静压管桩技术在工民建工程项目施工中的应用

摘要：本文结合工程实例，分别从机械选择、施工准备、压桩顺序以及静压管桩施工工艺要点四方面对静压预应力管桩施工技术进行了阐述，希望有所作用。

关键词：建筑工程；静压管桩；施工技术；施工质量

中图分类号：F253.3 文献标识码：A 文章编号：

静压管桩是一种施工快速、低噪音、无污染、无振动、施工快捷，节省材料，节约成本，施工质量可靠的新技术。在广大的工民建工程项目中得到了广泛的运用，应用前景十分广阔。

一、工程实例概述

该工程地下l层，地上16层，建筑高度53，建筑面积为24110m2。建筑结构类型：二类高层建筑，现浇框剪、框架结构。

工程地质情况：

人工填土层平均厚4.1m；

冲积土层平均厚10.95m；

残积土层均厚6.2m；

基岩均厚22.8m，顶面埋深17.0～27.96m。

桩基工程安全等级为一级，采用静压PHCΦ500预应力C80管桩，管壁厚125mm，单桩设计承载力：抗2000kN，抗拨1000kN。桩端持力层为基岩的全风化岩层，桩K为18～25m。桩顶设计标高为一6.5m，局部达一7.5133，工程设置213根静压管桩。

二、静压管桩施工技术

（一）机械选择

按照1.1～1.5倍管桩极限承载力取值，来选取压桩机的型号，静压桩机采用抱压式，本工程选用全液压静力压桩机(YZY一600型)。桩机宜选择长夹具，保证夹桩时，桩身侧压应力不宜过大，这样对于桩的垂直度更好掌控。压桩速度为1.8m／min。桩机的压力仪表按规定送检，以确保夹桩及压力控制的准确度。宜采用超深送桩，但送桩一般不宜超过4m。

（二）施工准备

a、场地要求。现场的坡度宜小于1／100（含等于），地耐力应大于140kN／M2（含等于）。桩机上坡，坡度宜在10％，上坡前将桩机配置卸掉。凿除桩机处有混凝土地坪和原先建筑物基础的地面。桩机最小工作半径：桩位中心距周边建(构)筑物宜≤1／2压桩机宽度＋1.0m，并采取保护措施。

b、管桩堆放。在管桩进场前，一定要检查是否伴有出厂合格证和检验报告，强度应达设计值的100％。应堆放在平整、坚实的场地上，防止不均匀沉降带来的损桩，适当防滚、防滑，现场堆放不宜大于4层。

c、桩位测量定位根据基准点进行放样，将轴线控制点引出6～8m，做好测量控制网。桩位打短钢筋，洒以白石灰做醒目标识。桩位测量允许单桩±10mm，群桩±20mm的偏差值。

（三）压桩顺序

当群桩多于5根时，需考虑压桩产生的挤土效应，在施压后压群桩周边较少桩的承台；不同深度的桩基，应先深后浅，先大后小：尽量避免桩机造成地面土层的扰动，防止地面沉陷；坚持科学经济、运桩及喂桩便捷为原则，先压桩再开挖基坑。共分3个施工区段进行施工，如图一所示。

图一施工平面

A、C区管桩采取逐排压桩，B区的核心筒下的2个承台的桩较密集，每个承台的桩数9根，横纵桩距为3.2D、3.6D(D为桩径)，采取由中往外间隔依排压桩的方式。

（四）主要施工技术

a、桩机就位：应对准桩位，保持垂直，确保稳定，以免施工中发生倾斜和移位。

b、起吊管桩。用桩机上的吊车吊起就近的管桩，拴好吊桩的钢丝绳及锁具，然后用锁具绑住管桩上端50cm处，指挥吊车慢慢把管桩放入桩机夹具内。

c、管桩对中。当管桩下放至地面10cm处停车时，夹持器把管桩夹紧，然后放松吊车的吊钩。夹桩的压力不大于5Mpa，并应逐次加压。管桩对中方法：将钢筋制成的Φ500mm(Φ400mm)的钢筋圈放置在地面上，钢筋圈的中心对准桩位中心，而管桩周边与钢筋圈的周边对齐，压桩前取掉钢筋圈。

d、压桩

压好第1节桩是做好整根压桩程序的质量关键，严格控制定位和垂直度。压入时，应先根据机上水平仪调平机台，同时将经纬仪或吊线锤设在桩机的正面和侧面，下桩垂直度的偏差宜控制在0.5％以内，压桩速度控制在1.9m／min内。如果桩身垂直度偏大，应拨出已压入部分并根据经纬仪指示调整机台水平度，使桩身垂直，同时几下水平仪的偏差量，以作为下次调平的修正值再行压入，密切关注压桩时的桩身和压力表的更新情况，若出现异常偏移或倾斜，要立即查明原因。并采取应对措施，保证压入方向无异常后，连续施压。

应合理调配管节长度，尽量避免接桩时桩尖处于或接近硬持力层，管桩接头数应不多于3个。错开同一承台桩的接头位置。

全风化岩面起伏变化大，会造成管桩终压后成桩长不一，产生砍桩与超送(后接桩)现象，一旦有管桩露出地面，应及时截桩，截至地面以下300～500mm，避免桩机行走时损坏管桩。若超送桩，就需待土方开挖后再进行接桩，根据超送长度来确定，是否采取四周挖土接桩、人工挖孔，还是直接降低承台垫层标高，无论哪种情况都应确保桩顶嵌入承台100mm。

为保证桩的垂直度，现场测量员应进行压桩过程全程测点测量。

遇到异常情况应暂停压桩，并及时与设计、监理等有关人员研究处理：压力值突然下降，沉降量突然增大；桩身混凝土剥落、破碎；桩身突然倾斜、跑位，桩周涌水；地面明显隆起，邻桩上浮或位移过大；按设计图上要求的桩长压桩，压桩力未达到设计值；单桩承载力已满足设计值，压桩长度不能达到设计要求。

桩压好后及时截除桩头高出地面的部分，严禁施工机械碰撞或将桩头用作拉锚点，对于送桩遗留的孔洞应用小木板覆盖。

详细记录压桩具体时间，压入桩长、所施压力等读数，以此界定桩的质量和承载力，若压力表读数发生突然变化，应立即停机分析地质资料，排除碰到障碍物和产生断桩等情况，施工中压桩一定要连贯。

e、接桩

本工程的桩接头是采用CO2气体保护焊，即以CO2作为保护气体介质，依靠焊比和焊件之间产生电弧来熔化金属进行焊接，以CO2气体在电弧周围造成局部的保护层，借此来防止有害气体的入侵，确保焊接过程的稳定性，争取高质量的焊缝。CO2纯度不能小于99.5％，以防产生气孔和降低焊缝机械性能，焊接作业区采取设逢布防风等措施。

当下节桩的桩头距地面1～1.2m时，即可进行焊接接桩，接桩前，上下端板表面应用铁刷子清刷干净，坡口处应刷至露出金属光泽。

需接桩时，其入土部分桩段的桩头宜高出地面O.8～1.0m，这样方便接桩焊接作业，上下节桩段错位偏差应控制在2mm内。

针对管桩接桩的“u”形坡口，可采用JM一56型的(屈服强度20MPa，抗拉强度500MPa，延伸率22％)Φ2或Φ2．5焊丝。焊接前应在坡口周围上对称点先焊4～6点，再分层施焊，施焊宜由2个焊工对称进行。

焊接层数宜超过3层，将内层焊渣清理干净后，再焊外层，焊缝一定要饱满连续。超前引弧是每道焊接接头应做的，根部必须焊透。焊接部分要避免出现裂缝、咬边、夹渣、凹痕、焊瘤等缺陷。表面加强焊缝堆高宜不大于lmm，焊接后如发现表面有缺陷应即刻返工修整，桩端处间隙采用厚薄适当、加工成楔形的铁片填实焊牢。

接桩要尽快进行，应自然冷却焊好的桩接头后再进行下一步压桩，自然冷却段应不低于8min，切勿用水冷却或焊好后立即施压。焊接桩应按隐蔽工程进行验收。

f、送桩

设计要求送桩时，送桩(工具)的中心线应与桩身吻合一致方能进行送桩。送桩深度一般不宜超过2m。压桩时应由专职记录员做好施工记录。开始压桩时，应记录每沉落1m是压力表的读数，直至压桩完成。

g、终压

正式压桩前，分别对不同的桩型进行试压桩，确定压桩的终压技术参数为：以压桩力为主要控制指标，有效桩长为参考参数。当有效桩长小于20m时的终压值取18MPa(4500kN)，当有效长小于15m时，取终压值19MPa(4750kN)，满压不再贯入后复压3次，间隔5min，每次持荷10s，总沉降量不超过10mm。

h、截桩

桩头截除采用锯桩器截断，切勿使用大锤敲击或强行扳拉截桩。桩顶标高偏差不得大于2cm电动切割机通过螺栓连接固定在抱箍上，通过手柄，进行割桩工作，割桩时需加水向不同方向施力。

参考文献：

[1]阮起楠．预应力混凝土管桩[M]．北京：中国建材工业出版社，2000．

[2]桩基工程手册编写委员会编．桩基工程手册[M]．北京：中国建筑工业出版社，1995．

[3]杨云飞.静压预制管桩施工质量控制[J]．城市道桥与防洪，1009～7716(2008)03—0060—02.