谈管桩控制要点及应用中的不足

【摘要】本文从工程实践中总结了管桩的控制要点、应用中的一些不足以及一些改进的方法

【关键词】管桩；控制；不足

Abstract: This article summarizes the control points of the pipe pile, a number of shortcomings as well as some improvements in the application from the engineering practice.Key words: pile; control; inadequate

中图分类号：U656.1+14 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）04-0020-02

1前言

管桩施工以其周期短、成品化的优势，在各地特别是软地基地区，得到了广泛的应用。从以往完成工程的验收结果看，只要主要节点控制到位，其质量具有较好的保障性。但其在工程应用还有许多不足些的地方，这也是其通常发生质量问题的根源。

2管桩控制要点

2.1制桩控制

管桩制作应按照图集及国家标准生产，必须符合桩位图纸设计规范技术要求，其骨架成型全部应采取自动滚焊成型,强度须保证达到设计要求，可确保在打桩时，保证桩身完整性。（1）制作的原材料必须经过检查，合格后方可使用。（2）混凝土在浇灌过程中，应检查混凝土的塌落度，每班至少二次。（3）用于管桩生产同等条件成型养护试块，经28天后方可进行抗压强度试验。（4）在混凝土配合比同等条件下，每班同时制作四组，一组蒸养后试压，作出池、脱模的依据。另二组蒸养脱模后与管桩同等条件自然养护，可作运输及管桩实际强度的参考。第四组28天后作为检验管桩混凝土强度的标准。（5）外部检查，外表应平整、无离析现象、密实、不得有蜂窝、麻面、裂缝。（6）管桩运输、堆放。混凝土强度达到80%方可倒运，达到100%方可出厂。应轻吊轻放，场地应压实平整，不得超过二层。管桩吊运应轻吊轻放，严防碰撞。管桩桩机前堆放、施打前管桩吊立点位按图集第要求施工，如改变吊点位置，应进行验算。

2.2桩位控制

工程桩中心位置钉入钢筋（φ6mm，30cm），再扣上红布或撒上白灰，这就是俗称的“样桩”。样桩允许偏差1cm，全部钉入与地面平，其中心位置为对桩的位置。样桩不允许外露，以免车辆碾压，倾倒移位，造成桩顶位移大。样桩在打桩前的复测特别重要，有的后打的样桩因为前面沉桩而跑位，如不及时调正，后打的桩就会偏位。部分完成的工程桩也要跟踪观测，看是否被后施工的工程桩挤动，如果有，要及时调整施工流向，避免或减少成桩的位移。，两种情况容易发生上述问题，一是桩位密集，如多桩承台、整板基础；另一种是软地质地区，如连云港地区在大浦、板桥开发区尤为突出。

2.3垂直度控制

桩的垂直度控制重在第一节桩的控制，第一节桩其起到导向作用，对整根桩的施工质量是至关重要的，如果第一节桩不垂直，整个桩会越沉越歪，管桩会因受偏心锤击而被击碎。同时，桩身不垂直度还会影响桩身承载力。沉桩时，可在通视良好且安全处（一般距桩机远于15m）成90°方向各设置经纬仪一台，测量桩的垂直度，垂直偏差不得超过0.5%，如超出必须及时调整且保证桩身完整，必要时拔出重插。

2.4管桩焊接控制

第一节管桩起吊前应先确认端板是否合格、是否有倾斜现象，焊接前端板坡口上的浮锈及污物应清除干净，露出金属光泽。接桩就位时，下节桩头须设导向箍以保证上下桩节找正接直，如桩节间隙较大，可用铁片填实焊牢，禁止用钢筋填塞，接合面之间的间隙不得大于2mm，缝口宜小于钢片厚度，用锤将钢片砸入。在焊接时，每层间的焊渣必须清除干净，方能再焊下一层，坡口槽的电焊厚度宜高出坡口1mm，经验收合格后，冷却十分钟，再涂上防腐结构胶，起到防腐作用。所有接头焊接应无夹渣、气孔、咬肉现象，均需符合《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205-95）二级焊缝要求。

2.5标高控制

桩顶标格用水准仪控制，桩入土深度以图纸标明的有效桩长而定，根据水准点，测出自然地坪标高，计算实际送桩深度，并标定在送桩器上。在标高控制中，部分完成的工程桩复测非常重要。在沉桩时，随着桩进入土层，地下大量空间被桩身占有，土壤不可避免的被向四周及上部挤动。特别是在多桩承台施工中，随着四周的桩完成，之前承台中间完成的桩会被挤动抬高。遇到这种情况，可以在送桩时根据复测数据入土深一点。如果同时可能破坏桩身完整性和降低承载力的，可以采取以下技术措施：（1）合理的规划施工流向，对于一个单体，可以从中间轴线向两侧轴线施打，对多桩承台，先施工中间的桩，后施工四周的桩。如果挤土效应仍然较大，再进行承台甚至没根桩对称跳跃施打。（2）在两道轴线中间没有桩位的地方开挖释放沟，如果挤土效应仍然较大，可以在部分桩位引孔，来消散土体内的有效应力和超静孔隙水压力，增加土壤空间，减少地基隆起。

2.6贯入度或压力值控制

设计是摩擦桩的：桩顶没到设计标高时，差距较大，而沉桩基本没有贯入度或加压不下沉，要及时通过设计院等看是否需要补桩。这种情况在有沙层地区较多；桩顶到设计标高时，如果贯入度较大或压力值较小，要及时通过设计院等看是否需要调整桩长。这种情况在软土质地区较多。

2.7工程送桩控制

为了保证送桩及桩顶的质量，宜按以下送桩程序进行:（1）送桩器不能有弯曲，在送桩器制作上要求顶部用与桩径相同的法兰盘，防止因上顶直径小于桩帽，送桩器在锤帽中易移动，造成桩偏心受击，易打碎桩头。（2)合理设置送桩器的结构构造至关重要，送桩器应做成圆筒型，并应有足够的强度、刚度和耐打性。送桩器长度应满足送桩深度的要求。送桩器上下端面应平整，且与送桩器中心轴线垂直，如果上下端面与中心轴线不垂直，容易产生偏心锤击，将桩头击碎。（3)送桩时，送桩器轴线必须与桩中心线一致，不得在晃动的情况下进行锤击，送桩器下端面应设置排气孔，排气孔孔径不宜小于管桩内径的十分之一，目的是使管桩内腔的空气与大气相通，送桩作业时便于管桩内腔的空气或水分外溢，否则管桩容易产生竖向劈裂裂缝。送桩器应与管桩外径相匹配。套筒式送桩器下端的套筒深度宜取25-30cm ，内径应比管桩外径大2-3cm 。送桩作业时，送桩器与管桩桩头之间应设置1-2层麻袋或硬纸板作衬垫。

3管桩应用中的一些不足

3.1管桩成品的不足

成品管桩最薄弱的环节，我认为是端头版与混凝土的连接处。桩身中钢筋与混凝土是一个整体，端头板与其连接依靠抱箍、加强筋和主筋的锚入，它们之间连接面积较少，在施工中经过装机的锤击或加压，连接面容易产生破坏。曾经有的工程做过实验，因为在验收中出现大量的Ⅱ类桩，其缺陷在两节桩连接处，其实两节桩端头板焊接符合要求，后来在两节桩焊接好后不施工，便进行低应变检测，其缺陷仍在两节桩连接处，分析认为端头版与混凝土的连接力不足。笔者认为可以加厚抱箍并与端头板一圈封闭焊接，增加加强筋的长度，更好地可以改进端头板的加工形状，留有凸槽，埋入混凝土，这样就能加大端头版与混凝土的连接面和连接力，降低其缺陷。

3.2管桩连接的不足

非单节桩的工程桩。其整体质量在连接处较薄弱。从大量的桩身完整性检测结果看，其缺陷多发生于此处。因为桩身大部是钢筋混凝土，而连接处却是两个端头板焊接，在加上人为影响因素较大，难免成为质量问题多发处。目前有工程整个管桩进行灌芯，如连云港罗盖特，金港湾物流园工程。这种工艺应该得到推广和应用，因为它不仅解决了连接处的薄弱，更大大提高了工程桩的完整性。

3.3管桩穿透或进入硬土层的不足

有些工程桩在设计中需要穿透沙层，还有要求进入全风花岩一定深度的。有些密度低、厚度小的沙层，在管桩型号设计所能承受的锤击数或压力内能穿透，而有些密度高、厚度大的沙层，管桩在施工中超出其型号设计所能承受的锤击数或压力，这样便会使桩身混凝土疲劳，破坏混凝土强度，降低了桩身承载力。有些需要进入全风花岩一定深度的，同样如此，但如果达不到设计要求的深度，却便会达不到设计要求的承载力，特别是管桩用为深基坑围护，从坑底入土浅的，遇到这种情况的，桩底侧阻力降低，容易位移，引起塌方。目前遇到无法穿透的沙层，有采取引孔的方法解决的。

3.4管桩防腐的不足

管桩接头虽然设计通常有沥青漆防腐，但其涂刷完成后，在沉桩过程中，经过土层的摩擦，所剩无几，根本达不到防腐的目的。在以后建筑的使用中，焊接经过地下水的腐蚀，抗剪力降低，必然成为建筑防震的薄弱处。