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摘要：作为建筑基础工程之一的管桩施工，其技术的提高以及合理应用，无疑会有效的提高其施工质量与施工效率。本文通过PHC管桩在建筑工程中的实际应用，对PHC管桩施工的质量控制问题进行了思考，并总结了施工经验，对今后工程中PHC管桩的施工有借鉴作用。
关键词：基础施工；PHC管桩；施工技术；管桩质量
随着我国建筑行业飞速发展，许多先进的建筑施工工艺技术在城市建筑行业得到广泛应用。其中，预应力高强混凝土管桩通常被人们称为PHC管桩，它是近代的高性能混凝土和预应力技术相互结合的基础上所发展起来的一种新型的技术，具有诸多的优点，已经被广泛的应用在了建筑工程领域修建中。因而，深入探讨PHC管桩施工技术的各个环节，进一步推动PHC管桩施工质量的提升与完善具有十分重要的现实意义。
1. 项目概况
某项目筑抗震等级的烈度为7度，结构安全等级为二级，静压预应力高强管桩基础桩基。采用PHC管桩，静压法施工，每节配桩长约9－15m，桩长40m，桩端持力层第十层沙土状强风化。
表1管桩数据
2. 静压PHC管桩施工技术
2.1 PHC 管桩静压施工流程
2.1准备
（1）场地准备。针对静压PHC 管桩施工的场地要求其坡度要小于1/100，且地耐力要大于14t/m2。当静压桩机处于上坡状态时，要将坡度控制在10%，且在上坡之前要将各种桩机配重卸掉。
（2）堆放管桩。在运送静压PHC管桩到施工现场之前，必须要将检验报告以及出厂合格证等材料准备充分，且要保证管桩的强度能100%达到设计值要求。在堆放管桩时，其层数要低于四层，且必须在平整、坚实的平地上进行堆放，避免由于地层沉降而使管桩出现损坏。另外还要采取有效的措施来防止管桩滚滑。
（3）测量桩位。要按照基准点来摆放管桩，并将控制轴线的点引出6～8m，同时还要做好控制网的测量。管桩的桩位可以通过洒白灰以及打短钢筋的方式来做标志。一般在测量桩位时，允许偏差为：群桩20mm，单桩10mm。
2.2方法
根据打桩施工区域内的地质情况和基础几何形状，由中间向两边打，并对周围建筑物采取预防措施及监测。
（1）放定桩位：采用极坐标放样，根据甲方提供的水准点坐标点，结合桩位平面图放样。并用小钢筋或是木条做标记，测量仪器为全站仪和卷尺。压桩机就位时，应对准桩位，启动平台支腿油缸，校正平台处于水平状态，启动门架支持油缸，使门架作微倾15°，以便吊管桩。
（2）PHC桩的吊装、运输及堆放过程中应轻起轻放，应避免振动、碰撞、滚落。吊装有两种方法：当桩长大于13m的PHC桩宜采用支点法，两支点设在离桩两端0.2L处；当桩长不大于13m时，可采用直接进行水平起吊，采用专用吊钩钩住管桩两端内壁直接进行水平起吊。PHC桩堆放场地要坚实平整，且最下层要在两支点下放垫木，且垫木支撑点应在同一平面上。
（3）压桩：启动压桩油缸，抱压不能过大，把桩徐徐压下，控制施压进度，一般不超过2m/min，达到压桩力的要求以后，必须持荷稳定。若不能稳定，必须再持荷，一直到持荷稳定为止，持荷时间由设计人员与监理在现场试桩时确定。
（4）接桩：采用CO2保护焊接法接桩，接桩前应将端板及桩套箍端板坡口处，表面的锈蚀清除干净，表面呈金属光泽后方可焊接，接桩一般在距离地面1m左右进行，上、下两块端板轴向错位量应小于2mm，坡口根部间隙应小于4mm焊接道数不少于3道，焊缝应满焊，确保焊缝高度。施工流程见图1。
图1施工流程
（5）终压。按照桩机的类型可以将终压分为两种，一是持荷复压，二是非荷复压。一般桩机为680型的复压三次，桩机为700型的复压两次，间隔5min。
（6）截桩。截桩必须使用锯桩器，且桩顶标高的允许偏差必须小于10cm。
3. 静压PHC管桩应用中的质量问题
3.1 静压PHC管桩的挤土效应
静压PHC管桩是一类挤土桩， 尤其在淤泥、黏土等渗透性较低的软土地基中，桩体压入地基后会在很短时间内对地基土产生挤压作用，并出现超高的超孔隙水压力，且消散时间较慢，易对桩身产生反作用力，影响沉桩施工的顺利进行。此外，在沉桩过程中，地基土的应力大大降低，会出现部分位置隆起或是侧向位移的状况，甚至将桩体反弹回去或使其发生水平方向的移动，导致浮桩或断桩问题的发生。
3.2 静压PHC管桩施工桩身裂缝或断桩
静压PHC管桩施工中导致桩身出现裂缝或是断桩问题出现的原因主要包括管桩质量、地质条件以及施工操作技术三个方面。其中，管桩质量问题主要表现在混凝土强度较低、预应力数值较低、桩身纵向角度偏差较大、保护层较厚等；地质条件的影响主要表现在地基中存有大块围岩或是管线等其他障碍物、桩端持力层与地面垂直度偏差较大，并且持力层上端就是软土层等；施工操作技术的影响主要表现在在桩身运输起吊中，设备的振动频率过大或是设备支点不满足桩体起吊要求、桩机位置摆放不正、桩身与地面的纵向垂直度偏差较大、抱夹器夹片受损造成的抱夹力失衡、送桩深度过大、超出桩头截取操作技术不规范、挖土过程中挖掘机的震动以及土应力的作用等。
3.3 焊接接头的质量
桩长20 m 左右的静压PHC管桩常用在沿海地区，每根桩体都要有2~3 个焊接接头。焊接接头出现质量问题主要与焊接施工人员的技术水平、职业素养、焊接工艺以及桩身的垂直度、桩顶的水平度、地下水位和焊接后冷却时间的掌控等有着直接的关系。
4. PHC管桩施工质量控制方法
4.1 进场前控制
管桩的强度达到设计值100%方可运输至现场。进场时需对其产品合格证书、外观、尺寸进行检查：
外观：无蜂窝、露筋、裂缝、色感均匀，桩顶处无裂缝。桩身有管桩标记、制造日期、管桩编号的标记。
尺寸：桩径±5 mm，管壁厚度±5 mm，桩尖中心线<2 mm，顶面平整度<10 mm，桩顶弯曲<1/1 000 L（L为桩长）。
4.2 进场后质量控制
管桩吊桩时采用两支点法，也可在两端板处勾吊，绳索与桩身水平交角大于45°。装卸起吊时要平移，严禁抛掷、碰撞、滚落。管桩堆放场地必须平整、坚实、有排水措施。管桩最下层按两支点法设置垫木，支撑点应在同一水平面上，间距2/3L（L为桩长）按管桩的不同规格、型号分别堆放。
4.3 施工前的控制
认真组织编写施工组织设计，施工组织设计的内容应包括：工程概况、水文地质资料、总平面图、桩结构图、定位放线、桩的吊运、施工流水、沉桩方法及机械设备、对周围建筑或地下管线影响、劳动力及材料设备供应计划、总进度计划及安全施工措施。轴线的施放应以国家三角网控制点引入，并复核确定。施工现场轴线控制点的位置不应受沉桩作业的影响，数量不宜少于两个。设置控制标高的水准点，每根桩入土后均应做标高记录。
根据桩的密集程度以及与周围建筑的关系确定打桩顺序：若桩较密集，且距建筑物较远，场地开阔时，宜从中间向四周进行；若桩较密集，场地狭长，两端距建筑物较远时，宜从中间向两端进行。若桩较密集，且侧边靠近建筑物，宜从毗邻建筑物的一侧开始，由近向远进行。根据桩的规格，宜按照先大后小，先长后短、先深后浅的顺序施工。检查压桩机各部件是否正常运行、连接是否牢固、压力表和油表是否配套并配套，标定检测合格。在管桩送桩器上划出以m为单位的长度标记。
4.4 施工过程中的控制
第一节管桩起吊就位插入地面的垂直度偏差不得大于0.5%，用测量仪器从正面、侧面按90°方向架设经纬仪监测下桩垂直度，必要时宜拔出重插，严禁移动桩机纠偏。管桩接长时，宜在桩头高出地面0.5~1m的位置进行。接桩时，上下节桩应保持顺直，错位偏差不宜
大于2mm。对接时清理干净接驳面和坡口，如桩节间隙较大，可用铁片填实焊牢，结合面间隙不得大于2mm。管桩焊接应符合现行行业标准的有关规定，焊条必须有合格证书。施焊时，先对称点焊4~6点，再由两个焊工（持有焊工合格证）对称施焊，焊缝应饱满、连续，无气
孔、焊瘤、裂缝。电焊结束后停歇时间应以满足焊缝处温度自然冷却为准，严禁用冷水冷却。
气温低于零度、雨、雪等无可靠措施确保焊接质量时，不得焊接。
每根桩应一次性连续施工，尽量减少停歇时间。根据设计要求，明确是摩擦桩还是端承桩，然后确定主要控制标准，确保桩的施工质量保护好高出地面的桩头， 截桩应用割桩器截割，严禁用大锤敲击或强行扳拉截桩。如实准确的做好管桩的施工记录。
5. PHC管桩基础施工注意事项
（1）以人为本是质量的关键。本项目由于时间紧，工期短，造成人员到位不及时，各工序衔接不及时，造成施工速度慢，有个别技术人员对质量意识不高，存在马虎心理，造成返工、加固等现象。
（2）材料是质量的根本。项目部应该有严格的材料进出场管理制度，验收制度，保证进场材料分类管理，不合格产品应进行标注，记录数量规格等并在规定的时间退场。避免不合格品在施工中使用，可能造成爆桩、断桩、裂桩等。
（3）工艺是质量的保证。严格按照施工组织方案、有关桩基技术规范等进行施工，充分理解行业标准和地方标准，应于理解透彻方可施工。如国标《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB5020－2002）中规定电焊结束后停歇时间应大于1分钟，省工程建设地方标准《先张法预应力混凝土管桩基础技术规程》（DBJB－2006）中规定CO2保护焊应在电焊后停歇时间大于5min，在实际中多为停歇一分钟的标准或认为是一样的意思，没必要5min，这样可以提高施工速度。但本项目部认为应该确定为大于5min，认为国标所规定的是所有类型焊接的最小停歇时间，而省标已经具体化了。
（4）管理是质量的保障。按照国家19001质量管理体系标准和国标《工程建设施工企业质量管理规范》（GB/T5034－2007），有关标准管理项目，会使项目管理更规范，质量更具保证，可以提高业主、建设方，监理方，政府等各方的质量信认度。对企业长足发展也有十分重要的意义。本项目按此管理方法得到良好的效果。
（5）预应力高强混凝土管桩。预应力高强混凝土管桩具有如下优点：①质量可靠，单桩竖向承载力高等；②质量控制一般比较容易，实际施工中干扰因素较少；③对场地土质、桩机，人员经验，桩身质量等要求较高；④桩机、堆土等产生的侧压力对桩身质量影响较大，⑤管桩施工顺序对桩位偏差影响大。
6. 结束语
总之，管桩工程作为基础工程之一，其施工技术以及施工效率都是建筑物施工质量的关键所在。当前，在建筑领域，PHC管桩具有十分广阔的发展前景。对此，为了保障建筑工程建设的整体效益，我们必须切实保证管桩的施工质量和安全。本文主要针对PHC管桩施工过程中的质量控制进行总结分析，对相关方面的需要能有一定的帮助。
参考文献
[1]杜广岭.建筑工程基础预应力管桩施工技术的运用[C]//软科学论坛——工程管理与技术应用研讨会.2015.
[2]熊伟,王来标,陈振鹏,等.浅谈PHC管桩施工工艺与质量控制措施[J]. 城市建筑,2016(26):113-115.
论文作者:蒲斯梦
论文发表刊物:《防护工程》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/23
标签：管桩论文; 静压论文; 质量论文; 预应力论文; 偏差论文; 时间论文; 质量控制论文; 《防护工程》2018年第2期论文;