摘要：预应力管桩是基础工程，且隐蔽性大，施工单位应当要加强对施工过程的管理，及时排查质量隐患及查找原因，这对于工程质量与施工效率的提高有着极为重要的作用。
关键词：预应力；管桩施工；质量控制
一、预应力管桩施工质量存在的问题
总的来看，预应力管桩施工可能存在的质量问题会出现在桩的桩身、接头、位置等环节。一是在两截桩的接头处，会发生接头脱开的问题，在预应力的管桩施工过程中，有时候会采用上下两截桩的形式，搭建高度更高的桩，这个时候就需要将两截桩进行连接。这样就可能在两截桩接头的地方，脱开，让上面的桩产生倾斜，甚至有倒塌的风险。二是桩身断裂、倾斜的问题，施工过程中，因为桩机压力的突然变化，可能会导致桩身的断裂问题，施工过程中，桩身发生倾斜，不垂直于地基，甚至预应力管桩的帽和身不在一条线上。三是桩位偏移、夹具抱裂等问题，从理论上来讲，施工过程中出现少许的基桩偏移，对施工质量并没有大的影响，但是如果桩位的偏移过多，就会有发生桩倒塌的可能。
二、导致预应力管桩施工质量问题的原因
产生预应力管桩施工质量问题的原因是多个方面的，有施工地区土地的原因，有施工人员的原因等等。
1、施工地区的土质原因
预应力管桩施工质量问题发生的施工地区土质问题，是因为施工工程所在地区的土质，会因无法承受桩的重量而产生下陷的问题，从而让桩的位置发生偏移，影响整个施工质量。同时，在挖掘管桩的深基时，面对无法挖掘的土壤，也会让理想中的管桩无法搭建，如果此时土应力释放，将直接导致桩断裂。
2、施工人员的原因
施工人员的过失，是预应力管桩施工产生质量的最主观原因。如果在测量、复核桩位的过程中，发生偏差、错误，会直接让整个桩位从建立之初就发生偏移。在挖土时方法不当产生的，施工的顺序安排不合理，把相邻的两个桩排得很密，使用的工程材料是劣质的，桩司机的技能不过关，加压技术掌握不到位等等，都会直接导致整个预应力管桩施工发生多重的质量问题。
三、预应力管桩生产过程易出现的质量问题及控制措施
预应力混凝土管桩虽然已经正式推广了二十多年，生产技术整体上也是比较成熟的。但是由于各个管桩生产厂家的技术人员和操作工人的素质参差不齐，加上一些客观原因，其生产也有常有不足之处。管桩生产过程中仍然出现一些质量问题，影响其沉管质量和承载性能。因此，在生产过程中还应加强管理，认真总结，减少缺陷的出现。下面对管桩生产中易出现的质量问题及相应的控制措施进行一些探讨。
1、混凝土强度不合格
混凝土是预应力管桩主要组成材料，其强度不合格将直接影响管桩沉桩施工质量和使用时的承载性能。因此国家标准《先张法预应混凝土管桩》（GB13476——1999）要求管桩在生产时每班混凝土浇灌工作都必须留制试件，并按照国家标准《混凝土强度检验评定标准》（GB/T50081-2002）对混凝土试件进行强度检验。
（1）混凝土强度不合格的原因
①原材料变化。水泥和减水剂的化学成分，磨细砂细度，砂石的颗粒组配或含泥量，碎石的针片状等原材料的变化，都会造成搅拌出来和混凝土强度达不到要求。
②浇灌施工不当。混凝土浇灌时没有按规定进行扦插或振动时间太短，混凝土还没完全实心密实，内部孔气过太多，降低混凝土强度。
③蒸养过程不当。在蒸养或压蒸过程中，可能由于蒸汽压力不足、汽量不充足，造成蒸养温度达不到规定要求，或者由于一些客观因素中间结束蒸养。
（2）混凝土强度控制措施
预应力管桩混凝土的强度满足国家标准和设计要求，需从混凝土原材料控制、浇灌施工工艺及蒸养过程等环节进行质量控制。对于混凝土原材料要分类存放，注明标识，控制各个材料存放质量，尤其是沙石的含水量。浇灌施工时严格按照规定进行扦插振动搅拌，严格振动时间，保证混凝土完全实心密实，减少混凝土内部气孔数量。在蒸养过程中，保持足够的蒸汽压力和汽量，严格蒸养温度，使其满足养护要求，并保持蒸养不间断。
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2、端头板倾斜
端头板的倾斜容易造成打入法沉桩时桩头混凝土应力集中，即使垫层厚度符合要求，也不能消除应力集中现象。因此国家标准《先张法预应力混凝土管桩》（GB13476——1999）对于端头板倾斜提出如下规定：优等品为≤0.3D，一等品≤0.4D，合格品≤0.5D。
（1）端头板倾斜原因
预应力混凝土管桩在生产过程中，由于预应力钢筋切断时长度控制不准确，致使预制管桩墩头后部受拉钢筋的长度不一致，用以拉头中心丝杆为张拉杆的工艺，丝杆容易偏斜，或丝杆与拉头本身平面并不垂直，端头板的沉头凹坑深浅不一致等原因造成端头板倾斜。
（2）预防端头板倾斜的措施
预防端头板倾斜要从预应力主筋下料开始，严格控制同束预应力钢筋的长度，保证各个钢筋长度相差不得大于L/5000。在张拉预应力钢筋时，必须注意调整千斤顶轴线位置，使之与管桩中心线重合，然后再开始张拉预应力钢筋。如果采用垫铁片，则要用三个完全厚度一致的垫铁片。为了预防凸镦头，在制作预应力钢筋时必须控制好镦头的尺寸，可以用钢块加工一个用来检查镦头尺寸的卡块。每根钢筋镦头后要检查一下，及时发现问题，也要加强端板的加工的检查，特别是镦头的沉孔深度的检查。
3、管桩的环裂
（1）管桩产生环裂的原因
预应力管桩混凝土预压应力较低，初蒸脱模后桩身混凝土强度不足，导致管桩起吊时变形过大，使桩身开裂，同时也增加了放张时预应力的损失。另外，張拉时钢筋的伸长值没有达到要求，钢筋的应力不够，是直接降低了管桩的抗弯性能，导致管桩出现环裂。拆模时，由于底模的尺寸偏差，出现夹模的情况，若起吊不注意动作过快，往往会使桩身出现环裂。
（2）管桩环裂控制措施
管桩混凝土预压应力较低，初蒸脱模后桩身混凝土强度不足导致的管桩起吊时变形过大而产生的桩身开裂，可通过增加预压应力和提高混凝土强度来控制，选择强度较高的混凝土。预应力张拉时，要保证张拉伸长值满足要求，保证预应力钢筋具有足够应力，进而提高管桩的抗弯性能。选择刚度高、精度高的优良模具，控制模具尺寸偏差在可接受范围内，防止出现夹模现象。拆模后，起吊管桩要注意动作缓慢平稳，防止因操作失误造成管桩环裂。
4、管桩内壁混凝土坍落
（1）管桩内壁混凝土坍落原因
预制管桩内壁混凝土的坍落与混凝土管桩的离心成型工艺有密切关系。在离心成型过程中，混凝土各部分均向离心方向运动。但是，由于混凝土各部分材料的密度不同，在离心力作用下的运动速度并不一致，在离心过程中产生分层分离现象。混凝土首先被分离出来，向离心方向运动；而砂浆中的水因为挤压作用而排挤到管桩内壁。但是砂浆在离心力作用下形成隔离层，可能阻断水分向管桩内壁排挤，而在砂浆层外围形成泌水水膜，水膜会出现使得管桩内壁砂浆很容易坍落。可见，管桩高速时转速若不够高，管桩混凝土无法密实；模具或离心机变形导致离心高速时严重跳动，无法将速度提到设定值；混凝土料太稀了，坍落度过大；也有可能是计量误差，或机手操作不规范造成，砂太细了即细度模数小，石子组配不好，针片状过多或偏大等，均可能造成管桩混凝土分层分离出现水膜，致使管桩内壁坍落。
（2）预防管桩内壁坍落的措施
为防止混凝土管桩内壁坍落，应从以下几点做起：
①保证离心机的安装符合技术标准的要求，各个托轮要同心、同高，管模要完好、不变形，在离心时平稳、不跳动；
②要严格控制砂石的含水率，为做到严格控制，应当采用计量设备准确及时地测定砂石含水率，计量设备要定期校准，使衡量误差符合标准要求；
③石子组配要良好，针片状石子不能过多或偏大，砂的细度模数也要每天进行检测。
结束语
预应力管桩的施工要结合实际的情况，预先认真的分析施工过程中可能出现的各种问题，对这些问题提前采取预防措施，还要加强对工程质量的监测，保证工程质量。
参考文献
[1]周顺喜.预应力在高速公路管桩拓宽工程中应用.长沙理工大学，2007.
[2]刘华江.预应力砼管在高速公路桥梁设计中的应用[J].中小企业管理与科技，2011（12）：104-105.
[3]方金刚，黎志宾.预应力混凝土管桩施工质量问题及预防措施[J].广东建材，2013，29（3）：52-54.
论文作者:朱凯
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/9/11
标签：预应力论文; 混凝土论文; 管桩论文; 内壁论文; 过程中论文; 强度论文; 钢筋论文; 《基层建设》2018年第20期论文;