致的地表抬升情况，而且能够防止桩身出现倾斜[2]。

3 预应力管桩的施工要点

3.1 桩位放样及吊桩喂桩

在预应力管桩开始施工前，施工人员要按照设计单位给定的图纸对桩位进行放样，将钢钎插入地基土壤中，插入深度保持在40～50 cm。在钢钎插入的地方撒上灰粉以标记桩的位置，再采用竹签定位的方式进行二次标记，能够显著提升桩点位置的准确性。在进行正式打桩工作前，务必要求相关操作人员复测桩位，以确保桩位的准确性，提高打桩施工的精度和施工质量。

施工人员在吊桩开始施工前，应该对吊桩的钢丝绳进行检查，避免因钢丝绳绑扎不牢靠而发生安全事故。施工人员在驾驶吊车对预应力管桩进行起吊时，起吊速度必须缓慢。当预应力管桩被吊起距离地面10 cm左右时，方可进行二次加压。焊接施工的条件是预应力管桩的中心位置与放置在地面的钢筋模具必须位于同一水平面。

3.2 预应力管桩的压桩

施工中，影響整个压桩质量的关键因素是第一节桩的压桩质量。所以，施工人员在施工过程中必须熟练掌握相关施工工艺和施工技术，严格根据施工工艺流程和规定进行施工，以确保桩身角度能够达到最高施工质量的相关要求，从而确保压桩质量。在压桩过程中，操作人员应使用经纬仪、水平仪及吊线锤等设备进行调节，保证预应力管桩在插入过程中的垂直状态。当管桩插入误差超过允许误差时，需要拔出管桩，待水平位置调整后再进行二次压桩[3]。

预应力管桩的管节长短通常按照施工需要划分。根据施工现场情况，合理有效地划分桩管长度，防止在接桩过程中因为桩顶部接触持力层导致变形。预应力管桩的桩接个数应该控制在3个以内。当预应力管桩接桩发生在同一承台时，接头应该交错布置。当施工现场的土层为全风化地层时，在压桩过程中，全风化岩土会发生较大幅度的变化，此时压桩可能造成截桩或者超送。因此，对于压桩过程，超出地面部分的桩身应及时进行截桩处理，使桩顶在水平面40 cm以下，以有效避免管桩受到外力破坏。当出现超送现象时，可以先将管桩上方的土方进行开挖，按照接桩的施工需要长度进行截桩。

在预应力管桩的压桩施工中，桩的承载力主要由预应力管桩的实际长度、压桩所需时间等因素确定。压桩时，需要对压桩的压力进行24 h监测。当发生不良反应时，应立即停止压桩，组织技术人员对现场情况进行分析并提出整改意见，尽可能避免断桩等现象，影响施工质量。

3.3 预应力管桩的接桩

本项目涉及的桩接头位置利用气体保护焊进行焊接，焊接过程中所产生的气体可以在桩接头处形成保护层，从而提高焊缝质量。应严格把控焊料的纯度，严禁出现气孔现象，以最大限度地增强焊缝的机械性能，同时应采取必要的防风措施。为了方便实施接桩的焊接，凿开处于地面以下的桩头应高出水平面，打磨相接部位的坡口，以便进行管桩的对接工作。此外，确保桩身的中心对齐后再进行管桩对接，并将其错位偏差值控制在误差允许范围内。接桩示意图如图1所示。

本工程采用JM-56的焊丝作为接桩处的焊丝。在正式施焊前，应于坡口位置布设4～6个焊点，并进行对称分层施焊，焊接的层数控制在3层以上[4]。需要注意的是，内层焊接完成后，在清理干净焊渣后，方可开始外面一层的焊接工作，且严禁各焊缝之间出现空鼓和缝隙。待所有焊接工作完成后，应及时采取措施进行详尽且全面的检查。相关施工人员应注意控制接桩时间，待完成焊接的桩接头充分冷却后再实施后续的压桩工作。

对于本项目中涉及的管桩，送桩长度在0.7～4.1 m。当桩顶压至地面附近时，要检查桩的垂直度，并查验桩顶的质量是否满足规范和设计要求。待垂直度和质量检验达标后，才能进行下一步送桩工作。为保证压桩能取得显著效果，应重复进行至少3次复压，每次复压的时间间隔控制在5 min左右，同时控制总沉降量不超过10 mm[5]。若桩顶超出地面一定高度，应及时采取截桩措施。一方面，应使用锯桩器等设备进行截桩操作，严禁使用锤子等设备横向敲击桩身;另一方面，在进行电动切割机操作时，应尽量从多个方向进行切割，并在这个过程中不断加水，防止温度过高。

4 预应力管桩质量控制

首节桩的施工质量直接影响管桩整体的施工质量，因此必须严格控制首节桩的各项指标，如采用十字交叉法检测桩的垂直度。若垂直度无法达到相关标准的要求，严禁将管桩放到原来位置，而应先将管桩拔出，待桩孔重新回填完成后再重新施工，以防止发生短桩等不利情况。压桩中，应控制第一节桩的垂直度偏差小于0.5%，垂直度小于1%。

实施压桩的过程中，操作人员应做好结构物变形情况的观测与记录。若桩尖的焊接牢固程度不满足要求，则可能会造成裂纹等不良现象，且应采用满焊的形式进行焊接。焊接完成后应自然冷却一段时间，待降到规定温度后方可进行施打，以保证桩尖焊接的稳固性。

因为施工过程中桩顶的内部需要填充部分混凝土，且管桩应到承台内部，所以应预留足够长的锚筋。为了避免沙土、石块等杂物散落到管芯内，应在压桩结束后及时遮挡管道。为了保护桩尖和桩身不受损伤，在沉桩过程中如果发现孤石、基岩面等特殊情况，严禁简单硬打，避免对其他结构造成损坏。多节桩施工过程中，要确保相邻两节桩始终处于一条轴线上。此外，桩身自由段的长细比应小于40。打桩时，应要铺设至少12 cm厚的桩垫，以保护桩身。

5 结语

在房建项目中，采用预应力管桩进行施工，不仅效率较高，而且能够保证工程项目的施工质量。在预应力管桩的具体施工中，须先结合施工图对桩位进行合理放样，然后进行打桩和复压，并对桩顶进行截桩处理。在实际的预应力管桩施工过程中，由于各种不利因素的影响，易出现桩身倾斜、桩顶位置偏差等问题。所以，需要加强施工现场的管理和监测，并根据实际情况和出现的问题调整施工方案，以保证施工质量，提升工程效益。

参考文献：

[1]陈育民.静压预应力管桩的特点与施工技术探讨[J].砖瓦，2021（9）：188.

[2]彭杰，岳龙龙，郑吉卉.高层建筑施工中预应力管桩地基处理技术要点研究[J].四川水泥，2021（8）：157-158.

[3]高磊，王卓.混凝土预应力管桩在航站楼建设的应用和施工[J].建筑技术开发，2021（13）：34-35.

[4]汪校强.混凝土内支撑基坑坑底预应力管桩施工技术研究[J].房地产世界，2021（13）：83-86.

[5]孙文广.预应力混凝土管桩在建筑工程中的应用探讨[J].四川水泥，2020（2）：190.