浅谈静压管桩常见质量通病及预防措施

摘要:随着我国经济建设和城市建设的快速发展，环保节能产品的应用，静压管桩以其施工工艺和施工设备的优越性，得到了广泛的应用。本文首先对中国建筑市场以及桩基础工程的发展现状和前景进行了介绍,并介绍了静压管桩工程的优越性及其在桩基础工程中的大幅应用，详细说明了静压管桩施工的一系列有关设备进场、材料进场、施工方案、施工工艺流程、施工技术措施和施工质量控制方面的相关知识，引出了静压管桩施工过程中有可能发生的各种质量问题。由此找出问题的所在，通过各种资料进行分析对静压管桩施工中的通病进行研究、探讨，并找出解决问题的方法以及预防措施，加强施工质量方面的控制，进而争取做到预防为主，将各种问题杜绝。最后通过工程实际的案例阐述静压管桩施工中产生的质量通病以及预防措施得出结论。

关键词：管桩静压管桩质量控制预防措施

中图分类号： O213.1 文献标识码： A 文章编号：

第一章静压管桩的特点及其施工技术

1.1静压管桩的特点

1.1.1静压管桩的优越性

(1)静压管桩与锤击桩相比，具有无噪声，无振动，无冲击力，无锤击应力，桩的破损率小，桩身质量易保证，节约材料等优点。

(2)管桩的种类多，适应性强。管桩的种类分PTC（薄壁预应力砼管桩）、PC（预应力砼管桩）、PHC（预应力高强砼管桩），管桩的外径有300、400、500、550、600、800、1000等多种规格；设计人员可针对不同的建筑需要选用不同直径、型号的桩，布桩容易、经济，并且管桩单节桩长度种类多，搭配较灵活，对持力层起伏变化大的地质情况适应性强。

(3)管桩的质量易保证。管桩的大规模、集成化生产，对于生产管桩所需的原材料质量容易控制，对于生产工艺过程中的质量易控制，故管桩的质量易保证。

(4)沉桩质量可靠。静压桩机装有压力表，其桩的承载力可以从压力表中预估，对于地质情况可以进行验证，消除因地质勘查中出现的疏漏及存在的误差而产生承载力不足等方面的质量隐患。

(5)施工速度快，工效高，无污染，利于文明施工。静力压桩机自带吊装设备，并且管桩接桩采用钢端板焊接法，接桩速度快，工效高，管桩的生产在工厂生产，施工现场无污染，有利于文明施工。

1.2 静压管桩的施工技术总结

1.2.1 设备、管桩进场

静压桩工程使用的静力压桩机属大型设备。因此压桩机进场时间安排在晚上，进场前应做好准备工作，内容包括：提前铺设电缆、安装配电装置，架设好照明灯具；准备好起吊设备、工具；对影响车辆通行和起吊作业的设施，空中电缆提前清理和采取保护措施；项目部安全员对作业人员进行安全教育，交待安全作业事项，检查起吊设备、工具是否符合安全要求；作业人员应紧密配合，确保进场工作顺利进行。

预制桩运入现场时，根据压桩顺序、进度分阶段进场。进入现场的桩由材料员指定地点堆放，尽量靠近压桩区堆放，但不能影响压机开行路线。桩的起吊、运输、堆放按有关规范、标准要求。在开始运桩前，项目部安全员对运桩单位进行安全注意事项交底。

1.2.2施工方法和工艺流程

(1)施工方法

施工中严格按照《地基基础设计规范》、《建筑桩基技术规范》、《地基与基础工程施工及验收规范》、《工程测量规范》、《建筑施工安全检查标准》、《施工现场临时用电安全技术规范》、《建筑机械使用安全技术规程》及有关规定进行操作。

(2)工艺流程

(3)技术措施

①管桩进场验收

先张法预应力管桩运入工地后，会同监理、建设单位应对成品桩质量进行验收，并对生产厂家提供的产品合格证和抗弯性能检测报告进行核查。验收标准如下：

②压桩前准备工作

压桩前已做好平整场地工作，对压桩区域内的地表的沟塘、地下的暗沟、地下管线、地下障碍进行查勘和清除且满足桩机施工地面承载力。做好抄平放线工作，现场水准点设置不少于2个，建立施工轴线控制网，控制轴线延伸点设置不少于6个，水准点和控制轴线点均设置在不受压桩施工影响的地方，用水泥砂浆加固且用脚手架围起来，树立标识。水准点和控制轴线点必须经业主、监理复核确认。进入现场的预制桩必须检查其质量保证资料、制作日期，检查桩的尺寸误差和表观质量是否符合规范要求。桩的堆放场地要求平整坚实，桩要堆放整齐，并在场地周围设有排水措施。压桩机进场安装过程中应对各部件进行一次检查，油压表需经校验。桩位的允许偏差验收如下：

注：H为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离

③桩起吊、运输、堆放技术措施

管桩在起吊和运输过程中应轻吊轻放，严禁碰撞、滚落；

管桩堆放、吊运支点位置如图A，也可以直接钩住管桩两端水平起吊，对不满足抗裂要求的应按吊点起吊，起吊时，绳索与桩的夹角应≥45度

施工前管桩吊立吊点位置如图B，如改变吊点位置，必须进行验算。

管桩堆放层数，应根据其强度，地面承载力、垫木及堆垛稳定性确定，φ400mm≤5层、φ400mm～φ450mm≤4层、φ500mm～φ600mm≤3层、φ700mm～φ800mm≤2层；

管桩应按支点位置放在垫枕上，层与层之间用垫木隔开，每层垫木应在同一水平面，各层垫木位置应在同一垂直线，堆垛时，必须在两侧打好防止滚垛的木楔。垫木不许用软木楔，腐朽木。若堆场地基经过特殊处理，也可采用着地平放。

（图B）

④压桩技术措施

正式压桩前应对工程控制轴线和水准点复查一次，施工过程中也应经常复查。桩位应按施工图、作业指导书进行测设，桩位测设偏差应小于20mm，测定时埋设地桩，桩位测定后由业主、监理复核后签字确认。

插桩时，桩尖应对准地桩，压机操作员利用悬锤校正机身，指挥员依据经纬仪和悬锤，指挥操作员在操作室调整桩身垂直度，偏差不超过0.5%，确保第一节桩的垂直度。每根桩应一次连续压到底，在接桩、送桩中间不得无故停歇，尽量缩短休歇的时间。测量员应测量桩位地面标高，根据设计桩顶标高计算送桩深度以控制桩顶标高。压桩过程中应随时注意保持桩的垂直度，若有偏移应及时调整。在桩身每米处标注标记，及时记录桩身入土深度和该深度时的压力值，密切注意油压值的变化并控制压桩速度，施工所需材料、工具、设备应准备充分，各工种应紧密配合，尽量避免缩短停歇时间。当一根桩压完后，若有露出地面的桩端必须在移之前截去，严禁用桩机强行将其扳断。确保截后桩的质量措施，严禁使用大锤硬砸，应将不需要截除的桩身部用钢抱箍抱紧，然后沿钢箍上缘凿槽打穿后，用锤打下，用气割法切断钢筋。

管桩分段压入，接桩采用二氧化碳焊接法。当下节桩压至桩顶离地面0.8-1.5m处，下节桩的接头处设导向箍吊装上节桩就位，上下节桩必须对准并保持垂直偏差≤2mm，上下节桩接触面如不平整密实，应用钢片垫实并焊牢，用钢丝刷清理上、下桩节的端板，坡口处刷出金属光泽。将拼接四角点焊固定，再次进行检查，位置正确后进行对称焊接，施焊时使用2台二氧化碳保护焊机两人对称进行，以防节点变形不匀而引起桩身歪斜。焊接层数为三层，内层焊渣必须清理清理后再施焊外一层，焊缝要饱满，焊接质量应符合规范要求。焊接结束后应由业主监理进行验收，合格后待自然冷却8分钟后继续施压。接桩焊缝检验标准验收如下：

3、静压桩机的陷机：由于工程桩施工压力为1600KN，静压桩机的自重配备2400KN。施工场地经过清障处理，回填土料不合格（黑色淤泥质粘土），碾压不到位，造成静压桩机陷机。当施工场地陷机时造成以下危害：

a、施工机械的损坏，影响施工工期；

b、对已施工完的工程桩的桩位挤压造成偏移；

c、测量放样对点误差增加，形成桩位偏差；

最后建设单位将不合格土料挖开回填上合格的土料，满足了静压桩机行走施工要求。

4、布桩过密产生挤土效应：该基础采用筏型基础，群桩较多，布桩率超过规范要求，且在施工中已出现涌砂的现象，土体内的孔隙水压力已经开始作用了，若不及时处理会造成桩体上浮、拉裂桩身、土移、桩位移动、压桩力增大影响桩长影响进入持力层等；施工单位建议采取以下措施：

a、针对桩位进行引孔；

b、在布桩密集处设减压井、消压槽；

c、降低布桩率，增大桩位间距；

最后建设单位采用降低布桩率，增大桩位间距，小高层由原先PHC500（100）A-C80-12、12变更为PHC400（90）A-C80-12、12；降低了布桩率，增大了桩位间距，同时还降低了成本。

5、工程桩施工出现多起纵向裂纹、横向裂纹和爆裂：因为多层采用的是PTC400（70）A-C70-11、12的桩型属于薄壁管桩。施工中出现裂纹较为常见，原因管桩的壁厚薄，在施工场地磕下、碰下都会导致裂纹产生，还有管桩的桩身砼都是经过高压蒸气养护过比较脆，当压力达到1600KN时表皮产生纵向裂纹；还有管桩在制作时要求严格，若脱模剂涂刷不匀造成局部麻面、端头板安放倾斜、模具拼缝漏浆、模具几何尺寸变形等制作出的管桩在施工中都会出现质量问题，纵向裂纹、横向裂纹甚至爆裂。故在选择管桩供应商要实地考察、管桩进场仔细验收，发现桩身麻面、端头板倾斜等质量隐患的严格禁止使用。对已使用的进行质量检测判定合格否。便于采取补救措施。管桩的爆裂不仅和管桩的质量有关，施工机具同样有不可分割的关系，随着机械制造业的发展，夹桩器由原先四片，演变为现在主流八片，并开发出十二片甚至是十六片的夹桩器；管桩为圆环形，当夹桩器与管桩的表面接触的点越多其应力越均匀，管桩越不会爆裂。所以，随之建筑业、机械制造业的发展静压管桩的施工机具在不断的改进完善、管桩的生产在不断规范科学。

结语

针对上述情况，有几点体会:

1、在施工前期，要认真的查阅地质报告和施工场地，如果场地地质条件不能满足施工需要，施工场地要进行处理，保证桩机施工必须的地耐力，减少桩机下陷而对桩造成的挤压；

2、合理安排沉桩顺序及桩机行走路线，施工时宜先长后短，先中间后周边等原则。

3、适当控制沉桩速度和开挖速度，孔隙水压力随着沉桩速度的加快而快速加大，地基变位也加大，适当控制沉桩速度和开挖速度，可减少地基变位。

4、在软弱地基中，可采用降低地下水位，设置应力释放孔和防挤沟等方法，减少和加快消散沉桩引起的土体应力和孔隙水压力，以保证施工质量。

5、在沉桩和土方开挖过程中，应加强观测，及时发现问题，及时处理，这是采用科学的方法指导施工的前提。

沉桩工程是一道技术性很强的工序，在实际操作中一定要根据实际情况具体分析，并且不断收集资料，积累经验，只要采用科学的方法，就能够保证工程的质量。

参考文献

1、建筑施工手册编写组《建筑施工手册第四版》 北京：中国建筑工业出版社2003

2、中国建筑工程第八工程局《建筑工程施工技术标准I》北京：中国建筑工业出版社2005

3、杨南方主编《建筑工程施工技术措施I》北京：中国建筑工业出版社1999

4、张玉平主编《建筑工程施工质量控制与质量验收实用手册》北京：中国建筑工业出版社2004

5、桩基工程手册编写委员会 桩基工程手册 北京：中国建筑工业出版社 1997

6、建筑施工手册第二版编写组建筑施工手册1996

7、建筑地基基础工程施工质量验收规范 GB50202-2002

8、卢循《建筑施工技术（上册）》北京：中国建筑工业出版社1995

9、宁仁岐《建筑施工技术》北京：高等教育出版社2002

10、方现和《建筑施工》武汉：武汉大学出版社2004

11、廖代广《建筑施工技术》武汉：武汉工业大学出版社1997

12、刘仁松 《建筑工程施工工艺》重庆：重庆大学出版社2002

13、史佩栋 《实用桩基工程手册》 北京：中国建筑工业出版社1995

14、黄赞静压桩终应力的确定及其意义.建筑技术2002 vol 33. No.3

15、沈保汉静压桩.施工技术2001.10 第30卷第10期

16、张伟 《建筑施工实训指导》北京：科学出版社2003

17、李继业 《建筑施工技术》北京：科学出版社2001

18、黄士基 《高层建筑施工》广州：华南理工大学出版社 1997

19、杨嗣信 《高层建筑施工手册（第二版上册）》北京：中国建筑工业出版社 2001

20、应惠清 《建筑施工》4版上海：同济大学出版社2004

21、连云港市建筑设计研究院《先张法预应力混凝土管桩标准图集》江苏省：江苏省工程建设标准设计站2002

22、中华人民共和国建设部《建筑地基基础设计规范国家标准》GB50007-2002北京：中国建筑工业出版社2002

23、中华人民共和国建设部《建筑桩基技术规范行业标准》GB50007-2002北京：中国建筑工业出版社1995