建筑工程施工中静压预应力管桩施工技术分析

郭玉杰

安徽电力工程监理有限公司 安徽合肥 230071

1 预应力管桩施工技术概述

传统的软土地基加固方法主要有排水固结法（超载预压和真空预压）、排水碎石桩复合地基法、柔性桩（深层搅拌桩）复合地基法等[1]。但对于差异沉降要求严格的扩延工程，以上方法很难满足控制要求。预应力管桩是一种细长空心的等截面预制混凝土构件，由专业的预应力管桩厂家生产制作，所采用的工艺是预应力张拉和离心成型，在管桩成型后进行一定时间的蒸汽养护，属于一种工程常用的刚性桩[2]。预应力管桩地基处理技术具有质量可靠、工期短、承载力高、成本经济、质量控制方便等优点。在改建工程设计中，可充分利用预应力管桩单桩承载力大、处理深度大的特点，将其应用于基础处理[3]。

2 静压预应力管桩施工技术分析

2.1 桩机及管桩就位

桩机移至压桩位置，桩机调平并使其夹持器的中心对正桩位中心。同时，用桩机上的吊车吊起就近的管桩，管桩在插入桩机的夹持箱内时，压桩机上的司机应配合打开夹持箱的夹口，指挥员指令吊车慢慢把管桩放入夹持箱内。当管桩下放至离地面10cm处时需要暂停，利用夹管器对管装进行夹紧操作。在执行管桩对中操作时，需要将钢筋制成小于500mm的模具放置在地面上，以管桩中心和模具周边进行对齐，对齐后将管桩稍提起一点高度进行桩尖的焊接。

2.2 压桩

①第一节桩的压制：对于第一根桩的压制是保证压桩量的关键，因此在实际定位时，需要对垂直度进行严格把控。在下压过程中，应根据桩机上的水平仪对桩的位置进行实时调整，同时在桩机的正面和侧面分别设计经纬线及吊线锤辅助，桩体的垂直度偏差应小于0.15%。若桩身垂直度偏差较大，则需要及时拔出压入的部分，重新进行精准下压，进而最大限度地保证第一节桩压制的精准性。在下压过程中，如果能保证一次性完成，则需要在最短的时间内完成压桩工作，避免由于过程中的因素导致压桩过程中出现偏差。②应合理调配管节长度：对于接桩时桩间的位置，需要做出相应的调整。管桩接头数应小于4个，在同一台承台桩的接头位置应相互错开，防止由于同一水平位置造成接桩过程中出现挤压力。③现场测量：对于压桩过程中的测量工作需要及时有效地完成。不管是在水平面上，还是在垂直面上，都需要做好精确的测量工作。④停止作业：在实际情况下也会存在特殊情况，这时就需要停止作业。例如相应的压力值突然下降，沉降量急剧增加，桩身出现大规模的倾倒、跑位等现象。出现以上问题时就需要及时停止压桩工作，在具体分析问题、处理问题后再进行压桩工作。

2.3 接桩

在实际工程施工中，桩接头位置需要采用二氧化碳气体进行保护焊接工作。利用二氧化碳气体在电弧周围形成局部的保护层，防止有害气体和反应气体进入，从而获得更高质量的焊接。在此状况下，二氧化碳的浓度应大于99%，同时在焊接过程中还要做好防风准备及以下方面的工作：

（1）管桩前处理：当管桩需要接长或延伸时，入土部分的桩段的桩头应高出地面50cm～100cm，以便于后续的接桩焊接工作。上下桩段应保持顺直，实际误差应小于2mm。同时，在管桩对接前需要对上下管桩的表面进行清理，将原有的保护层清理干净，直至露出金属光泽，从而保证焊接工作的高效完成。

（2）焊丝选择：一般管桩接桩口为U0形坡口，可采用GM-56型焊丝或215焊丝。焊接时应在桩口外侧对称焊接4～6个焊点，再逐步完成分层焊接工作。同时，焊接的层数应大于三层，在焊接下一层时需要仔细清理上一层的焊渣。

（3）缩减焊接时间：在进行接桩的过程中，焊接完成的桩接头应自然冷却，才可以进行相应的压桩操作。自然冷却时间应大于8min，杜绝使用冷水对焊接完成的基桩进行冷却操作。过段时间的冷却会造成焊接点的断裂，进而影响焊接的质量；对其中工作的整体接桩质量造成较大的影响。

2.4 加强管桩施工质量检查

要注重预应力混凝土管桩植桩前的质量检查和检验，核查管桩的桩径、长度、类型及根数，检查桩头与桩纵轴的垂直度及桩身的弯曲情况，并重点检验管桩是否存在纵、环向裂缝的质量缺陷。管桩基础施工质量的检查检验尤其重要，要保证桩身的垂直度，使其偏差在1%以内。并要保证桩顶的标高，将其偏差控制在±10mm 以内。同时，对于封口型桩尖的管桩而言，可以将低压电灯泡沉入管桩内腔进行照射，直观可视地察觉锥形管桩存在的缺陷；对于开口型桩尖的管桩而言，可以选用动测法检查桩身质量。要采用现场静载荷试验法或高应变动测法，检测管桩基础工程的单桩竖向承载力，试验中的锚拉桩必须加固试桩的顶部，并不得选用工程桩。对于静载检测不合格的要进行加倍复检，仍不合格则采用高应变分理处测法进行抽样检测，并提出针对性的补强措施。

2.5 合理运用预应力混凝土管桩施工技术

预应力混凝土管桩施工主要采用静压法植桩，选用参与压桩的液压缸和配套液压系统构成的准恒功率系统，降低压桩机的能耗，提高压桩施工速度，增强压桩力。并采用新颖的“边桩、角桩处理装置”，便捷处理距离建筑物墙体较近的“边桩”，解决“角桩”施工存在的问题，提高桩机的适应性。同时，施工采用新型步履式行走机构，利用其特殊的回转补偿装置和回转自动复位功能，实现桩机的纵横移动和回转，大幅降低施工阻力，减少辅助作业时间成本，提高机构运行的灵活性和可靠性。在施工中以夹桩箱和夹桩钳口夹持管桩，使之具有良好的稳固牢靠性能，降低桩身的受损几率[2-3]。

3 结语

综上所述，静压高强度预应力混凝土管桩施工工作是对杂质土层、砂层、强风化岩层进行施工的首选。但在实际施工过程中，对于管桩的质量、堆积、运送、接桩等方面的工作都要一一落实。同时，在施工质量控制方面要做好管桩的进场检查验收、挤土效应及终压值的控制，从而保障静压高强度预应力管桩施工质量和进度。