房屋建筑静压预应力管桩技术控制

【关键词】预应力；管桩技术；建筑 

　　1 工程概况 

　　某建筑工程地上26层，地下1层，建筑高度92.79m，由五层主楼、附属楼和两层圆形裙楼三部分组成，建筑面积为31995m2。桩基工程安全等级为一级，Φ500mm 静压预应力C80管桩。 

　　2 静压预应力管桩施工技术 

　　2.1 压桩顺序 

　　对于数量较多的群桩，要充分分析压桩时的挤土效应。压桩时应先群体施压，然后再对群桩周边较少的承台进行施压。根据桩基的特点，不同深度的桩基由深入浅，先处理大的桩基再处理小桩基；为了避免因桩机多次行走扰动地面土层，使地面沉陷，在对桩基进行施压时，应以科学经济、运桩、喂桩便捷为基本原则，充分考虑桩机工作时给地面土层带来的扰动。 

　　2.2 机械选择 

　　在选择压桩机时，根据管桩的极限承载能力，一般会选择数值是在1.2至1.5 倍之间。本工程选用680、700型号的两种抱压式压桩机，其压桩速度均为1.8m/min，桩机夹具选用的是长夹具，这样可以保证在夹桩时桩身的侧身压力减小，从而确保桩身的垂直度。该桩基在压桩时能够通过桩机的压力显示仪表按照规定进行送检，从而能很好的控制桩夹桩和压力。送桩杆的长度的选择要根据桩机以及送桩的长度来确定，并对施工过程中可能出现的超深送桩加以考虑，在一般情况下，按照送桩理论选用10m和12m长度的送桩杆来进行送桩施工。 

　　2.3 压桩技术 

　　2.3.1 桩机就位 

　　当将桩机转移压桩的施工地段时，应先将桩机进行调平处理，并使桩机的夹持器的中心点与正桩的中心对正。 

　　2.3.2 管桩就位 

　　管桩就位时，先拴好吊桩用的钢丝绳及索具， 启动吊车将就近的管桩吊起，在管桩插入桩机的夹持箱内时，压桩机上的工作人员应做好准备把夹持箱的夹口打开，然后按照指挥员指令将吊车慢慢把管桩放入夹持箱内。在管桩下放到离地面10cm的地方停住，用夹持器把管桩夹紧，再吊车的吊钩放松。夹桩的压力不超过5MPa，并应逐次加压。管桩对中的具体操作为：把钢筋制成的Φ500mm 的模具放在地面上，模具的中心要对准桩位中心，并且管桩周边与模具的周边对齐。管桩对齐后，提起一些管桩进行桩尖焊接。 

　　2.3.3 压桩 

　　在整个桩施压过程中，第1节桩的压桩质量是最为重要的，这是保证整根压桩质量的关键，所以必须严格控制好第1节桩的定位和垂直度。在对桩施压时，应先按照机上水平仪调平机台，在桩机的正面和侧面应设有经纬仪或吊线锤，以监控下桩垂直度，将桩身垂直度偏差控制在0.5%的范围内。在下压时，桩身垂直度如果偏大，必须拔出已压入部分，然后根据经纬仪指示调整机台水平度，确保桩身的垂直度。对机上水平仪的偏差量要记录好，以作为下次调平的修正值。然后再重新进行压入，同时应随时注意压桩时的桩身和压力表的变化情况，若是发现有异常偏移或倾斜，应马上找出原因并及时改正。确认压入方向无偏差后，才能连续施压。桩体进入到强风化岩面时，因为强风化岩面不稳定，管桩终压后会导致桩长不一。为了防止桩机行走时损坏管桩，应及时对露出地面的管桩进行截桩，并截至地面以下300mm～500mm。对于超送的管桩，应等到以后土方开挖后再接桩，视超送的长度选取人工挖孔、四周挖土接桩或直接降低承台垫层标高的方式处理，但需确保桩顶嵌入承台100mm。在压桩的施压过程中，应管节长度进行合理的调配，尽可能防止接桩时桩尖处于或接近硬持力层，管桩接头数不能超过4个。现场的压桩测量员要全程地进行桩体的测点测量，以保证桩体的垂直度。 

　　在施工过程中如果遇到如承受的压力值突然下降，沉降量突然增大；桩身的混凝土不坚固、松散、出现裂痕；桩身突然倾斜、跑位，桩周出现积水；或者单桩承载力已满足设计值，压桩长度不能达到设计要求等特殊情况时，工作人员应马上停止压桩，并在第一时间与设计、监理及相关人员进行实地考察，及时采取相应的解决措施。当对桩体下压完成后处理桩头露在外面的部分时，绝不能出现机械的碰撞以及使用桩头作为拉锚点的行为。在对送桩留下的空洞进行处理时，要做好填塞和覆盖工作，以防止出现桩机行走时的地面塌陷现象。在压桩过程中应记录压桩时间，对压入桩长所施压力也要有数值记录，以根据压力表读数上升或下降的情况，对桩的质量和承载力做出正确的判断。 

　　2.3.4 接桩 

　　本工程的桩接头采用CO2气体保护焊，CO2纯度不能低于99.5%，不然会降低焊缝机械性能和产生气孔。当管桩需要接长时，其入土部分桩段的桩头应比地面高0.8m～1.0m，这样可以有利于接桩焊接操作。接桩时上下节桩段应保持垂直，错位偏差范围应控制在2mm内。接桩前应将端板及桩套箍端板坡口处表面的锈蚀清除干净， 表面呈金属光泽后方可焊接。管桩接桩一般为“U”形坡口，焊接时应先在坡口圆周上对称点焊4点～6点，再分层施焊。焊接层数应大于3层，必须清理干净内层焊渣后才可以焊外层，焊缝应连续不间断。焊接部分不得有凹痕、咬边、焊瘤、夹渣、裂缝等缺陷，表面加强焊缝堆高宜≤1mm，焊接后还要对外观进行检查，若发现有缺陷必须返工修整，同一道焊缝返修次数不得超过2次。接桩时间应尽量缩短，焊好的桩接头应自然冷却后再继续压桩，自然冷却时间应大于8min，禁止使用水冷却或焊好后立即施压。 

　　2.3.5 送桩 

　　送桩的长度为5.4～7.0m，局部为9.5m，当桩顶压到接近地面需要送桩时，必须检验桩垂直度与桩顶质量合格后才能送桩，送桩杆的中心与管桩中心线应重合。 

　　2.3.6 终压 

　　在正式压桩之前，应按照不同的桩机对不同的桩型分别进行试压桩。应以压桩力为主要控制指标，有效桩长为参考参数，来确定压桩的终压技术参数。根据桩机类型， 680 型桩机终压值为18MPa，复压3次，总沉降量小于10mm；700型桩机的终压值为20MPa，复压2次，间隔5min，每次持荷5s，总沉降量小于10mm。 

　　3 静压预应力管桩施工质量控制 

　　3.1 挤土效应 

　　静压法施工预应力管桩属于挤土类型，挤土效应可以提高桩身的侧摩阻力以及增加单桩承载力，但同时也会导致沉桩困难，使周围桩体上浮，降低了单桩的承载力。挤土效应还会造成周边建筑物和构筑物开裂、地面隆起、地下管线侧移、断裂等事故的发生。其预防措施： 尽可能减少压同一根桩的停歇时间， 以防止因停歇时间过长、摩阻力增大，导致增加沉桩的困难程度。在对两节桩的对接焊接时， 为了防止下节桩桩端落在粉土、粉砂等硬土层中， 应在施工前应查看地质报告，制定出合理的桩体组合长度；其次制定合理的沉桩顺序，确保土体应力能顺利的向施工场地外围或没有向相邻建筑物扩散。遇到同一场地桩长相差较大或桩径不同时，沉桩应按照先难后易的原则进行。对于布桩较密部分的管桩，可适当降低施工速度，这样可以使土体应力有时间消散。 

　　3.2 沉桩达不到设计要求 

　　沉桩满足不了设计要求通常是因为浅部土层中留有大石块或老基础等地下障碍物；局部土层有坚硬透镜体，使得沉桩时不能穿越；勘探点不够或勘探资料粗略，不了解工程地质情况，导致设计考虑持力层或选择桩出错或者桩身断裂等原因。针对这种情况，可以在探明地表浅层存在的障碍物后，进行开挖处理。在存在透镜体的部位采用预钻孔沉桩措施进行处理，详细探明工程地质情况，做到全面了解清楚。压桩前严格控制桩体的垂直度，送桩时保证送桩器与工程桩桩心相一致， 适当减慢送桩速度。 

　　4 结语 

　　在进行静压桩过程中，必须严格遵守各项技术规范与有关规定，结合实际情况，控制好施工过程中的质量问题，以不断改进提高其技术应用水平。 

　　参考文献： 

　　[1]吕晓斌. 浅谈静压预应力混凝土管桩施工技术[J].山西建筑. 2011（08）22-23 

　　[2]庄少坚.静压PHC 管桩施工问题分析与讨论[J].福建建筑， 2010，142（4）：93-95 

　　[3]孙福洋.PHC管桩静压施工工艺及施工质量与安全控制措施[J].施工技术，2010（S1）：17-21