一、标准规范对预应力混凝土管桩施工中的要求

 

　　根据《锤击式预应力混凝土管桩基础技术规程》（DBJ/T15–22-2008）、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）等对预应力混凝土管桩施工应符合下列规定：

 

　　1、施工现场应配备桩身垂直度观测仪器（长条水准尺或经纬仪）和观测人员，随时量测桩身的垂直度。

 

　　2、锤击桩打入时应符合下列规定：

 

　　（1）桩插入时的垂直度偏差不得超过0.5%。

 

　　（2）打桩应符合下列规定：管桩施打过程中，宜重锤低击，应保持桩锤、桩帽和桩身的中心线在同一直线上，并随时检查桩身的垂直度。当桩身垂直度偏差超过0.8%时，应找出原因设法纠正；在桩尖进入硬土层后，严禁用移动桩架等强行回扳的方法纠偏。

 

　　（3）当打桩过程中遇到贯入度突变、桩头桩身混凝土破裂、桩身突然倾斜跑位、锤击数过多以及地面明显隆起、邻桩上浮等情况时，应暂停打桩，并及时与设计、监理等共同分析原因，采取相应措施。

 

　　（4）当遇到贯入度剧变，桩身突然发生倾斜、位移或有严重回弹、桩顶或桩身出现严重裂缝、破碎等情况时，应暂停打桩，并分析原因，采取相应措施。

 

　　3、静力压桩施工的质量控制应符合下列规定

 

　　（1）第一节桩下压时垂直度偏差不应大于0.5%。

 

　　（2）压桩过程中应测量桩身的垂直度。当桩身垂直度偏差大于1%时，应找出原因并设法纠正；当桩尖进入较硬土层后，严禁用移动机架等方法强行纠偏。

 

　　4、施工过程中应检查桩的贯入情况、桩顶完整状况、电焊接桩质量、桩体重直度、电焊后的停歇时间。重要工程应对电焊接头做10%的焊缝探伤检查。

 

　　5、预应力混凝土管桩的焊接要求：检验项目方法及合格标准应符合下列规定：

 

　　（1）焊缝外观应符合下列要求：焊缝表面无裂纹、未焊满、未熔合、气孔、夹渣焊瘤等缺陷。

 

　　（2）焊缝咬边深度不大于0.5mm两侧咬边总长不超过焊缝长度的10%，且不大于25mm，焊缝错边量不大于10%厚板，且不大于2mm。

 

　　（3）焊缝内部缺陷合格标准：射线探伤应符合Ⅱ级以上的规定；超声波探伤应符合B1级的规定。

 

　　6、施工后，宜先进行工程桩的桩身完整性检测，后进行承载力检测。当基础埋深较大时，桩身完整性检测应在基坑开挖至基底标高后进行。挖土应均衡分层进行，对流塑状软土的基坑开挖，高差不应超过1m。

 

　　二、预应力混凝土管桩常见问题分析及防治措施

 

　　1、超桩和短桩

 

　　超桩是指由于持力层层面高低起伏，施工单位对实际需要接桩长度不能准确掌握的情况。当桩端进入持力层一定深度后就无法打入而终止，却使剩余桩身超出设计桩顶标高过多而形成。短桩是指由于持力层层面起伏变化，施工单位对实际需要接桩长度不能准确掌握，当沉桩超过设计标高还没有进入持力层或贯入度还很大，仍需继续沉桩而形成接桩短缺。

 

　　（1）原因分析

 

　　①勘探资料误差较大或勘探精度不够，未能查清持力层起伏变化情况和持力层性质。

 

　　②施工时难以确定收锤标准，持力层变硬，沉桩时难以继续打入，或持力层变软，沉桩时贯入度太大，还要继续沉桩。

 

　　（2）防治措施

 

　　①桩的勘探点布置应控制持力层层面坡度、厚度及岩土性状，其间距宜为12～24m，相邻勘探点的持力层层面高差不应超过2m，当持力层坡度超过10%时应加密勘探点。勘探点总数中应有1/3以上的为控制性点，控制性勘探点应深入预计桩尖平面以下3～5m。

 

　　②收锤标准应以桩端持力层为定性指标，最后贯入度为定量指标。现场应根据试桩情况确定收锤标准，强制规定要到进入持力层才能收桩，对于大面积的群桩，由于挤密效应，后打的桩可能有许多被打裂、打断。正常情况下，最后贯入度不宜小于20mm/10击；当持力层为较薄的强风化岩层且上覆土层软弱时，最后贯入度可适当减少。对摩擦端承桩，应以最后贯入度为主，桩长为辅，来判断收锤标准。

 

　　2、斜桩

 

　　斜桩是指在沉桩过程中，桩身垂直度偏差太大而形成。根据相关资料介绍，倾斜偏位超过25cm的管桩，承载力就会明显不足。

 

　　（1）原因分析

 

　　①打桩机自重加配重总重量很大。打桩机的基础如果不平整坚硬，沉桩加压后，基础易产生不均匀沉降，桩极易发生偏斜。

 

　　②打桩时，桩锤、桩帽及桩身的中心线不在同一轴线上。接桩时，相接的两节桩身的心线不在同一轴线上。

 

　　③对于布置大面积群桩的工程，在沉桩时产生挤土效应，将先打入的桩上抬或挤斜。

 

　　④基坑开挖方法不当，一次性开挖深度太深，使桩的一侧承受很大的土侧压力，桩身弯曲变形，引起桩顶偏位。

 

　　（2）防治措施

 

　　①场地要求平整坚硬，不能使桩机在打桩过程中产生不均匀沉降。

 

　　②控制好桩身垂直度，重点应放在打第一根桩上。第一节桩起吊就位插入地面时的垂直度不得大于0.5%，打桩过程中，应在距桩机20m左右处，成90度方向设置经纬仪各一台加以校准。

 

　　③在大面积群桩布置中，桩的中心距应大于4d（d为桩直径），采用开口型桩尖。沉桩时，合理安排顺序，根据桩的入土深度，宜先长后短；根据桩的规格，宜先大后小。

 

　　④沉桩过程中，严禁边打桩边开挖基坑。沉桩完后，进行深基坑开挖时，应分层均匀进行，桩周围土高差不宜超过1m。

 

　　3、阻桩

 

　　阻桩是指沉桩时遇到硬隔层，无法继续进行，达不到设计要求。达不到设计要求包括两个方面内容：一是单桩承载力达不到设计要求；二是指沉桩时桩长未满足设计要求或者贯入度未满足设计要求。

 

　　（1）原因分析

 

　　①地质勘察时未查清这些硬隔层的分布深度性质。

 

　　②由于桩身质量有问题或施工方法不当导致单桩承载力达不到设计要求。

 

　　（2）防治措施

 

　　①设计和施工单位应仔细阅读岩土工程勘察报告，分析地质资料，制定相应措施。沉桩前应先探桩，如桩下3m左右有老基础、大块石等障碍物应预先挖除，开挖有困难时，可预先用钻机将障碍物钻穿，然后将桩植入孔内再沉桩。当桩已沉入土很深（如20m以下）遇到硬隔层时，可采用专用的螺旋钻孔设备将钻具放入管桩中间空洞中钻孔，将硬隔层钻穿，取出钻具再继续沉桩。另外，施工桩机能量大小应与设计要求、桩径、桩长及地质条件相匹配。

 

　　②管桩入场必须具备出厂合格证及生产厂家资质证明，接桩有焊条、钢板或角钢材质规格应符合设计要求，焊条要有出厂合格证，钢板或角钢有质保书或检验报告，桩的外观质量符合规范要求，上述资料经确认后才能投入使用。如遇到孤石和障碍物多的场地、有薄而坚硬夹层的场地、“上软下硬、软硬突变”的场地不宜采用管桩基础。

 

　　4、挤土和振动影响

 

　　管桩沉桩过程中，由于挤土影响使邻近路面隆起、地下管线破裂，或者使邻近建筑物产生裂缝甚至偏斜。采用锤击法施工时，振动对附近建筑物也会造成不同程度的影响。

 

　　（1）原因分析

 

　　①产生挤土现象的原因有：沉桩时使桩四周的土体结构受到扰动，改变了土体的应力状态，桩四周土体产生了超孔隙水压力；布桩过多过密形成的大面积群桩基础；施工方法不当，每天成桩数量太多，沉桩顺序安排不合理等。

 

　　②锤击法施工由于重锤的连续打入容易造成振动影响。管桩锤击法施工不可避免的会造成挤土和振动影响，但应尽量降低影响程度和范围。

 

　　（2）防治措施

 

　　①控制布桩密度（Ws），一般来讲Ws不宜大于5%，桩与桩中心距宜大于4d（d为桩直径）。当Ws﹥5%时，对桩距较密的这部分管桩可采用植桩法沉桩。即在桩位预先钻孔取土（深度一般10m左右，孔径略小于管桩外径），然后将管桩植入孔内沉桩，可以大幅减小挤土影响。

 

　　②控制沉桩速度，制定有效有沉桩流水线路。控制每日成桩量6～7根为宜。沉桩顺序安排为：若桩较密集且距周围建筑物较远，施工场地较开阔时，宜从中间向四周进行；若桩较密集、场地狭长、两端距建筑物较远时宜从中间向两端进行；若桩较密集且一侧靠近建筑物时，宜从毗邻建筑物的一侧开始由近及远地进行，并就采取间隔跳打的方法。

 

　　③当桩基附近地下埋有重要管线及邻近建筑物需要特别保护时，可采用如下方法：开挖防挤沟，长度比施工建筑物基础长度长2m，宽0.8～1.0m，深度超过地下管线深度或邻近建筑物埋置深度1m，如地下水位较高，沟内可填松砂。

 

　　④为了减少振动影响，在采用锤击法施工时，桩架应坚固、稳定，锤击时，不产生颤动和位移，宜采用重锤低击的方法。

 

　　⑤当采用其他措施有困难时，可将靠近重要管线或重要建筑物的一排管桩，改为钻孔灌注桩。

 

　　五、结束语

 

　　随着我国的改革开放，建筑业蒸蒸日上，建筑工程技术发展迅速。由于建设主管部门重视，我国建筑专家的长期不懈努力，成功研制和推广应用了高强预应力混凝土管桩。现今预应力高强混凝土管桩在城市建筑行业已有广泛的应用，但在施工中仍会出现一些质量问题，影响到工程的质量。因此，施工人员应提高对预应力高强混凝土管桩施工工艺的认识，加强各个环节的质量控制工作，最大限度避免质量问题的发生，从而确保建筑工程经济效益的充分发挥。

 

　　参考文献：

 

　　[1]范公群.静压预应力管桩施工质量控制[J].西部探矿工程，2010.

 

　　[2]廖梦耘.预应力混凝土管桩施工质量控制探讨[J].山西建筑，2011.

 

　　[3]沈建良，管桩在公路工程的应用研究[J]，重庆交通学院学报，2006.

 

　　[4]刘平.浅述提高先张法预应力混凝土管桩质量的主要环节[J].浙江建筑，2010.

 

　　[5]龚一平.预应力混凝土管桩工程质量事故分析和处理[J].煤炭工程，2008.