王子进
中国建筑土木建设有限公司 北京 100070
摘要：桩基工程作为建筑工程的重要组成部分，预应力混凝土管桩是从20世纪80年代末在我国开始应用较多的一种预制桩型，由于该桩型具有工艺简单、质量可靠、施工速度快、造价较低、检测方便等优点，因而在工程中得到了相当广泛的应用0。管桩施工质量控制的合格与否不仅影响施工的过程和进度，同时桩基工程施工质量会对工程的质量造成直接影响。
关键词：PHC管桩，施工，质量控制
1.引言
PHC管桩又称高强度预应力混凝土管桩，主要采用先张法预应力工艺和离心法成型，经高压、整齐养护成型制成的一种圆管型钢筋混凝土预制桩，具有成桩快、强度高、质量可靠等特点。PHC管桩的施工工艺简单，单桩的承载力远高于其他管桩的承载力，且造价成本较低，是目前建筑工程基础桩施工中常用的一种先进的基础桩；目前管桩施工方法主要有两种：静压施工法和锤击施工法。
预应力静压管桩施工技术是静力压桩机通过自身的重量和桩架上的配重作为压桩荷载，将桩打入到土中的一种沉桩的方法；静压桩机设备包括顶压式和抱压式两种，与锤击施工法相比静压施工法具有一下几个优势0：
①施工时无振动、无噪音，适于对噪音有限制的城区作业；
② 施工时引起的土体隆起和水平挤动比打入式沉桩小，适于居民密集、精密仪器机房、地下管线多的场地施工；
③ 静压法可使预制桩端和桩身免受拉、压、剪、扭等复合应力，因此桩的配筋量可大大减少；
④压桩力可随时测定、调整，桩的承载力比较有保证；
⑤沉桩深度较大，且桩身质量可靠等一系列突出优势。
2．PHC静压管桩施工前准备
（1） 图纸会审：在正式开始打桩之前，业主、监理、设计和施工单位必须加强图纸会审，提前优化设计图纸，减少施工过程中的设计变更，避免在施工过程中，出现图纸优化问题造成的重新返工，并避免因此出现造价增加，工期被耽误。同时，施工设备、施工工艺、施工技术、施工人员等都会对桩基质量产生影响，因此正式施工前，施工单位需制订一套科学、合理的施工组织设计方案。
（2）管桩进场：近些年存在一些管桩生产企业为了追求自身的经济利益，管桩质量良莠不齐，所以导致管桩在施工过程中出现断裂等现象，因此在正式开始打桩之前，在场外对预应力静压管桩进行抽样检查，检查管桩的合格证、出厂证明书，并对管桩主要附件、管桩混凝土、钢筋等张拉预应力进行检测。根据检测报告，验收管桩，并作好检验的记录，便于后期的维护和保养，同时确保进场管桩质量合适。
（3）场地处理：在管桩施工之前，需对场地进行清理，清理至控制标高，方便后期施工压桩标高控制；当PHC管桩在软土地基上进行静压施工时，需对机械行走场地进行加固，确保场地地基承载力不应小于压桩机接地压强的1.2倍，当机械在软土地基上行走时，避免土体结构和预应力发生变化，从而影响到成桩的质量。对管桩堆放提供充足的场地，应采取必要的施工方法对软土地基进行加固，确保堆放场地平整坚实，叠层堆放管桩时，应在垂直管桩长度方向的地面设置两道垫木，垫木应分别位于距桩端0.21倍桩长处，底层最外的管桩在垫木处塞紧以防滚动；另外，当场地不足以堆放较多管桩时，可按工程进度及时分批供桩，避免二次搬运。
（4）机械检查：施工机械的各项指标完善与否，不仅影响施工质量，同时会对现场施工人的人身安全产生影响。因此施工之前，技术、施工、安全等项目管理人员要检查施工机械设备，尤其是检查起吊机是否能满足桩基起吊要求，确保施工机械正常运转，以免影响后期工进度。
3．PHC静压管桩施工过程质量控制
PHC管桩采用静压法施工时，施工流程包括定位放线、桩机就位、吊桩喂桩、对位和插桩、稳桩和压桩、接桩以及送桩等内容。
在进行定位定位放线时，应根据业主和规划部门提供的控制点，利用水准仪或经纬仪进行准确放样，在进行放样打点后，选用相应数量和长度的钢筋或是竹片标记出桩位的具体位置。
在采用抱压桩机进行吊桩时，夹具应避开桩身两侧合缝位置；桩位偏差应满足要求表 1要求；首节管桩插入地面时的垂直度偏差控制不超过0.3%，在沉桩过程中应确保桩身垂直度偏差不超过0.5%；当桩尖进入较硬图层后，严禁用移动桩架等强行回扳的方法纠偏，若桩身倾斜，需将桩身拔出，重新进行压桩施工，切勿强行矫正，避免出现断桩问题。另外，在沉桩时应进行沉桩速度控制，如果沉桩速度太快，桩内的孔隙水压力很大，土体产生水平位移，当土体位移超过了偏移的范围时，土体会变得很松软，密实度降低，土壤会出现隆起，造成管桩倾斜、上浮等现象，严重时会引起管桩桩身开裂0，因此在沉桩过程中可通过设置防挤沟、消压孔以及采取跳打施工等措施，防止土体位移影响施工质量。
在管桩接桩焊接施工时需对接头焊接质量严格控制；在开始焊接施工前，安排专门技术人员对桩帽的完整度进行仔细检查，并要求施工人员及时清理桩头上存在的杂质，保证桩头的光滑平整。在焊接过程中，当两节桩端头板出现缝隙时，可增加钢板进行严密焊接，且焊接工作要两人共同完成，要求先对称点焊4～6点，保证焊接的对称性和层次感，减少焊接的起弧点。在焊接结束时，应保证焊缝应连续饱满，不得有夹渣或气孔，其层数应在两层以上。每个接头一般约花25min焊完，再等焊缝自然冷却8min后，才能继续施打或压桩，并按设计时间要求、施工标准要求涂刷防锈漆。尤其是在软土地基施工时，往往地下水位较高，土层含水丰富，未冷却的焊缝遇水会发生淬火、收缩等，引起焊接不良的现象。
在预应力管桩施工过程中，应对管桩实行标高和压力双控，当施工设备的下压力已达到甚至超过设计要求的施工压力，而桩顶标高未达到设计标高，且无法下压时，若强行下压，很容易导致出现桩身断裂及桩头爆桩等现象；此时，从方案设计、地质情况、施工工艺、现场管理等方面总结分析；可采取以下几点措施：（１）对局部硬土层，对施工设备在设计压力的基础上继续增大压力，同时设定压力上限，避免爆桩；
（２）对加大压力后仍出现达不到设计标高的问题桩，可单独出具处理意见：超出设计标高３ｍ及以内的桩可不进行处理；超出设计标高３ｍ以上的桩由设计单位出具补桩意见；
（３）每棵爆桩都由设计院根据现场桩基分布情况，选择一处合适位置进行补桩。
在软土地基施工时，在个别区域土质较松散，极易出现施工设备未加压至设计承载力桩基就已达到设计标高，导致施工完成后单桩承载力不满足设计要求；此时，可采取以下处理方法：
（1）对未达到设计标高的桩，做好施工记录，并继续下压，在施工结束后进行补桩，保证施工质量。
4．结论
实践证明，采取静压施工的PHC管桩施工方法，相比于其他施工方式成桩的施工方法，成桩质量更加可控、施工速度较快，但需加强过程管控，确保在施工过程中，要严格遵守施工工艺和作业方法，不断提高施工技术，保证成桩质量满足规范要求。
参考文献：
[1]邵铭东. 预应力管桩承载力的分析研究[D].中国石油大学，2008.
[2]孙春利，赵玉波，李志艳，张军.静压预应力管桩施工质量缺陷及处理办法[J].土工基础，2018，32（05）：487-489
[3]钟建敏.预制沉桩挤土引起的桩基质量问题与处理[J].建筑结构，2017，47（S2）：458-463.
论文作者:王子进
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第29期
论文发表时间:2019/8/30
标签：管桩论文; 静压论文; 标高论文; 预应力论文; 桩基论文; 承载力论文; 质量论文; 《建筑模拟》2019年第29期论文;