预应力混凝土管桩技术施工要点初探

科　建Ｉ筑ｉ工ｉ程　杨吉　预应力混凝土管桩技术施工要点初探　（中铁四局六公司，安徽芜湖２４１０００）　摘要：预应力混凝土管桩有施工速度快，质量容易保证等特点，现已被广泛采用。预应力混凝土管桩施工主要有起吊、定位、打桩、接桩等主要　步骤。施工中也会出现桩头爆裂、桩身裂缝等问题，视破坏情况，可用环氧树脂补强，必要时要将坏桩报废并同时补桩。根据有关规定，预应力管桩必　须进行质量抽检，可采用静栽、动栽等方法。　关键词：预应力；混凝土管桩；施工　１工程概况　甲工程框架结构１层，高度６．６ｍ。地质状况：　地面以下２５～３．５ｍ为机械吹填砂层，地表平坦，砂　层往下为淤泥层，属冲刷和淤泥环境沉积类型。第　四纪软土厚度较大，特别是第二层的淤泥层，厚度　达７．５—１　１．２ｍ，层面为极具特色的滨海相和浅海相　沉积层。场区下水位于地表下１．００ｍ层面，属上层　滞水带类型。该工程桩基原设计采用预制方桩　（ＪＺＨｂ一２３５—１６１６Ｂ），由于工期紧，改用高强度预　应力混凝土管桩（桩径为４００ｍｍ，壁厚８０ｍｍ，管　桩混凝土强度ｃ８ｏ），单桩承载力为８７０ｋＮ，有效　桩长为３２ｍ，总桩数１４３根，采用３节接桩。基础　采用群桩Ｅ的下反粱式整体筏板。　乙工程框架结构４层，高度１８．２ｍ。地质状况　属软土地基，ｌ～５层均为松软地层，力学性质差，第　６层持力层为地表下深＆８～ｌ１＿０厚度大于８ｍ的　粘土层（ｆ　＝１２ＯｋＰａ）。该工程西面为市政交通干　道和多层民宅群，东面为距离２６—２８ｍ的已建别　墅区。该工程的桩基础设计采用先张高强度预应　力混凝土管桩（直径为４００ｒａｍ，管桩壁厚８０ｍｍ，　混凝土强度为ｃ８ｏ），单桩承载力为３１０ｋＰａ，桩长　１３ｍ，总桩数３０４根，采用单节桩，基础采用群桩上　分组承台。　２预应力混凝土管桩的质量检验与试验　桩的质量检验液压法压桩同锤击法沉桩，但　可利用静力压桩机作反力平衡装置进行桩的静载　试验，可省去设置锚桩和反力粱等。为了保证工程　的质量，必须分阶段进行单桩承载力的静载和动　测试验。　２１静载试验法　甲工程桩基的动测试验的试桩数为５根，设　计要求最大试验力为设计承载力的１－６倍，最大锤　击力在１５０７～１８０２（ＫＮ）之间，各桩的桩侧摩阻力　和桩端端承力合计在１４５０～１４８０（ＫＮ）拟合分析　桩顶最大位移４．９５～８．６３ｍｍ，ＢＴＡ值均为１．０，桩身　完整性评价均为Ｉ类桩。　３液压＾、桩的施工方法　３．１施工程序液压管桩的施工程序为：测量定　位—桩机就位—复核桩位一吊桩插桩—桩身对中　调直—静压沉桩—接桩—再静压沉桩—送桩—终　止压桩—桩质量检验一切割桩头—填充管桩内的　细石混凝土。　３２施＿工费｜　以乙工程的桩基质量试验为例：管桩的静载　试验要模拟实际荷载隋况，通过静力加压，得出３　根试桩荷载一沉降关系曲线（Ｑ—Ｓ曲线）近似试桩　的人土深度分别为一１４２ｍ、－－１３．８ｍ和一１４１ｍ，　表明均进＾、第６层粘土层。荷载从ＯＫＮ一６２０ＫＮ　分９级加载，３根试桩最终累计沉降量分别为　８￣７ｍｍ、７．２６ｍｍ、７．２ｍｍ，根据上述系列关系曲线，　综合评定确定其容许承载力，它已较好地反映单　桩的实际承载力，满足设计要求。　预应力混凝土管桩在桩身强度达到设计要　求的前提下，对于粘性土，不应少于１５天，且待桩　身与土体的结合基本趋于稳定，才能进行试验。　上述试验表明，试桩的桩周摩擦阻力和端承　力发挥正常，桩身质量良好，其承裁力标准值均大　于设计要求３１０ｋＮ的标准值。　２．２动测试验法　动测试验法，又称动力无损检测法，是检测　桩基承载力及桩身质量的一项新技术。高应变动　力测试法，也是作为静载试验的补充。采用ＰＤＡ　打桩分析仪桩基测试方法，是利用重锤锤击桩头　使桩头产生—个永久性位移而得出桩的极限承载　力和桩身结构完整资料。　３．２．１静力压桩单桩竖向承载力，可通过桩的　终止压力值大致判断，但因土质的不同而异。桩的　终止压力不等于单桩的极限承载力，要通过静载　对比试验来确定—个系数，然后再利用系数和终　止压力，求出单桩竖向承载力的标准值ｑｋ即　ｑｋ＝ｋｑｓ。如判断的终止压力值不能满足设计要求，　应立即采取送压加深处理或补桩，以保证桩基的施　工质量。压桩应控制好终止条件。甲工程桩基，压　桩到设计桩长时．压力表的压力达到单桩承载力　２３倍时，即可停止压桩，否则应增加桩长，并会同　设汁单位另行处理。３．２２接桩应连续进行，采用硫　磺胶泥接桩间歇不宜过长（正常气温下为　１０～１８ｍｉｎ），接桩面应保持干净，浇注时间不应超　过２ｍｉｎ；上下校中心线应对齐，偏差不大于　１Ｏｍｍ；节点矢高不得大于１％桩长。３．２．３垂直度控　制，调校桩的垂直度是沉桩质量的关键，须高度重　视。插桩在一般情况下人土３０～５０ｅｍ为宜，然后　进行调校。桩机驾驶人员在施工长的组织、指挥　下，掌握好双方角度尺两个方向上郁归零点，使性　机纵横方向保持水平，调校垂直在规范允许值以　内才能沉桩。在沉桩过程中施工员随时观察桩的　进尺变化，如遇地质层有障碍物、桩杆偏移时，应　分一＝／卜行程逐渐调直。　３３沉桩线路的选定　预应力性基施工时随着人桩段数的增多，各　层地质构造土体密度随之增高。土体与桩身表面　间的摩擦阻力也相应增大，压桩所需的压人力也　在增大。为使压桩中各桩的压力阻力基本接近，人　桩线路应选择单向行进，不能从两侧往中间进行　（即所谓打关门桩），这样地基土在人桩挤密过程　中，土体可自由向外扩张，即可避免地基土上溢使　地表升高，叉不致因土的挤压而造成部分桩身倾　斜，保证了群桩的工作基本均匀并符合设｝ｔ－值。乙　工程毗邻居民集聚地和市政快速干道，西面距道　路房屋较近，东面有别墅，沉桩线路应为桩中心离　建筑物近处开压，企图将各土层自西向东、自北向　南河道方向排挤（南、北面无建筑物），尽可能地降　低挤土效应影响。　３．４管桩与承台的连接方式　Ｅ述工程管桩与承台采用刚接。管桩的桩头　均采用专用工具锯断，断口平齐，故不能利用桩身　内的钢筋伸入承台作为连接的钢筋。在桩头的桩　管内填充１６００ｍｍ高的Ｃ３０细石混凝土，并在混　凝土中均分插入６中１４钢筋与承台连接。　４管桩的｛殳汁及施工中应注意的事项　４１管桩造价较高，桩基础没汁时须根据上部　衙载、工程地质条件等综合考虑，多方案比较后方　可采用。同一工程中桩的规格、型号不应太多，以　免造成施工困难，特别是注意避免造成施工错误。　４．２综合考虑地质情况和桩身强度，确定单桩　承载力。管桩为开口桩，根据现场压桩观察分析，　在人士过程中，会较快地在桩尖处形成一土楔，使　其入土时的挤士ｆ青况与闭口桩无异，故在确定单　桩承载力时将开口桩按闭口桩考虑。　４３适当限制压桩速度，沉桩速度—般控制在　ｌｍ／ｍｉｎ左右为宜，使各层土体能正确反映其抗剪　能力。当地基表层中存在大块石头等障碍物时，要　避免压偏。　４．４压桩机应根据土质情况配足额重量或选　用相应的液压桩机。　４５若采用焊接法接桩时，须分层均匀地将套　箍对焊的焊缝填满，为加快施工速度，减少接桩时　间，可设２－３名焊工同时同方向施焊，焊毕停约　ｌｍｉｎ即可进行沉桩。　４．６管桩身不受损坏；桩帽、桩身和送桩的中　心线应重合；压同一根桩应缩短　息时间。　４．７压桩机的液压入桩有一定的垂直行程高　度，如ＹＺＹ３６０桩机的垂直行程为１５ｍ，即每人桩　１５ｍ即松开抱桩器。开动油泵使之上移，再抱桩固　定压人，循环作业。在开始的第一二个行程，要特　别注意控制桩身的垂直度。　４８记录入桩行程深度及相应压力值，以判别　人证隋况正常与否及桩的承载能力。　４．９为减少静力压桩的挤土效应，应采取如下　措施：　ａ设置袋装砂井或塑料排水板，以消除部分超　孔隙水压力，减少挤土现象。袋装砂井直径・—搬为　７０～８０ｒａｍ，间距１—１５ｍ，深度ｌＯ－－，１２ｍ．塑料排水板　的深度、问距与袋装砂井相同。ｋ设置隔离板桩。ａ　压桩过程中应加强邻近建筑物、地下管线的观测、　监护。　参考文献　ｆ１　超南、预应力混凝土管桩『＾　．北京：中国建材工　业出版社：２０２．２　ｌ２］（ＤＢＪ／Ｉ＇Ｉ５－２２－９８），预应力混凝土管桩基础技术　规雇｛ｓ】．　【３１（３ＧＪ９４＿９４），建筑桩基技术规范［Ｍ１．北京：中国建　筑工业出版社，１９９５、　作者简介：杨吉（１９８１～），男，四川宜宾人，毕　业于中南林学院，学士，助理工程师，安徽二级注　册建造师。　一２３８—