·32·
| 工程技术与应用 | Engineering Technology and Application2019年第4期
预应力管桩施工质量控制技术研究
徐 斌,王良超
（中建八局第一建设有限公司，山东济南250000）
摘 要：本文阐述了预应力管桩施工过程中的质量控制措施，包括控制接桩、控制送桩深度、特殊地质时的施工质量控制以及控制收锤标准等，在此基础上分析了施工过程中容易出现的问题并依次分析其原因，提出了相应的质量控制措施，以确保预应力管桩的施工质量。
关键词：预应力管桩；基坑开挖；质量控制中图分类号：TU74文献标志码：A预应力混凝土管桩具有强度高、施工方便、造价低等诸多优点，近年来在实际工程施工中得到了广泛的应用。本文根据预应力混凝土管桩的施工特点，主要阐述了对预应力混凝土管桩施工质量控制的一些看法。
1 预应力管桩施工过程中的质量控制措施
1.1 接桩过程中的质量控制
采用具有丰富焊接经验的电焊工进行焊接，要求持证上岗。焊接过程中，先点焊后分层施焊，先在坡口周边对称点焊6点左右，再进行对称施焊（见图1）。焊接时需要防止节点部位存在温度应力而导致焊接变形；待上下桩节固定完毕后，再将导向箍拆下并进行分层施焊，要求焊接层数在2层及以上，外层施焊之前，先清理内层焊渣。要求焊缝连续饱满，焊接部位不能出现外观缺陷如漏焊、裂缝、气孔、夹渣、焊瘤以及咬边等，要求焊缝加强层的高度与宽度均在2mm以上[1]。
图1 对称接桩
控制接桩时间，要求越短越好，已经焊接好的桩接头需要经过冷却后才能进行继续压桩，禁止焊接完毕就立刻开始施工；冷却时禁止用水冷却，必须采用自然冷却的方式，要求自然冷却时间在8min以上；雨天下焊接时，要求将防雨措施做到位，杜绝焊缝遇水，因为高温焊缝遇水变脆，承受锤击时将容易开裂。
检验焊接接头的质量时，以探伤检测为宜，验收焊接接桩的过程中，将其视为隐蔽工程验收。1.2 控制送桩深度
送桩深度过大将导致桩头被打烂，同时面对富含地下水的地质时，送桩过深容易导致预应力管桩内充水而
作者简介：徐斌（1974—），男，工程师，研究方向：施工技术；王良超(1986—),男，工程师，研究方向：施工技术。
文章编号：2096-27（2019）04-0032-02
劈裂，因此对承载力较大的摩擦端承桩的送桩深度需要予以合理控制，一般不超过2m。1.3 粉质粘土层、粘土层的施工控制
此类土层的打桩过程中，桩周土体的结构破坏难度较小，因此预应力管桩容易贯穿，施工过程中一旦停歇将导致桩周土体在短时间内固结，并且间隔时间越长，固结力就越大，继续打桩需要增加锤击次数，有时还存在打不动的情况，但是如果认为固结后既然已经打不动就不用打，将导致承载力不足。因此面对此类土质时，施工过程中需要做到一气呵成，尽可能缩短焊接时间，从而尽可能减少固结现象的产生[2]。1.4 对收锤标准予以控制
测量贯入度的时间、桩径、地质条件、单桩设计承载力、打桩锤的落距、重量等都将影响贯入大小，因此收锤标准不能仅仅通过贯入度进行确定。确定收锤标准时，可以结合打桩锤的声音、桩身反弹值、桩的总入土深度、最后1m锤击数、总锤击次数以及贯入度等。当土质为硬塑、坚硬黏土、中等密度以上的风化岩、碎石类土、砂土以及粉土等时，需要同时参考贯入度与桩端的标高，以前者为主，后者为辅；当土质为一般土层时，主要参考桩端的设计标高，次要考虑贯入度；对较为重要的建筑，要求桩段标高、贯入度均达标；对特殊地质，结合静载试验、充分借鉴类似经验等确定收锤标准。
2 施工过程中的常见质量问题与控制措施
2.1 施工过程中出现挤土效应
（1）挤土效应的表现与产生原因。包括沉桩过程中的桩周围的土体结构发生扰动而导致应力状态受到影响；施工顺序与方法不当，布桩数量过密、过多、短时间内迅速压桩、成桩数量过多；桩端停歇于硬夹层、接头数量过多、焊接不到位；施工过程中没有做到迅速焊接等都将导致挤土效应产生[3]。
（2）挤土效应的防治方法。首先，对桩距较密集的部分的预应力管桩进行施工时，可以采用预钻孔成桩的方法，孔的深度以控制于桩长度的33.3%～50.0%为宜，孔径应比桩径小50～100mm；施工过程中做到随钻随打，也有可以采用间隔跳的打法，但是施工过程中应杜绝出现封闭桩。其次，以桩的入土深度决定打桩顺序，按照先高后低、先长后短的顺序进行施工；面对桩较为密集的情况，根据场地开阔程度以及建筑物的距离决定顺序，当桩密度较高，其中一侧与建筑物距离较近时，按照由近到远的方法进行；当桩密度较高，处于狭长地
2019年第4期Engineering Technology and Application| 工程技术与应用 |
·33·
带，两端与建筑物存在一定距离时，按照从中间向两端的方法进行施工；当桩密度较高，处于较为开阔的地带且与建筑物存在一定距离时，按照从中间向四周扩散的方式进行。再次，设置地下连续墙或隔离板桩；开挖地面排土沟；设置塑料排水板、袋装砂井等控制超孔隙水的压力。然后，避免停歇时间过长导致摩擦力过大而对撞击施工造成阻碍，加大沉桩难度；尽量避免在硬土层如砂土、砂质粉土等进行焊接。通过地质报告深刻把握土层分布进而确保桩体的组合长度足够合理，以免将接头布置于土层活动较多的部位或者土层的分界处；不宜将同一承台内的群桩的接桩接头布置于同一横截面，以免当状体桩身承受较大的水压力、土压力等时，受到过大的剪切破坏。最后，加强对地下管线、临近建筑物的监护与观测，对部分较为重要的建筑物、管线等可以考虑改变桩型。2.2 斜桩
（1）斜桩的产生原因包括①桩机基础：桩机配重加自重的总重过大导致桩机发生不均匀沉降而出现斜桩。②机械设备：设备存在隐患导致液压系统漏油而出现斜桩。③桩的质量：桩身不够垂直而发生斜桩。
（2）施工过程中出现的各种问题：①桩帽、桩身未在同一直线；②存在地下室深基坑的承台相邻桩过密，先施工完毕的一端已经存在孔洞，此时施工另一面的过程中容易出现桩身滑动；③桩密度过大导致挤土效应，进而导致斜桩；④基坑开挖不当，一次性开挖过多土导致桩承受来自一侧的过大土压力，桩身变形；⑤未做到及时探测，导致沉桩过程中突遇大块坚硬物而将桩体挤向一侧；⑥采用预钻法施工时，未能做到垂直钻孔导致沉桩过程中发生偏移。
（2）斜桩的防范措施：①施工之前加强对机械设备的检修，确保机械设备保养到位以免对施工质量造成不良影响；②施工过程中将桩身的垂直度予以控制，重点关注第一节桩的控制，要求垂直度偏差在可接受范围内（桩长的0.5%），沉桩过程中加强校准，采用经纬仪从两个方向上校准；③对施工顺序予以合理制定，及时回填桩基施工完毕后的孔洞，强化控制垂直度；④控制接桩数量，将预制管桩的接头数量控制在3个以内，接桩时，待桩间进入硬土层之后才进接桩，控制节点的弯曲矢高在桩段的0.1%内，确保上下桩段能做到良好对接，要求中心线的偏差在2mm以下；⑤重视监测地质，当施工过程中突遇障碍物，先将其排除，排除完毕后再沉桩；⑥沉桩过程中已经发现不垂直时，如果不垂直较轻，需要立即采取纠正措施，如果不垂直较为明显，需要拔桩后重打，当桩已经进入一定深度时，为了避免出现断桩，不宜使用移动机架矫正，需要采取其它措施；⑦待桩基施工完毕后，等待一段时间（停歇期），停歇完毕后才开始开挖基坑，基坑开挖过程中强化维护措施，做到均匀、分层开挖，以免土体为桩施加过大的侧压力
而导致桩身弯曲，进而确保桩身结构完整。
3 桩身抬高
受到挤土效应的影响，桩身抬高，为了控制桩身抬高现象的产生，待桩基施工完毕之后需要复压桩身2次左右，可视情况增加次数。待桩基施工完毕之后，对其进行高程复测、静载监测，确保符合设计标准。等待嵌固期结束之后才开始土方开挖，嵌固期的时常需要视土质而定通常为7～21d。
4 桩身受损
4.1 桩身受损的原因
桩身材料质量的问题；施工过程中桩身承受过高压力值；施工过程中控制不当出现斜桩，或者送桩杆、桩端不够平整而导致桩端承受集中应力，桩头爆裂或桩帽滑落；施工过程中桩基自行移动机架调桩身垂直度、矫正桩位，导致桩身断裂；施工完毕后野蛮施工，土方不合理开挖等。
4.2 桩身受损的控制措施
强化对桩身材料的质量验收与检验，确保桩体质量合格。检查管桩结构的性能检测报告、出场合格证、钢筋力学性能以及管桩砼强度；检查管桩外观，要求桩顶无空隙，色感均匀，无裂缝、露筋、蜂窝；检查裂缝时可以通过表面淋水的方式进行检查；检查桩顶的平整情况以及桩帽的内衬，要求符合标准，否则将导致桩头容易被打碎；要求管桩强度等级达标，龄期达标。
施工完毕后，做到合理凿桩施工，合理开挖土方，重视土方开挖过程中的施工水平与施工质量。开挖基坑的过程中，当位于管桩密集的部位进行施工时，要求谨慎施工以免桩身倾倒，杜绝边打桩边开挖，以免预应力管桩倒向开挖方向；做到均匀、对称、分层开挖，杜绝过度在中间挖，以免导致周围与中心土体高差过大而导致管桩中间折断。
5 结束语
管桩施工过程中，施工方案、施工工艺的优劣对桩基工程质量起着关键性的作用，要认真分析地质状况，在整个施工过程做好事前控制、事中控制和事后控制，针对特殊环节、特殊工序采取相应的技术措施，便可达到控制质量的预期目的。
参考文献：
[1]郭贝.预应力管桩在软土地基工程实例中的质量控制剖析
[J].工程技术研究,2018(4):133-134.[2]刘金龙.预应力混凝土管桩锤击法施工探讨[J].建筑机械,
2018(1):58-60.[3]任强.浅析预应力高强混凝土管桩的施工工艺及质量控制
要点[J].消防界(电子版),2016(7):45-46.
