预制混凝土管桩在地基处理中的应用策略

崔凯伟 江苏万年达建设集团有限公司项目经理

目前，随着桩基础施工技术的不断发展，预制混凝土管桩质量更高、施工便捷、整体造价较低，具有良好的抗震性能、施工周期短，得到了广泛采用。从实际施工情况来看，预制混凝土管桩主要包括预应力混凝土管桩和先张法预应力混凝土薄壁管桩等。混凝土管桩施工后，需要经过28天的养护才能继续施工。在实际施工中，必须严格按照技术要求，严格控制预制混凝土管桩的质量，提高地基处理的整体水平。

1 预制混凝土管桩的主要特点

预制混凝土管桩是利用预应力技术、离心成型技术共同制造的钢筋混凝土预制桩，是混凝土预制成品发展的全新方向。预制混凝土管桩在设计阶段，需要严格按照建筑物整体抗震性能受力要求，充分考虑所处地质环境特点，避免对周边地下管线造成不良影响，同时对管桩的管径桩长型号进行严格控制，合理选择施打方式，确保施工效率[1]。如果地质的波动情况比较大，就会给预制混凝土管桩施工造成极大的困难，必须积极联合设计单位，对各种情况进行综合考量，最终确定控制原则。

在预制混凝土管桩桩尖选择时，需要确保桩尖容易穿破硬质土层，呈直线型进入。桩尖设计形式主要包括十字形、圆锥形及开口形等，对桩体准确定位可以确保不同形式的桩尖快速穿过不同的地层，所以在施工中要严格依据地质条件，选择正确的桩尖形式。预制混凝土管桩施工主要包括静压法、锤击法、射水法、振动法和预钻孔法等技术方法，其中最常用的是静压法和锤击法。采用静压法时，需要利用静力沉桩，使得预制桩快速沉入地基中，整个沉桩过程不仅没有震动、噪声，也不会对周边的建筑物产生影响[2]。

静压力桩压桩速度更快、成桩质量更高，具有高效、节能、环保的优势，所以得到了广泛应用。锤击法则属于比较落后的基础施工方法，通过利用巨大的夯锤对桩基进行锤击，会产生大量的噪声和震动，对周边造成负面的环境影响，目前锤击法已经不适用于室内工程建设。压桩机分为顶压式和抱压式2 种，施工之前需要桩基就位且快速吊桩，当桩稳定之后压桩、接桩、送桩，最后完成施工检验。

2 预制混凝土管桩实地施工策略

2.1 前期设计准备工作

在对预制混凝土管桩进行施工的过程中，科学合理的实地施工控制是保障施工质量和整体工程安全性的关键。基于此，在具体的施工过程中，建设单位、监理单位与施工单位要加强实地施工控制，通过合理的控制策略来保障其施工效果。在施工控制中，最为关键的环节包括设计工作前期准备、桩机就位、压桩、送桩及检查验收等，所以建设单位、监理单位与施工单位一定要加强这些环节的施工控制，以此来确保工程施工顺利进行，在提升施工质量与安全的基础上进一步节约施工成本。

2.1 设计工作前期准备

对于预制混凝土管桩施工而言，设计工作的前期准备是保障设计质量与后期工程施工效果的关键，因此设计单位一定要对此项工作提高重视。

在地基施工处理前，要对预制混凝土管桩的相关技术方案进行全盘分析与判断，全面掌握施工场地的管桩资料，保证万无一失。做好预制管桩设计工作，避免因为准备不充分而出现施工方案与施工现场情况脱节的问题，只有对管桩材料、施工场地类型进行全面分析，才能确保预制混凝土管桩施工顺利开展。施工前组织技术人员对施工场地进行全面的调研与分析，重点关注土地质量、交通管线与地下建筑物情况，确保地基承载力与地质硬度达到施工标准，再对设计资料进行严格审核，根据施工图纸和现场具体信息，确保桩基的规划设计合理，为后续施工管理打下坚实基础。桩基布置图纸工作完成后，需对施工现场进行全面复查，保证桩位编号准确无误，方便作业人员、设备快速通行，确保施工效率。在现场准备中，需要对桩基的运行质量及配重情况进行全面掌控，确保施工记录资料完备。

2.2 桩机就位

预制混凝土管桩前期准备工作完毕后，要确保桩基及时就位，并且按照施工图纸要求对准桩位，保证桩基在垂直吊桩过程中的稳定性，不能出现任何偏离，并且保证机身不发生晃动。桩基就位时，需采取相应的防护手段，尽量避免桩身发生破损、确保完整性[3]。桩尖就位后，需要利用经纬仪等设备，对桩身的垂直度进行校正。

2.3 压桩

在压桩期间，需根据桩与桩之间的不同距离以及桩规格大小来判断压桩的具体方法，通常采用中间向两边对称展开的方式，从一侧逐渐向另一侧压桩，从而避免压桩期间对土层挤压，造成负面影响。确保压桩的作用力快速传播，避免出现断桩的情况。接桩的过程中需采用焊接技术，通过控制焊缝变形，确保焊接连续饱满。焊接作业完成后，管桩要自然冷却，提高焊接处的整体强度。在压桩环节，如果发现异物或遇到硬土层，要避免焊缝被破坏。

2.4 送桩

在送桩时，要根据地面标高和设计尺寸进行分析，用“原地面标高-设计顶标高+设计预留截桩长度”的关系式来确保送桩的深度符合设计要求，同时能减少结桩或接桩的次数，有效节约施工时间，提高施工效率[4]。

2.5 及时检查与验收

预制混凝土管桩施工完毕后，要进行全方位验收，要确保数据处理效率。如果在施工过程中发现压力表读数显示出土层性质与报告数据储存性质不符，或桩体很难穿透硬土层时，必须及时停止压桩作业，并采取针对性措施，保证桩基的施工效率。在压桩过程中，如果设备出现异常或者工作状态不稳定，在垂直方向上产生大量的裂缝或者出现泥土剥落等情况，也需要采取有效的防护措施。预制混凝土管桩完毕后，需对工程进行承载力、垂直静载实验和水平静载实验的测试，同时对桩帧的质量进行检测，全部合格后才能完成施工。

3 预制混凝土管桩倾斜问题及加固技术

如果预制混凝土管桩施工过程中出现了明显的偏位现象，需要进行分析，总结其原因，提出处理措施。在基坑开挖过程中，如果土体土质较差、淤泥较厚，施工时需采取科学的施工方案，设置应力释放孔，以迅速纠正变形，并用小型钻机将高标混凝土浇注到一定深度，同时对管桩进行加固处理。若管桩的倾斜度较大或管桩不能扶正，则采用小型钻机，迅速纠正其不均匀沉降，或采用高标灌注桩加固。但应注意2种情况，一是采用高标灌注桩加固，加固后高标灌注桩的倾斜度较大或管桩不能扶正，则采用补锚杆压桩，或直接加固[5]。二是注浆时通过补强加压密注浆加锚杆静压施工处理技术，及时补救出现偏斜的管桩。

在打桩过程中，每一根桩的最后一节都要盖一块废木板，并且连同送桩器一同送至桩顶标高，如果挖土时产生偏位，则可以将木板移开接桩，不需要清空就可以直接补强，极大地节省了沉管时间，弥补了经济损失。打桩过程中，最后一节管桩桩顶的标高不能超出设计桩顶标高，超过时需要及时做好拆桩处理，否则易出现断桩偏位的情况。挖土机要选用长臂挖机，并且运土汽车不能在工程桩的范围内行驶，否则会导致土体发生松动破坏的情况，造成桩偏位现象，挖土方向需要严格按照地质资料的实际要求，适当的垫高路基板，网络出桩后要及时观察，避免出现扩张偏位的情况[6]。

目前预应力混凝土管桩施工有许多的优势，可以实现地面预制，质量更高，施工只需要10 天左右，而且每根承装的速度为45 min，可以有效缩短工期，提高施工的整体水平。整个工程项目的土体位移距离完全符合允许的范围，而且在施工过程中不会产生大量的泥浆和粉尘污染物，不会对周边生态环境造成破坏。但是，如果遇到复杂多变的障碍物或者地层坚硬的石灰岩地层，就难以利用预制混凝土管桩施工技术。选择管桩时，必须对土体的最大位移进行合理控制，避免对周边环境造成影响，管桩的整体抗弯能力也需要重点关注。为此，在地基处理中要尽量进行准确判断，制定科学高效的施工方案，对施工地质条件和设计方案进行综合分析，提高施工的整体满意度。

4 结语

在不断应用预制混凝土管桩的背景下，要加强对预制管桩施工的质量控制，采取多样化处理技术，确保地基处理效率。在预制混凝土管桩施工中，要根据不同的地质条件选用不同的管桩施工方法，而且施工之前要做好准备工作，加强实地施工控制，发生问题时根据具体情况与相关单位共同协调，及时查明主要原因，并采取有效的措施，为后续施工提供重要保障。