吴阿建
江苏扬子基础建设工程有限公司
摘要：结合施工实际，总结了桩基的质量控制经验，从管桩的生产及施工工艺流程分析入手，就如何在各施工环节充分重视，精心施工，加强质量管理等问题进行探讨，指出了影响管桩施工质量的几个关键因素，针对管桩施工过程中可能出现的事故提出了预防方案。
一、引言
预应力砼管桩，是在近代高性能砼和预应力技术的基础上发展起来的砼预制构件，它是建设部重点推广项目。
其特点是：适应面广、品种规格齐全；承载力高、抗冲击抗弯性能好、对地质结构的适应性较强；运输、吊桩方便；施工现场整洁、文明，不污染环境，适合环保要求；成桩质量可靠、检测方便；同时经调查发现其抗震效果好。管桩也是节约环保型的建筑材料，广泛应用于工业与民用建筑、大型设备、公路、铁路、港口、水利等项目的基础工程。
管桩原材为工厂化流水制作，混凝土采用蒸气加高压蒸养。从制作到达到设计强度仅需要6个小时，桩身质量有保证。可采用锤击或静压桩机静压施工。采用静压桩机施工无噪音，施工速度快。相对其它桩型，大大节约工程造价，缩短施工周期。
二、管桩质量控制
管桩质量主要表现为：
（一）、管桩生产质量方面；
（二）、设计方面；
（三）、施工方面；
（四）、质检方面。
下面就管桩质量主要表现的四个方面作详细说明。
（一）、管桩生产方面
目前基本为工厂化半自动化生产，管桩生产过程为钢棒断料、墩头、编笼、布料、张拉、离心成型、蒸汽养护、脱模、压蒸养护。
钢棒断料必须正确，墩头必须保证长度一致，编笼必须按规定的间距；砼按规定的级配，严格控制水灰比；张拉按要求的张拉应力；确定合适的离心工艺，使其密实，并获得较高的强度。离心工艺制度的确定直接影响砼成型后的强度，不适当的离心工艺和砼布料方式会导致砼局部不密实或管桩截面由外向内出现砼的分层离析现象，甚至出现降低砼强度的内分层现象，同时离心速度、离心过程中各阶段延续时间对成品质量有很大影响，应根据不同的桩径、壁厚分别确定，作为质量控制手段严格执行。
重视砼养护，蒸汽养护，升温、恒温、冷却的时间长短都会影响管桩的强度，压蒸养护冷却，降压尤其重要，快速减压会导致砼微裂缝的内应力，损坏桩身强度。同时应注重不少于7天的自然养护。
（二）、设计方面
1、重视施工阶段验算。由于管桩同一直径有多种型号供设计人员选用，设计选型时往往考虑得比较多的是如何与土体所提供的管桩承载力相匹配的问题，以达到节省造价的目的，忽视施工阶段的验算，结果在遇到粉土、砂层或要求进入密实度高的持力层一定深度时，发生压桩力高于桩身极限承载力，从而发生因桩身砼承受不住过大的压应力而被压坏的情况。
2、考虑挤土效应。如设计桩距太小，就有可能影响到邻近已施工完毕的桩，致使其上桩开裂，此时设计人员应选择合理的桩距，尽可能降低布桩系数。
（三）、施工方面
1、选择合适的机械。施工前应认真研究设计图纸和地质报告，选择合适的施工机械进行施工。选择压桩机时，应核算压桩力，压桩机不能太小，一般情况下，应尽可能选择大型号桩机少配重。桩机含配重重量必须大于压桩力50～80t为宜，以防止压桩力过大，引起桩机瞬时上抬，使管桩偏心受压管桩产生破坏。对锤击工艺应重视桩锤的选择并配备弹性好，硬度适中的锤垫和桩垫，并参照施工手册做好锤击应力验算，避免锤击产生的控压应力超过桩自身的承载力。
2、控制沉桩顺序和桩机行走路线。施工前应认真编制施工组织设计，确定合理的打桩顺序和桩机行走路线。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在饱和土中密集沉桩时，由于挤土效应明显，后打的桩不仅沉桩困难，还会影响相邻桩，故应遵循从内到外的原则排定沉桩顺序，最大幅度降低挤土效应，必要时可打一些释放孔，当遇有密实度较好的砂层时，应避免接桩时桩尖停歇在该砂层中，致使再压桩困难。局部表层土为淤泥层、粉土层或回填土不密实时桩机必须严格按组织设计中规定的线路行走及沉桩，以防在行走时产生侧向压力将已打桩挤断。
3、重视软土地基场地处理。在软地区或大面积新近回填土地区，压桩机进场前应验算场地的承载力能否满足桩机正常行走。桩机行走机脚下陷，桩机不能调平，压桩架倾斜，可产生沉桩不垂直或桩机行走对已施工完毕的桩产生较大的侧向压力而导致断桩。故不能忽视场地问题，若承载力较低，应事先进行场地处理。
（四）、质检方面
1、严把材料进场关。对进场的桩逐一进行外观、壁厚、龄期、强度试块、端板垂直及平整度等进行检查，有不合格的一律不能使用。由于目前尚无对管桩强度正确的无损检测，有条件的情况下监理单位可提前介入试块制作，保证试块的随机性、真实性。
2、严把施工关。在打桩过程中，严格监督施工单位，尤其要重视桩身垂直度。接头焊接前上下桩要对齐，焊缝应达二级，按规定抽取一定比例做超声波探伤。
3、重视压桩力或贯入度的控制，管桩施工最好能采用压桩力或贯入度与桩长双控；在地质复杂时压桩力控制尤为重要。
4、重视桩身承载力及完整性检测
三、管桩可能出现的事故预防
管桩可能出现①桩偏位；②桩顶标高偏差；③浮桩；④出现Ⅲ类或Ⅳ类桩。
（一）、桩位偏差分为测量偏差及施工偏差。施工过程中因测量放线失误和后期桩位保护不利导致桩位偏移，施工偏差主要体现为桩身不垂直。
桩位偏差预防方法：
1、桩位水平位置控制。首先根据房屋四个角点或规划放点设置每台桩机打桩测量放线控制点及方向点，依据控制点采用极座标法，在地面用竹签或钢筋放出桩位。经复核正确无误后才允许压桩施工。在施工过程中桩机初步就位后，对地面小桩位用经纬仪及钢板进行复核，确认无误后用白灰在地面画出管桩外圆。插入管桩桩机调平，用经纬仪校正管桩垂直方可压桩。
2、桩身垂直度控制。可在通视安全处（一般距桩机远于20米），约成90°二个方向各设一台经纬仪，观测桩的垂直度；桩的垂直度偏差不得超过0.5%，且不大于20㎜。如果超出偏差必须及时调整，但需保证桩身不裂。必要时须拔出重新校正。
（二）、桩顶标高偏差预防，首先在打桩区域外围设置2-3个固定点。送桩前水准仪每天架设高度完全固定，在送桩杆上用红漆明显标注送桩深度，送桩过程中随时跟踪，动态检查送桩深度。
（三）、浮桩预防。
1、可先施打一根桩，将桩顶置于地面，定期测量其标高，全程跟踪桩位上浮情况。
2、采用合理施工顺序，减少挤土，控制打桩沉桩速率。
3、挤土特别明显可设置应力释放孔或引孔后压桩。
4、对于桩长约为20米以内且表面层为淤泥或不密实回填土送桩2-3米，浮桩特别明显最有效方法为严格控制沉桩速率。
（四）、出现Ⅲ类或Ⅳ类桩预防
1、严格控制焊接质量。上下2节桩错位偏差不应大于2㎜，上下桩如有空隙，用锲形铁块全部垫实焊接牢固，管桩焊接前，上下端板表面用铁清理干净，焊接时应分层焊接，优先采用二氧化碳气体保护焊，焊缝必须饱满，且焊缝应达到三级焊缝要求。焊接好的接头应自然冷却8分钟。
2、场地下陷引起桩机行走过程中产生侧向压力将已完成的桩压断或压偏，如出现下陷应及时停止施工，对场地进行处理。
3、基坑开挖顺序不当，由于管桩水平力较差且属于挤土桩，在表层土质不佳时应注意分层均匀开挖，一次开挖不可过深。
4、压桩力过大，超出桩本身极限承载力，一般采用引孔或请设计部门调整桩长或桩型。
四、结语
管桩的运用带来的一些质量问题，并非不可避免，只要各环节认真重视，设计时多考虑施工方面因素，选择优质的管桩生产厂家，重视质量，把可能出现事故预先考虑周全，严格按规范要求施工，监理单位把好质量关，从严要求。强化检测手段，管桩的质量就能得到保证，管桩将会得到更加普及的应用。
论文作者:吴阿建
论文发表刊物:《基层建设》2016年2期
论文发表时间:2016/5/31
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