建筑工程预应力管桩施工探讨

【关键词】建筑；预应力管桩；混凝土；压桩；施工工艺；质量控制 

　　 随着科学技术的飞速发展，特别是建筑行业，不断出现施工新技术和新工艺。预应力管桩就是近几年发展起来的新技术。预应力管桩是采用预应力技术，是应用混凝土预制技术和工艺的又一成果。主要适用于桩端持力层为较厚的强风化或全风化岩层，坚硬粘性土层，密实碎石土、砂土、粉土层的场地，适合广东沿海地区的地质条件，且具有工期短、造价低的优点。从目前的建筑行业状况看，静压预应力管桩已经得到了普遍的运用，尤其是一些高层、大型建筑中的运用更广泛。本文就结合工程实例，探讨预应力混凝土管桩的施工。 

　　 1 工程概况 

　　 某建筑工程项目为高层住宅，项目总用地面积27921.66m2，总的建筑面积为128070.96m2（其中地下室面积为30629.0m2，地上建筑面积为97441.96m2）。设计的总户数为916户，整个小区设停车场泊位786个。 

　　 主楼部分基础采用PHC-AB400-95型预应力砼管桩，共1896根，单桩竖向承载力设计值为1400kN；地下室部分基础采用PHC-AB300-75型预应力砼管桩，共508根，单桩竖向承载力设计值为700kN，桩端进入桩端持力层-圆砾层深度不小于500mm，有效桩长≥6m。 

　　 根据《建筑抗震设计规范》（GB50011- 2001）和《中国地震动参数区划图》（GB17306-2001），拟建场地位于抗震有利地段。 

　　 2 预应力管桩施工 

　　 2.1 准备工作 

　　 2.1.1 施工前项目部做好场地查勘工作，如有架空电线、地下电线、给排水管道等设施，砼地板、旧基础等妨碍施工或对安全操作有影响的，应及时汇报业主处理；场地地耐力不得小于120MPa，以满足桩机走机要求。 

　　 2.1.2 施工人员做到熟悉并掌握场地内的工程地质情况、施工图纸、施工组织设计（或方案）、管桩、出厂合格证及有关资料。 

　　 2.1.3 测量人员根据业主提供的坐标控制点组织测设轴线、标高，并及时做好交验工作。在桩位外围不受沉桩影响的地方埋设轴线控制点以备查；在每桩桩机就位沉桩前复核桩位位移情况并作修正。 

　　 2.1.4 项目经理部签发好交底单给作业班组。交底单包括合同、项日质量计划、施工组织设计、图纸、施工预算、施工进度计划，以及相应的劳动力、材料、设备使用计划、技术与安全要求等。 

　　 2.1.5 对于边桩的施工，场地小能满足桩机正常施工条件（距外边线不小于5.0m）的，应使用边桩器施工，边桩距离障碍物小于1.25m。其它要求用桩机中心压桩台压桩要求一致。 

　　 2.1.6 确定终压条件。终压条件的确定是保证静压桩质量的关键。终压条件的计算及确定应在图纸会审时由设计人员、监理、施工单位共同落实。终压条件包括：终压力、最后3次稳压时贯入度、稳压时间、桩尖标高、桩端持力层等。 

　　 2.2 压桩顺序 

　　 按照施工规范的要求，在局部与相邻建筑物较近的桩，由靠近的一端向远的一端施工；在局部软弱边坡处，从场地里向外边施压。在静压桩施工时，桩机应避免沿单一方向进行。 

　　 2.3 施工工艺流程 

　　 静压管桩施工工艺流程为：桩位测量放线一静压桩机就位调平一吊桩夹桩并校对垂直度一沉桩一送桩器送桩一压力至设计终压力一复压3次（并各自稳压5～10s）一退出送桩器一进入下一根桩的施工。 

　　 2.4 施工工艺步骤 

　　 2.4.1 桩的吊运 

　　 按规范要求，管桩必须达到设计强度的100％方可运输。用平板拖车装运，运桩应平稳。管桩堆放支垫点应设枕木且设在吊点处。叠层堆放不宜超过3层；超过2层时，应用吊机取桩，严禁拖拉取桩；不超过2层可拖拉取桩；当为2层时，桩的拖地端应用废轮胎等弹性材料保护。 

　　 2.4.2 试桩 

　　 静压管桩正式施工前应进行试桩，采用静载试验确定单桩竖向承载力特征值，检测数量在同一条件下不应小于3根；每栋楼需抽取3个点的工程桩，采用工艺实验检验桩的入土深度能否达到设计要求，确定配桩长度（因AB型管桩需定制）、单桩竖向承载力特征值、最终贯入度的取值。 

　　 2.4.3 压桩 

　　 （1）测量施工员根据轴线和桩位放线定位，在每桩正式施工前用全站仪进行复核。桩位测定依据施工场地外的控制点采用极坐标法测设，测量角使用全站仪。开工前测量员做好测试计算书并签字备查。 

　　 （2）起吊预制桩，使桩中心垂直对准桩位中心点，通过夹持油缸驱动夹持机构夹紧桩段，微微启动压桩油缸，当桩入土至50cm左右时，松开夹持，再次用走机方式校正桩的垂直度和平台的水平度，保证桩的纵横双向垂直偏差不超过0.5％。 

　　 （3）压桩要求连续，并控制合适的压桩速度（≤2m／min），同一桩的压桩间隔时间不宜超过30min，尤其避免在硬土层、砂土层停留太久，否则易造成沉桩阻力增大而产生滞桩。在桩下沉至接近设计标高位置时，不能过早停压，否则补压时常常难以沉桩。 

　　 （4）边桩需用边桩器施压，设计要求的单桩竖向承载力设计值为1400kN，边桩器的最终承载力值只能达到800kN，压力值无法达到设计要求，是否需在附近补压1根桩由设计确定。 

　　 （5）接桩。压桩过程中如需进行接桩，在桩长度不够的情况下，采用焊接接桩。焊接接桩的预埋铁件表面应清洁，上下节之问的间隙应用铁片垫密焊牢。 

　　 （6）送桩。送桩器的中心线应与桩身吻合一致。 

　　 （7）稳压。当压桩力已达到终压力时应进行稳压，稳压3次，每次时间为5～10s，并严格控制每次稳压的贯入度，以确认压力值稳定并作为终止压桩条件。本工程持力层为网砾层，以贯入度控制为主，桩底标高作参考。 

　　 （8）压桩施工时，应由专门的记录人员做好施工记录，记录内容包括桩的编号与长度、送桩深度、桩底标高及最后3次稳压的贯入度。 

　　 （9）针对存在硬土、砂土层会产生沉桩阻力增大现象，以采用忽停忽压的冲击施压法，争取用慢速挡大功率缓慢穿透夹层。 

　　 2.5 压桩的控制原则 

　　 压桩的控制原则是以终压值和持力层控制为主。本工程设计桩端进入圆砾层≥500mm。实际施工中可能出现3种情况：①桩尖达到设计标高的同时，表压达到最大工作压力。②对于出现桩尖已达到设计标高而压力未到设计终压力的情况，应考虑深送桩、接桩、补桩。③桩尖未到设计标高时压桩力达到最大设计压力，此时桩长尚未满足设计要求。出现该情况时，应考虑引孔或采取其它技术措施，以满足最小桩长要求。 

　　 3 质量控制措施 

　　 3.1 施压时，锤与桩帽、桩帽与桩之间应有弹性衬垫（如纸皮、麻袋等）缓冲桩头的压力使之不易损坏。 

　　 3.2 桩帽、桩身及送桩器应保持在同一直线上。 

　　 3.3 压桩前应通过吊锤观测控制桩身的垂直度，在压桩过程中也应随时观测，若发现倾斜，应立即调整，保证桩身入土时的垂直度偏差不超过0.5％，成桩后偏差不超过0.5％。 

　　 3.4 当下一节桩压到地面25mm左右，根据配桩方案进行接桩时，应先将桩管吊起对位，控制好垂直度。 

　　 3.5 电焊接桩时，要由2个人对称施焊，电流要适中，焊条要有出厂合格证。施焊时，焊缝必须密实，不该有施工缺陷（如咬边、夹渣、焊瘤等）。 

　　 3.6 做好施工日志，收集隐蔽验收记录、原始记录和现场签证等工程技术资料。 

　　 3.7 桩机的保养和维修要有专人负责，以使工程能顺利进行。 

　　 3.8 施工完毕的桩，应对其质量和承载能力进行检验鉴定，经检验合格方可继续施工承台。 

　　 4 安全保证措施 

　　 4.1 建立工程项目经理负责制，对项目安全文明施工负责。 

　　 4.2 工人上岗前必须进行安全教育，并要求持证上岗。进入现场必须戴好安全帽。 

　　 4.3 设备安装验收后才能使用，并悬挂安全标志。 

　　 4.4 工地架设动力与照明电缆线路，必须符合《施工临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）的要求，不得超负荷使用。 

　　 4.5 上班前必须对桩机各部件及钢丝绳、转动部分加润滑油，各制动部分要灵敏，试机正常后方能施工。 

　　 4.6 桩机行动时，指挥员应注意地面及空中的情况，要保证桩架的稳定、平衡、垂直移动，保证安全。 

　　 4.7 吊桩要有专职指挥，起吊时管桩及吊臂下严禁站人。 

　　 4.8 机电设备维修时必须切断电源，且停电并挂上“有人工作，禁止合闸”的标志牌后方能进行维修工作。 

　　 4.9 严禁酒后操作。 

　　 4.10 所有用电设备必须安装漏电保护装置，保证做到“一机一闸一漏电开关”。漏电开关采用2级以上设置，实行三相五线制。电箱和机具采用黄绿双色线进行接零保护，电箱能防雨，门锁齐全，出线电缆化，一律架空，不拖地。 

　　 5 结语 

　　 综上所述，预应力管桩承载力高、经济性较好。但预应力管桩施工是个系统工程，施工环节较多，施工质量要求高，任何施工环节稍有不慎，就会出现质量事故或质量隐患。 

　　 参考文献 

　　 [1]徐培军;静压预应力混凝土管桩处理高速公路软土地基施工技术[J]铁道建筑;2008.07 

　　 [2]焦顺;静压管桩后压浆施工技术[J]黑龙江科技信息;2008.10