静压预应力混凝土管桩施工质量控制和常见问题的处理

摘要：随着社会的发展与进步，重视静压预应力混凝土管桩施工质量控制对于现实生活中具有重要的意义。本文主要介绍静压预应力混凝土管桩施工质量控制和常见问题的处理的有关内容。

关键词预应力；混凝土；管桩；施工；技术；质量；控制；

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

引言

静压预应力混凝土管桩作为一种新型的地基处理方式，以其单桩承载力高、穿透力强、施工快、无振动、噪声小、现场易保洁、成桩后质量易保证等优点逐渐受到公路建设单位的青睐，具有广阔的发展前景。但由于管桩的应用时间不长，在研究和应用等方面都还存在不少亟待解决的问题，如管桩与桩帽连接点抗弯性能及其承载力、管桩的水平抗力、抗震防灾效果等，还缺少理论研究和经验，管桩成桩后的质量检测方法还不完善，这些都需要在以后的施工中引起足够的重视。

一、工程实例

位处杭嘉湖地区的某一级公路新建项目N0.1标，全长3.4 公里，路基地段河湖交叉，填土高度2--3米，淤泥、软基较多，设计加宽路基全部采用静压管桩进行地基加固处理。先张法薄壁预应力管桩直径为400mm，壁厚60mm，桩间距 270cm，呈梅花型布置。设计桩长5~20 米，共67675米/4207根。管桩由专业生产厂家供应，按标准长度接长组合，标准长度选择5m、6m、7m、8m、10m 五种，接长采用焊接法接桩。桩顶设现浇桩帽，通过桩塞砼与管桩连接，桩帽呈正方形，边长120cm。压桩时桩顶标高低于地表25cm，便于施工桩帽。桩帽完成后摊铺30cm 碎石垫层，层间铺设一层加强型钢塑土工格栅，形成复合地基，很好地保证了新老路基的良好衔接。下图为预应力混凝土管桩结构图。

二、施工工艺流程

2.1 工艺流程

平整场地-测量放样-桩机就位-复核桩位-吊桩插桩-桩身对中调直-静压沉桩-焊接接桩-压第n节桩-送桩-终压-桩机移位

2.2 压桩顺序

施工前了解现场的地质条件、土层土质情况，根据设计文件的要求和施工组织设计的要求确定合理的压桩顺序，按照“长桩在下、短桩在上、先外侧、后内侧”的顺序进行施工，以充分发挥静压管桩的挤土效应，提高地基承载力。

三、静压管桩施工常见质量问题分析与处理

3.1 沉桩达不到设计要求

管桩施工时是以最终贯入度和最终标高作为施工的最终控制。 一般情况下，以一种控制标准为主，以另一种控制标准为参考，有时沉桩达不到设计最终要求的成桩控制参数。

原因分析：一是地质勘察资料与实际工程地质存在偏差，发生配桩长度不准确，使沉桩达不到成桩设计要求的相关控制值，如桩顶标高、终压力、贯入度等。二是由于设备故障等原因使沉桩过程突然中断时间过长，桩周阻力增大，难以沉桩到设计要求的持力层。

防治措施：应探明工程地质情况，必要时应作补充地质勘察，合理选择持力层和成桩的相关控制值。 并根据有关要求合理选择沉桩设备，在沉桩过程中发生异常情况时，应冷静分析原因，找出对策，不能盲目加大压桩力强行沉桩，以防止桩身断裂。

3.2 邻桩上浮或桩头位移

在沉桩过程中，相邻的桩可能因挤土效应而产生桩身上浮或横向位移现象。

原因分析：一是静压管桩属于挤土桩，在沉桩过程中存在挤土效应会使地面隆起，特别当土层是饱和性软土、桩距较密、桩数较多时，土被挤到极限密实度而向上隆起，后施工的桩便会对先前施工或相邻的桩产生向上拉力，使其桩身上浮或被推向一侧。 二是施工中桩位被挤压偏离或标志丢失，造成桩位错位较大。三是选择的沉桩顺序或行车路线不合理。

防治措施：当施工中发现桩身上浮时，最有效的方法是采用取土引孔压桩法，即用螺旋钻机在设计桩位取土引孔后随即压入管桩，在压缩性较差的土体中施工，引孔的孔径应比桩径小50～100mm，引孔深度一般应控制在桩长的30%内，并做到随引孔随压桩，以免地下水渗入孔内引起塌孔或地下水泡软桩端土层使桩端土承载力降低。

3.3 接桩处开裂

上下两节桩在接桩处出现开裂现象。

原因分析： 一是上下两节桩不在同一条直线上， 使压桩过程中接桩处焊缝局部产生过大集中应力而开裂。 二是采用焊接连接时，连接处端板表面未清理干净，桩端不平整。 三是未严格进行分层施焊、焊缝不连续、不饱满及焊缝中夹有焊渣等杂物， 焊接结束后停歇时间较短或焊缝遇地下水出现脆裂。

防治措施：在管桩接桩前应先复核上下两节桩的桩心错位是否在允许偏差值之内，一般宜设置接桩临时导向箍，使上下两节桩保持顺直。 焊接前应检查焊条和焊接设备适用完好，并利用钢刷将两节桩的端板表面清刷干净。

3.4 桩身断裂

在沉桩过程中，桩身突然发生较大倾斜而断裂。原因分析：一是地面突然发生较大的不均匀沉降，桩机和桩身严重倾斜，使桩身受到不能承受的弯矩而折断；二是桩身混凝土存在质量问题，使桩身局部强度不够， 沉桩过程中混凝土发生破碎；三是桩的运输、堆放、起吊方法不当，也会产生裂纹或断裂。

防治措施：在初沉桩过程中，如发现桩不垂直应及时纠正，接桩时，要保证上下两节桩的顺直，且压桩的下沉速度不宜太快。同时要对进场的管桩进行严格的质量检查，桩在运输、堆放、起吊过程中应严格按照设计说明中的要求和操作规程执行。

3.5 桩身倾斜

桩身垂直度超过允许偏差值。

原因分析：一是场地不平、有较大坡度，桩机本身倾斜，首节桩初压至桩身基本稳定时才能及时校正垂直度，稳桩时桩不垂直，送桩器、桩帽及桩不在同一条直线上，则桩在压入过程中就会逐渐产生较大倾斜；二是基坑土方开挖不当，桩身侧向受力不平衡引起大面积群桩倾斜，特别是表层软土土层厚度大，每次开挖的厚度超过规定，桩身倾斜的可能性更大。

防治措施：场地应平整，对于发现局部平整度差、土质松软时，应在桩机行走路线上加设垫木或其它材料，使桩机底座保持水平。 对基坑土方开挖不当引起倾斜的桩， 应组织有关单位进行调查分析， 采取桩基联合承台的加固措施或补桩的方法。

四、施工技术要求及注意事项

4.1管桩检查：管桩出厂时要检查出厂合格证明，包括原材料的合格证、钢筋（预应力筋）检测报告、预应力筋张拉记录、混凝土强度报告、桩体力学性检测、蒸汽养护记录等，并对外观质量进行检查。起吊、运输过程中要轻吊轻放，按规定堆放整齐，严防碰撞。

4.2施工过程控制

PTC管桩在压桩施工时应现场检查堆放场地、起吊方法，防止桩体断裂或环裂。第一节桩入土30~50cm后，用相互垂直方向的两台经纬仪检验和校正垂直度，垂直度控制在0.5%以内。施工过程中均应检查和记录每根桩静压机压力表读数、压桩速度，出现异常应及时停止并报告。接桩焊接时应检查桩身垂直度、焊缝质量。送桩时应检查送桩深度，并复核桩顶标高是否达到设计要求。

4.3 预应力管桩质量检验标准：

结束语

综上所述，在静压高强预应力管桩施工过程中，应充分考虑各种影响因素，尽可能估计到可能发生的问题，在其应用过程中，只要严格落实现有各项技术规范、措施和有关经验，同时在施工过程中不断改进提高其技术应用水平，就可以很好地控制静压高强预应力管桩施工质量。

参考文献

[1] 翁振东.PHC管桩静压法施工及质量管理探析[J].山西建筑，2006，32（16）：68-69.

[2] JGJ106-2003,建筑基桩检测技术规范[S].

[3] 建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002 ）[S]；北京，中国建筑工业出版社，2010.