摘要：随着我国现代化建设的发展，建筑市场发展的需求，我国的预应力混凝土管桩的生产技术和应用领域有了较大的发展，在各种建设工程中得到广泛应用[1]。文章结合中科合资广东炼化一体化项目80万吨/年蒸汽裂解装置桩基工程管桩施工情况，主要介绍先张法预应力混凝土管桩的分类及其所具有的特点，并针对先张法预应力混凝土管桩施工过程常见质量问题的施工对策及措施等进行简单描述。
关键词：先张法预应力管桩；施工工艺；施工常见问题；难点控制
引言
预应力混凝土管桩基础是应用较为广泛的基础形式，在建设工程中广泛应用。预应力管桩作为一种预制桩，与其它桩型相比，有桩身质量稳定可靠、强度高、穿透能力强、施工快捷方便等优点。目前，应用管桩最多的是工业与民用建筑（构筑物），近几年来在港口、市政、水利等工程中应用的管桩数量也逐年增多。管桩基础适用于桩端持力层为强风化岩层或全风化岩层、坚硬黏性土、密实砂土等岩土层，管桩桩端持力层可提供很高的桩端阻力，使管桩单桩竖向抗压承载力比一般预制方桩要高。
1先张法预应力混凝土管桩简介
先张法预应力混凝土管桩[2],简称管桩,系采用先张法[3]预应力工艺和离心成型法,制成的一种空心圆柱体细长混凝土预制构件。主要由圆筒形桩身、端头板和钢套箍等组成。管桩按混凝土强度等级分为预应力混凝土管桩和预应力高强混凝土管桩。预应力混凝土管桩的代号是PC，其混凝土强度等级不低于C60；预应力高强混凝土管桩的代号是PHC，其混凝土强度等级不低于C80。预应力混凝土管桩一般采用常压蒸汽养护，脱模后移入水池再泡水养护，持续养护时间不少于28d。预应力高强混凝土管桩，一般在成型脱模后，送入高压釜经10个大气压、180℃左右高温高压蒸养养护，从成型到允许使用最短时间达3～4d。预应力高强混凝土管桩及预应力混凝土管桩按桩身混凝土有效预压应力值的不同分为：A型、AB型、B型和C型，在使用阶段对管桩有较高的抗弯、抗拉和抗剪承载力要求，或者水文地质条件复杂，重要工程使用时，宜优先选用AB型桩。在我国石化工程建设中，经常选用先张法预应力高强混凝土管桩。
中科合资广东炼化一体化项目80万吨/年蒸汽裂解装置桩基工程管桩施工包括：预应力高强混凝土管桩采购、运输、十字型封闭桩尖制作安装、沉桩。管桩施工总量为管桩规格为PHC-500-AB-125，桩身混凝土强度等级为C80，最大水胶比0.35，抗渗等级P12，钢筋混凝土保护层厚度不小于40mm，CL-含量≤0.06%，碱含量≤3.0Kg/m3，胶材最少用量430Kg/m3，有效壁厚≥95mm，桩尖采用十字桩尖。管桩接头采用焊接连接，管桩采用两节，上部一节桩的长度为10m，下部一节为12m。桩端持力层为⑤层黏土层或⑤夹层中粗砂层，桩端进入持力层深度不小于1.6m。桩锤击沉桩采用双控，以设计标高控制为主，贯入度控制为辅。最后10击贯入度不大于50mm。
2先张法预应力混凝土管桩特点
（1）产品系列化，可满足不同需要，可用于持力层起伏变化大的地层。
（2）离心技术工厂化生产效率高，节约资源，质量稳定，成品管桩强度较高。
（3）现场施工周期短，桩长调整方便，具备成本比较优势。
（4）属干作业法施工，对环境污染小，采用静力压桩法[4]施工时噪声小，无剧烈震动，能满足较高的现场文明施工管理要求。
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（5）不适用于石灰岩、含孤石和障碍物多、有坚硬夹层的岩土层中应用。
3 先张法预应力管桩一般施工工艺流程
预应力管桩沉桩方法较多，目前国内主要采用锤击法，多采用爆发力强、锤击能量大、工效高的筒式柴油锤沉桩，但这种锤工作时振动和噪声大。另一种常用沉桩方法是采用大吨位静压预应力管桩施工工艺，采用4000～6800kN静力压桩机，可压管桩到设计持力层，该方法适用于对震动和噪声控制要求比较高的地区；同时也可采用预钻孔后植桩的施工工艺，先用长螺旋钻机引孔，然后用打（压）桩机将管桩打（压）到设计持力层。在地层浅部有坚硬夹层时，长螺旋引孔常作为技术措施配合桩基沉桩施工。
先张法预应力管桩施工工艺如下：
4预应力管桩施工常见问题，原因分析及预防处理措施
4.1 桩头、桩身破损，影响桩的继续下沉
4.1.1原因分析:
（1）桩身局部强度不够，施工时易在该处破损，桩在堆放、起吊、运输过程中也能产生裂纹。
（2）桩身在沉桩时，出现较大弯曲，在反复集中荷载作用下，当桩身不能承受抗弯强度时，造成桩体破损。
（3）局部地层情况发生变化，遇到孤石、硬岩面时继续猛打。
（4）桩锤选用不当，锤过重，锤击应力太大将桩头击碎；或锤太轻，锤击次数增多，使桩顶产生疲劳破坏。
（5）桩帽太大、太深或接头尺寸偏差太大。
4.1.2 防治措施
（1）施工前对桩质量要进行检查，发现桩身弯曲超过规定，不应使用。
（2）在初沉桩过程中，如发现桩不垂直应及时纠正，如有可能应把桩拔出，重新沉桩，当桩打入一定深度发生严重倾斜时，不宜采用移动桩机来校正。接桩时，要保证上下两节桩在同一轴线上，接头处必须严格按照操作要求执行。
（3）桩在堆放、起吊、运输过程中，应严格按照有关规定或操作规程执行，发现桩体有裂缝时，不得使用，遇孤石应视情况采取措施后再行施打；
（4）合理选用桩锤，不使过重或过轻；锤击沉桩宜采取低锤轻击或重锤低打，以有效降低锤击应力，同时特别注意保持底桩垂直，在锤击沉桩的全过程中都应使桩锤，桩帽和桩身的中心线重合，防止桩受到偏心锤打，以免桩受弯受扭。
（5）桩帽宜做成圆筒形，套桩头用的筒体深度宜为35～40cm，内径应比管径大2～3cm，不使空隙过大。
4.2 沉桩深度达不到设计要求
4.2.1 原因分析:
（1）勘探点不够或勘探资料粗略，对工程地质情况不明.
（2）砂层中施工，砂层越挤越密，可能造成桩达不到设计深度。
（3）同一根桩沉桩施工存在较长间隔时间，桩与桩间土形成较强侧摩阻力，不能继续沉桩施工。
论文作者:黄雷
论文发表刊物:《防护工程》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/12
标签：预应力论文; 管桩论文; 混凝土论文; 强度论文; 桩头论文; 较高论文; 桩基论文; 《防护工程》2018年第20期论文;