摘要：近年来，建筑工程中静压预制管桩工艺已被广泛地应用，但是在桩基施工过程中还经常出现桩身断裂、桩顶掉角、管桩偏移过大、沉桩等问题，严重影响了桩基的施工质量，若处理不及时或处理不当都会给整个建筑工程留下极大的安全隐患。因而，为避免发生上述的质量隐患，必须对静压预制桩的施工过程严加控制，确保施工质量。以下本文先提出施工过程应注意的质量通病及预防措施，并通过大学城中环东路教师公寓南区工程实例阐述了静压管桩施工质量控制要点，以供同行参考。
关键词：静压预制管桩施工；技术要领；质量通病；预防措施
静压预制管桩施工是一项新型的桩基技术，主要用于对地基土层承载力弱的地基处理，然而施工时由于桩身砼强度不足、接桩质量低劣、预制桩制作偏差和随意停压等现象，造成静压预制管桩施工质量下降，还影响到整个建筑项目的工期和成本。因此，应对静压预制管桩施工常见问题引起重视，强化其施工细节的控制，以达到提高静压预制桩基施工质量的目标。
1预应力管桩压桩过程中易产生的通病及预防措施
1.1桩身断裂
现象：桩在沉入过程中，桩身突然倾斜错位，当桩尖处土质条件没有特殊变化，而贯入度突然增大，这时可能是桩身断裂。
预防措施：（1）应对桩位下的障碍物清理干净，必要时对每个桩位用钎探了解。（2）对桩构件要进行检查，发现桩身弯曲超过规定（L/1000且≤20mm）或桩尖不在桩纵轴线上的不使用。（3）如发现桩不垂直应及时纠正，桩压入一定深度发生严重倾斜时，不宜采用移架方法来校正。（4）接桩时要保证上下两节桩在同一轴线上，接头处应严格按照操作要求执行。（5）放、吊运过程中，应严格按照有关规定执行，发现桩开裂超过有关验收规定时不得使用。
1.2桩顶掉角
现象：在沉桩过程中，桩顶出现掉角。
预防措施：沉桩前应对桩构件进行检查，检查桩顶有无凹凸现象，桩顶面是否垂直于轴线，桩尖有否偏斜，对不符合规范要求的桩不宜使用。
1.3管桩偏移过大
现象：在进行沉桩时，相邻的桩产生横向位移或桩上升现象。
预防措施：（1）沉桩期间禁止同时开挖基坑，要在沉桩结束后，隔一段时间才可以再开挖，通常是14天。（2）基坑开挖注意做好排水，留置边坡。（3）基坑边禁止堆放土方，基坑较深应分层开挖。（4）认真按设计图纸放好桩位，设置明显标志，按时进行复查，选择合理桩机行车路线。
1.4沉桩达不到要求
现象：桩设计是以最终压桩力和最终桩长作为施工的最终控制。一般情况下，以最终压桩力控制为主，结合以最终桩长控制参数，有时沉桩达不到设计的最终控制要求接桩。
预防措施：详细探明工程地质情况，必要时请设计单位及其他有关部门研究，并作补勘，以正确选择持力层及标高。根据工程地质条件的变化，合理地纠正施工方法及沉桩顺序。
图1静压预制管桩施工.png)
2工程应用
2.1工程概括
大学城中环东路教师公寓南区工程，位于广州市番禺区大学城中环东路，建筑工程等级属于二级住宅建筑，地下2层地下室，地上6座，15层住宅，建筑高度：51.1米（±0.00至楼梯屋顶面标），其中地下室标高-8.5m。结构型式为剪力墙结构，建筑面积为54527㎡，其中地下室面积为：16755㎡。东面为中八路，南面为中环路，西面为中七路，北面为中三横路。
本工程桩采用静压式高强预应力管桩（AB型）基础，桩的最大静压力为该直径桩竖向承载力特征值的2.2倍，每次稳压持续时间为5秒，复压次数为3次。预应力管桩（AB型）D=500（壁厚125mm），总根数为335根，接桩采用手工电弧焊焊接。（图1所示）
2.2设计要求
（1）根据工程地质钻探资料，本工程拟采用静压式高强预应力管桩（AB型）基础，以全风化片麻岩或强风化片麻岩为桩端持力层，桩入全风化片麻岩≥3m，桩入强风化片麻岩≥1.5m。具体选用的桩径D=500（壁厚125mm）。单桩竖向承载力特征值分别为：D=500桩Ra=1800KN。桩的有效长度暂定：13-23米。具体根据地质勘察报告及现场施工确定。除标明外，承台面标高均为H=-8.500m。
（2）桩的最大静压力为该直径桩竖向承载力特征值的2.2倍，每次稳压持续时间为5秒，复压次数为3次。打桩施工中如发现地质情况复杂变化较大时，应及时通知设计人员处理，特别是短桩（有效桩长≤13m）。
（3）本工程场地地质情况复杂，基岩面起伏变化大。施工过程应认真作好沉桩记录，尤应注意终压前的油压变化。沉桩过程有一定数量的断桩。应记录每根断桩的终压值及入土长度，作为补桩的参考。
（4）群桩承台施工时应注意桩的挤土效应，采取合理的打桩顺序，要求由内向外压桩法，跳桩压桩法，先深后法施工。
2.3施工作业条件
（1）桩基的轴线和标高均已测定完毕，并经过检查办了预检手续。桩基的轴线和高程的控制桩，应设置在不受打桩影响的地点，并应妥善加以保护。
（2）处理完高空和地下障碍物。如影响邻近建筑或构筑物的使用或安全时，应会同有关单位采取有效措施，予以处理。
（3）根据轴线施出桩位线，用钢筋头钉好桩位，并用白灰作标记，以便于施打。
（4）场地应清理平整，排水畅通，保证桩机的移动和稳定垂直。
（5）静压试验桩，施工前必须打试验桩，其桩数不小于3根。确定贯入度并校验打桩设备，施工工艺以及技术措施应满足施工要求。
（6）要选择和确定打桩机进场路线和打桩顺序，按制定施工方案施工。
2.4施工前准备
熟悉工程地质资料、桩基施工平面图、桩基施工组织设计或方案。施工前应预先进行桩位钎探，将探明打桩位置的岩面深度或石块、废铁等障碍物清除或采取其它处理措施如下：
（1）本工程地质复杂，岩面起伏不定，按设计要求预制管桩桩底需入岩面为最终持力，为了满足设计要求压桩前必须对每条桩位进行探孔，并做好钎探记录。本工程桩位探孔采用手钢板桩机钎探。
（2）钢板桩机钎探杆为14M，钎探杆采用φ180-10钢管，每栋预制管桩施工前由钢板桩机钎探，施工员现场记录每条桩的岩面深度，并对压桩提供有效的依据。选择钢板桩机作为预制管桩钎探，主要是功效高，钎探杆能直接探到岩面，对于超过14.0M的孔，采用超前钻钻孔岩面深度。
（3）桩基的轴线和标高均应测定完毕，并经过检查办理了复核签证手续。
场地应辗压平整，其表土承载力应满足要求，保证桩机在移动时稳定垂直。雨季施工，必须采取有效的防雨措施。根据轴线放出桩位线，用短木桩或短钢筋打好定位桩，并用白灰做出标志，便于施压。
（4）正式施工前必须按设计要求先压试验桩，以确定桩长和单桩承载力并校验打桩设备、施工工艺及技术措施是否符合要求。
2.5主要施工方法及工艺要求
2.5.1施工工艺流程.png)
2.5.2施工工艺要求
（1）施工前应将场地内的树根和石块及有影响的管线清除，确保桩位下的所有障碍物的清理。
（2）场地平整，其表面承载力满足桩机移动时稳定垂直要求。
（3）根据轴线放线定出桩位位置，用短木桩或短钢筋打好定位桩，并进行复核验线办好签证手续。
（4）就位桩机：压桩机就位时，应对准桩位，保证垂直稳定，在施工中不发生倾斜、移动。
（5）试桩标准：按《建筑桩基技术规范》（JQJ 94—94）单桩竖向抗压静载荷试验中有关标准，采用慢速维持荷载法进行。
（6）起吊预制桩：先拴好吊桩的钢丝绳及索具，然后用索具捆绑住桩的上端，起动机器起吊管桩，使桩尖对准桩位中心，缓缓放下插入土中。插桩必须垂直，其垂直度偏差不得超过0.5%，再由夹具夹住管桩，即可卸去索具，开始试压。
（7）稳桩：桩尖插入桩位后，先用较小压力压1～2次，桩入土一定深度，再使桩垂直稳定。10m以内短桩可目测或用线坠双向校正；桩插入时垂直度偏差不得超过1.0%。桩在施压前，应在桩的侧面或桩架上设置标尺，以便在施工中观测、记录。
（8）沉桩，沉桩原则，注意沉桩的压力变化和地面受桩机压实后沉陷情况，要随时保持桩机机台平面的水平。
（9）送桩：为将管桩打到设计标高，需要采用送桩器，送桩器用钢板制作，长4m。设计送桩器的原则是打入阻力不能太大，容易拔出，能将冲击力有效地传到桩上，并能重复使用。送桩留下的桩孔应立即回填密实。
（10）终止沉桩
当压桩力将达到设计要求时，必须持荷稳定，做法为三次持荷，每次3min，间隔5min，一直到持荷稳定为止，稳定标准为压桩力不降低即可终止沉桩。按相同方法继续施工。送桩留下的孔及时用砂石回填，以做好安全工作，如未用砂石回填，不允许下一根桩施工。
（11）接桩
1）在桩长不够的情况下，采用焊接接桩，其预制桩表面上的预埋件应清理干净，
2）上下节之间的间隙应用铁片垫实焊牢；焊接时应采取措施，减少焊缝变形；焊缝应连续焊满。
3）接桩时，一般在距地面1.0m左右时进行。下下节桩的中心线偏差不得大于10mm，节点折曲矢高不得大于1‰桩长。
4）接桩处入土前，应对外露铁件，再次补刷防腐漆。
5）接桩时应保证桩接头的焊接质量，在焊接完成后应自然冷却8min后方能施打。
（12）压桩时应由专职记录员做好施工记录：开始打桩时，应记录每沉落1m所需的压力读数并记录入土桩长；当压桩接近设计标高和设计承载力做好登记记录。
（13）检查验收：每根管桩施压到最终要求，桩尖标高进入持力层，接近设计高度时，或压至设计标高时，应中间验收。在控制时，一般要求最后三次稳压读数，要大于设计承载力数值，或以桩尖打至设计标高来控制，符合设计要求的填写好施工记录。如发现桩位与要求相差较大时，应会同有关单位研究处理。然后移桩机到新桩位。
（14）压桩过程中，遇见下列情况应暂停，并及与有关单位研究处理：
1）贯入度剧变；
2）桩身突然发生倾斜、位移或严重回弹；
3）桩顶或桩身出现严重裂纹或破碎。
3注意质量问题
（1）预制桩必须提前定货加工，打桩时预制桩强度必须达到设计强度100%，并应增加养护一个月后方可施打。
（2）桩身断裂。由于桩身弯曲过大、强度不足及地下有障碍物等原因造成，或桩在堆放、起吊、运输过程中产生断裂，没有发现而致，应及时检查。
（3）桩身倾斜，由于场地不平，打桩机底盘不水平或稳桩不垂直、桩尖在地下遇见硬物等原因所造成。应严格按工艺操作规定执行。
（4）接桩处拉脱开裂。连接处表面不干净、连接铁件不平、焊接质量不符合要求、接桩上下民心线不在同一条线上等原因所造成。应保证接桩质量。
4施工安全措施
（1）落桩架要明确分工，统一指挥，工作区内禁止非工作人员入内。
（2）高空作业时挂安全带，地面作业时要戴安全帽。不准穿拖鞋入工地。
（3）打桩前要向班组人员进行安全、质量、技术交底，并办理签证手续，每个工序均应遵守操作规程。
（4）作业时要明确分工，统一信号，统一指挥。
（5）打桩作业停止时，应切断电源，将桩机停放在合适的位置。
（6）做好安全用电工作，作业用电必须按市有关部门规定标准执行。由持证电工进行各项引线接电工作。
（7）要做好三通一平及桩位的预先探测是否有大石块的工作，发现有障碍物时，应及时派员清除，以免影响施工及施工进度。
（8）送桩遗留下来的桩孔，应立即派员回填，以策安全。
（9）管桩堆放场地要平整夯实，堆放层次一般不准超过四层，下层吊放管桩时应做好固定措施，以策安全。
5结束语
尽管静压桩的机理非常复杂，施工中也会出现各种各样的问题，今后只要我们在实际应用的过程中，严格按照现有的技术规范和措施，认真总结经验教训，不断地改进提高技术应用水平，同时加强施工安全管理力度，才能够在本质上确保静压预制管桩施工的质量。
参考文献：
[1]《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）
[2]《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）
[3]《预应力混凝土管桩基础技术规程》（DBJ32T109-2010）
论文作者:卢建雄
论文发表刊物:《基层建设》2016年15期
论文发表时间:2016/11/8
标签：静压论文; 桩基论文; 管桩论文; 标高论文; 承载力论文; 预防措施论文; 轴线论文; 《基层建设》2016年15期论文;