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摘 要：当前，建设工程预应力混凝土管桩的应用较为广泛，因此，关于预应力混凝土管桩的施工质量问题也倍受施工管理者的关注。本文就预应力混凝土管桩采用静压法施工的主要施工方法及质量控制措施作分析与探讨。
关键词：静压管桩；施工方法；质量控制
Abstract: At present, application of construction of prestressed concrete pipe pile is more extensive, therefore, the construction quality of prestressed concrete pipe pile has attracted the attention of construction management. In this paper, the main construction method of prestressed concrete pipe pile with static pressure construction method and quality control measures to analyze and discuss.
Key words: static pile; construction method; quality control
中图分类号：文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
前言
预应力混凝土管桩是采用先张法预加应力的离心成型的混凝土环形截面桩，目前，应用最为广泛的是预应力高强混凝土管桩(代号PHC)。该桩按其混凝土有效预压应力或管桩的抗弯性能分为A型、AB型、B型、C型，其施工方法一般采用静压法和锤击法。由于静压法施工具有在环境保护、文明施工等方面的优点，故而得到广泛的推广和应用。
一、静压预应力管桩的主要施工方法
1.主要施工工艺流程：测量放线→桩机就位→首节桩起吊就位→复核调整桩位→桩端入土初步加压→检查校正桩身垂直度→正式沉桩→观测校正桩身垂直度→压至桩顶距地面0.5~1.0m时，再吊入上一节桩就位→接桩→继续沉桩→做好压力值记录→成桩→移机到下一根桩位。
2.测量放线：施工前应根据施工总平面图，在不受施工影响的地方設置建筑物的轴线控制点和水准基点，经复核无误后放出建筑物轴线，根据桩基平面图中桩中心点到建筑物轴线的距离放出桩位中心线，并对桩纵横中心线相交的桩圆心点进行标识。桩位测量放线后需报现场监理人员进行复核。
3.管桩进场堆放：管桩混凝土设计强度须达到100%后方可运输进场，堆放时应按不同规格、长度及压桩顺序分别堆放，并做好标识，条件许可时宜采用“即用即送”的组织方法进行供桩。
4.管桩起吊：管桩应起吊固定在桩机上，起吊时捆绑应牢固，起吊点须符合力学原理要求，在距桩顶端0.2m处设置吊点，吊索与桩之间应加衬垫，吊绳与管桩夹角应大于45°。
5.管桩就位及初步加压：通常利用附设在桩机上的起重臂和吊钩将桩吊运到桩机中部的竖向圆形夹具中，用夹具的液压系统和与桩径相符的弧形夹片将桩嵌固在桩架上。对于首节桩可采用移动桩机，使桩中心点对准地面桩位的标识点的方法就位，在桩端入土初压至桩身基本稳定后，校正垂直度进行正式沉桩。
6.接桩：接桩分端板焊接连接和机械接头连接，目前普遍采用焊接连接。当下一节桩施压到离地面0.5~1.0m时，起吊上一节桩，与下一节桩对接好并对其垂直度复核无误后开始施焊，待焊接符合要求及焊缝基本冷却后，再继续施压沉桩，直到施工完毕。整个沉桩、接桩、送桩过程宜连续进行，并应根据地质资料配好各节桩的长度，避免在桩端接近设计持力层时进行接桩。
7.沉桩记录及成桩：沉桩过程中的记录包括管桩就位记录、垂直度、入土深度、每节桩长度、截桩长度或最终的桩顶标高及相应的压力值、贯入度等。在正式沉桩之前，应在有代表性的部位试沉桩，确定成桩的桩长、终压力、持荷时间、贯入度等参数，而后即可成桩。当需要用送桩器成桩时，应对准桩中心点，并保持垂直进行施压达到成桩参数为止；当未采用送桩器成桩时，高于地面的桩身应截除后，才能移机至下一根桩位。
二、静压预应力管桩施工质量控制措施
1.压桩前的质量控制
1）审核施工方案。主要看其施工人员配备及持证上岗情况；选用的压桩机型是否符合场地地质情况、是否符合设计图纸中选用的管桩规格及单桩竖向极限承载力的要求；压桩顺序安排是否符合建筑桩基有关技术规范要求；质量、安全、控制措施是否到位等。
2）现场检查压桩机是否安装调试好，油压表是否按期检测，配重是否满足大于1.2～1.5倍单桩竖向极限承载力的要求，是否会产生沉机、走位等现象；边桩、角桩是否有足够压桩位置和是否会对邻近建筑物产生侧向挤压影响；施工现场架空和地下障碍物是否已经处理。
3）管桩进场时应检查其出厂合格证、检验报告和产品说明按不同规格、长度及施工顺序合理堆放在坚实平整的地上（一般宜单层堆放，叠层堆放时不得超过4层），并采用可靠的防滚、防滑措施。
4）检查电焊条、焊丝、桩尖等其他进场材料质量证明文件，并现场核对实物。
5）复核轴线、桩位、控制标高的准确性。桩位复测允许存在偏差值，单桩为10 mm，全桩为20mm。桩位可用打人短钢筋、系上红色胶带和洒一圈白石灰水来做醒目标志。
6）正式压桩前应组织设计、地质、建设、监理、质监和施工等单位在现场共同进行工艺性试压桩，以确定持力层强度、桩长、终压值、复压次数和复压时沉降量等收桩标准的重要参数。
2.压桩过程中的质量控制
1）桩在起吊时应保持平稳，保护桩身质量，避免砸、撞、拖造成断裂，起吊时同时检查桩身有无裂纹，是否完好，对断裂桩进行报废处理，桩在现场翻运后堆放平整。
2）应严格按照施工方案及有关技术规范的要求进行施工。施工顺序应考虑群桩的挤土效应，一般不同的桩基应先深后浅、先大后小、先长后短；同一单体建筑或全桩承台应先施压场地中央的桩，后施压周边的桩；当毗邻其他建筑物时，由毗邻建筑物向另一方向施压；如周围为基坑的支护时，其支护结构应在主体桩施工完成后再行施工。
3）第一节桩吊桩到位后应核对其桩心是否对准桩位中心，若地面土体被桩机碾压变形导致桩位标识位移时，应重新拉轴线确定桩位。
4）当管桩插入地面1m左右或接桩时施工人员应利用桩机驾驶室现地面垂成90°角的侧面进行观察，调整好桩的垂直度，垂直度偏差不宜大于0.5%。在施压桩过程中决不允许用桩机拖桩来调整桩位和垂直度，以免造成桩倾斜、折断，从而影响成桩的质量。
5）为防止由于桩管内水渗入至持力层使其风化岩岩体软化，发生管桩承载力下降、沉降加大的现象，焊接桩尖时焊缝应饱满连续，并在第一次接桩前向下节管桩内灌人1.2 m～1.5 m高的素混凝土。
6）管桩对接前应用钢刷将上下端板清刷干净，用导向箍引导上节管桩就位，使上下节顺直后才开始施焊。焊接时，宜先在坡口圆偶周上对称点焊4 ~6个点固定，拆除导向箍后再行施焊， 焊接层数不得少于二层，并且焊缝应饱满连续， 焊好后应自然冷却8min以上方可施压，严禁用水冷却和焊接后立即施压。
7）沉桩过程中应根据地质资料和设计图纸要求进行控制。沉桩速度不能过快，一般控制在每分钟1.8m左右为宜；沉桩过程中，当桩尖遇到硬土层或砂层而发生沉桩阻力突然增大时，可采取忽停忽压的冲击施压法，使桩缓慢下沉直至穿透硬土或砂层。当遇到持力层岩面起伏较大时，可采用调整静压力或反复施压法使桩尖逐渐进入岩层内，然后再加大静压力，这样就可以避免桩头侧向受力较大而发生断桩现象。沉桩过程中除接桩停留外宜连续施压，接桩停留时间也不宜大于30min。
8）在沉桩过程中如果压力值突然下降、沉降量突然增大或桩身污染倾斜、跑位，可能是断桩。对于配置封口型桩尖的管桩，可通过吊线垂丈量桩长或吊低压照明灯直接观察来判断是否断桩。沉桩过程中如有断桩、桩身混凝土出现裂缝、地面隆起、邻桩上浮或压桩至设计桩长但仍未达到收桩的终压值要求，或终压值满足收桩要求但桩长不能达到设计要求时，应与设计、地质等有关单位人员联系，分析原因采取相应措施处理后方可继续压桩。压桩时如遇地下障碍物，可根据其深度分别采用除障、引孔、避让等措施解决。
9）压桩过程中应采用水准仪定点、定入、定仪器，对已完成的桩点标高及时测量，待压桩全面完成后，再行复测，如两次测量差大于20mm，表明浮樁较严重，必须复压。
10）压桩时应合理配制桩长，尽量使同一承台桩接头位置相互错开，并避免接桩时桩尖处于砾砂层内。截断后的短桩被重新利用时其长度不宜小于3m，同时要认真检查其是否有裂缝，当需要送桩时，送桩深度不宜大于2 m。
11）沉桩过程中应认真观察压力表读数，做好原始数据纪录。应记录所压桩号、节数，每节配桩长度，每节桩压力表的读数和稳压时贯人度、终压值等，以判断桩的质量和承载力，防止错压、漏压现象发生。
12）收桩是整个压桩过程的关键，应严格按照工艺试桩确定的收桩标准要求进行。一般情况下，桩长应达到设计图纸要求，终压值略高于2倍单桩承载力特征值，然后利用2倍单桩承载力特征值进行3～5次复压，每次持荷时间 1min～2 min，其最后两次沉降量总和应小于设计要求或小于5mm。
3.基坑开挖阶段的质量控制
基坑开挖时可根据桩的分布密度，利用不同型号的挖掘机与人工挖土相结合的方法进行。挖土过程中机械设备严禁靠近桩身；深基坑压桩完成2周以后才允许开挖，并应采取分层、均匀、对称方法开挖，及时去除桩间土；严禁将土堆放在基坑边坡附近，以减少桩侧土的侧向位移，防止桩位移或折断。
4.桩基检测
桩基检测采用低应变法来判断桩身完整性，用单桩竖向抗压静载试验确定单桩竖向抗压极限承载力。抽检数量应根据建筑物的重要性、地质条件、成桩质量可靠性和相关规范规定来确定。一般先取20%以上且不得少于10根有代表性的桩做低应变检测，对于3桩或3桩以下承台抽检桩数不得少于1根。低应变检测完后，应根据其检测结果，选择有代表性的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类桩做静载；静载试验的检测数量不应少于3根，且不宜少于总桩数的1%，当工程总桩数在50根以内时不应少于2根；静载检测完后，用Ⅰ类优质桩、Ⅱ类合格桩的静载试验结果来统计工程桩承载力特征值；对于Ⅲ类有问题的桩应进行验证后酌情处理；Ⅳ类不合格桩必须进行处理。
施工完毕的桩头上面要加盖，以防行人或杂物等掉入。
三、结语
随着静压管桩技术的广泛应用，以及对静压管桩的理论研究、设计和施工经验的不断积累，其应用的技术水平也会不断提高，在工程中也将发挥更好的经济效益。
参考文献：
[1] 翁振东.PHC管桩静压法施工及质量管理探析[J].山西建筑.2006.
[2] 建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002 ）[S]；北京.中国建筑工业出版社.2002.
关键词：静压管桩；施工方法；质量控制
Abstract: At present, application of construction of prestressed concrete pipe pile is more extensive, therefore, the construction quality of prestressed concrete pipe pile has attracted the attention of construction management. In this paper, the main construction method of prestressed concrete pipe pile with static pressure construction method and quality control measures to analyze and discuss.
Key words: static pile; construction method; quality control
中图分类号：文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
前言
预应力混凝土管桩是采用先张法预加应力的离心成型的混凝土环形截面桩，目前，应用最为广泛的是预应力高强混凝土管桩(代号PHC)。该桩按其混凝土有效预压应力或管桩的抗弯性能分为A型、AB型、B型、C型，其施工方法一般采用静压法和锤击法。由于静压法施工具有在环境保护、文明施工等方面的优点，故而得到广泛的推广和应用。
一、静压预应力管桩的主要施工方法
1.主要施工工艺流程：测量放线→桩机就位→首节桩起吊就位→复核调整桩位→桩端入土初步加压→检查校正桩身垂直度→正式沉桩→观测校正桩身垂直度→压至桩顶距地面0.5~1.0m时，再吊入上一节桩就位→接桩→继续沉桩→做好压力值记录→成桩→移机到下一根桩位。
2.测量放线：施工前应根据施工总平面图，在不受施工影响的地方設置建筑物的轴线控制点和水准基点，经复核无误后放出建筑物轴线，根据桩基平面图中桩中心点到建筑物轴线的距离放出桩位中心线，并对桩纵横中心线相交的桩圆心点进行标识。桩位测量放线后需报现场监理人员进行复核。
3.管桩进场堆放：管桩混凝土设计强度须达到100%后方可运输进场，堆放时应按不同规格、长度及压桩顺序分别堆放，并做好标识，条件许可时宜采用“即用即送”的组织方法进行供桩。
4.管桩起吊：管桩应起吊固定在桩机上，起吊时捆绑应牢固，起吊点须符合力学原理要求，在距桩顶端0.2m处设置吊点，吊索与桩之间应加衬垫，吊绳与管桩夹角应大于45°。
5.管桩就位及初步加压：通常利用附设在桩机上的起重臂和吊钩将桩吊运到桩机中部的竖向圆形夹具中，用夹具的液压系统和与桩径相符的弧形夹片将桩嵌固在桩架上。对于首节桩可采用移动桩机，使桩中心点对准地面桩位的标识点的方法就位，在桩端入土初压至桩身基本稳定后，校正垂直度进行正式沉桩。
6.接桩：接桩分端板焊接连接和机械接头连接，目前普遍采用焊接连接。当下一节桩施压到离地面0.5~1.0m时，起吊上一节桩，与下一节桩对接好并对其垂直度复核无误后开始施焊，待焊接符合要求及焊缝基本冷却后，再继续施压沉桩，直到施工完毕。整个沉桩、接桩、送桩过程宜连续进行，并应根据地质资料配好各节桩的长度，避免在桩端接近设计持力层时进行接桩。
7.沉桩记录及成桩：沉桩过程中的记录包括管桩就位记录、垂直度、入土深度、每节桩长度、截桩长度或最终的桩顶标高及相应的压力值、贯入度等。在正式沉桩之前，应在有代表性的部位试沉桩，确定成桩的桩长、终压力、持荷时间、贯入度等参数，而后即可成桩。当需要用送桩器成桩时，应对准桩中心点，并保持垂直进行施压达到成桩参数为止；当未采用送桩器成桩时，高于地面的桩身应截除后，才能移机至下一根桩位。
二、静压预应力管桩施工质量控制措施
1.压桩前的质量控制
1）审核施工方案。主要看其施工人员配备及持证上岗情况；选用的压桩机型是否符合场地地质情况、是否符合设计图纸中选用的管桩规格及单桩竖向极限承载力的要求；压桩顺序安排是否符合建筑桩基有关技术规范要求；质量、安全、控制措施是否到位等。
2）现场检查压桩机是否安装调试好，油压表是否按期检测，配重是否满足大于1.2～1.5倍单桩竖向极限承载力的要求，是否会产生沉机、走位等现象；边桩、角桩是否有足够压桩位置和是否会对邻近建筑物产生侧向挤压影响；施工现场架空和地下障碍物是否已经处理。
3）管桩进场时应检查其出厂合格证、检验报告和产品说明按不同规格、长度及施工顺序合理堆放在坚实平整的地上（一般宜单层堆放，叠层堆放时不得超过4层），并采用可靠的防滚、防滑措施。
4）检查电焊条、焊丝、桩尖等其他进场材料质量证明文件，并现场核对实物。
5）复核轴线、桩位、控制标高的准确性。桩位复测允许存在偏差值，单桩为10 mm，全桩为20mm。桩位可用打人短钢筋、系上红色胶带和洒一圈白石灰水来做醒目标志。
6）正式压桩前应组织设计、地质、建设、监理、质监和施工等单位在现场共同进行工艺性试压桩，以确定持力层强度、桩长、终压值、复压次数和复压时沉降量等收桩标准的重要参数。
2.压桩过程中的质量控制
1）桩在起吊时应保持平稳，保护桩身质量，避免砸、撞、拖造成断裂，起吊时同时检查桩身有无裂纹，是否完好，对断裂桩进行报废处理，桩在现场翻运后堆放平整。
2）应严格按照施工方案及有关技术规范的要求进行施工。施工顺序应考虑群桩的挤土效应，一般不同的桩基应先深后浅、先大后小、先长后短；同一单体建筑或全桩承台应先施压场地中央的桩，后施压周边的桩；当毗邻其他建筑物时，由毗邻建筑物向另一方向施压；如周围为基坑的支护时，其支护结构应在主体桩施工完成后再行施工。
3）第一节桩吊桩到位后应核对其桩心是否对准桩位中心，若地面土体被桩机碾压变形导致桩位标识位移时，应重新拉轴线确定桩位。
4）当管桩插入地面1m左右或接桩时施工人员应利用桩机驾驶室现地面垂成90°角的侧面进行观察，调整好桩的垂直度，垂直度偏差不宜大于0.5%。在施压桩过程中决不允许用桩机拖桩来调整桩位和垂直度，以免造成桩倾斜、折断，从而影响成桩的质量。
5）为防止由于桩管内水渗入至持力层使其风化岩岩体软化，发生管桩承载力下降、沉降加大的现象，焊接桩尖时焊缝应饱满连续，并在第一次接桩前向下节管桩内灌人1.2 m～1.5 m高的素混凝土。
6）管桩对接前应用钢刷将上下端板清刷干净，用导向箍引导上节管桩就位，使上下节顺直后才开始施焊。焊接时，宜先在坡口圆偶周上对称点焊4 ~6个点固定，拆除导向箍后再行施焊， 焊接层数不得少于二层，并且焊缝应饱满连续， 焊好后应自然冷却8min以上方可施压，严禁用水冷却和焊接后立即施压。
7）沉桩过程中应根据地质资料和设计图纸要求进行控制。沉桩速度不能过快，一般控制在每分钟1.8m左右为宜；沉桩过程中，当桩尖遇到硬土层或砂层而发生沉桩阻力突然增大时，可采取忽停忽压的冲击施压法，使桩缓慢下沉直至穿透硬土或砂层。当遇到持力层岩面起伏较大时，可采用调整静压力或反复施压法使桩尖逐渐进入岩层内，然后再加大静压力，这样就可以避免桩头侧向受力较大而发生断桩现象。沉桩过程中除接桩停留外宜连续施压，接桩停留时间也不宜大于30min。
8）在沉桩过程中如果压力值突然下降、沉降量突然增大或桩身污染倾斜、跑位，可能是断桩。对于配置封口型桩尖的管桩，可通过吊线垂丈量桩长或吊低压照明灯直接观察来判断是否断桩。沉桩过程中如有断桩、桩身混凝土出现裂缝、地面隆起、邻桩上浮或压桩至设计桩长但仍未达到收桩的终压值要求，或终压值满足收桩要求但桩长不能达到设计要求时，应与设计、地质等有关单位人员联系，分析原因采取相应措施处理后方可继续压桩。压桩时如遇地下障碍物，可根据其深度分别采用除障、引孔、避让等措施解决。
9）压桩过程中应采用水准仪定点、定入、定仪器，对已完成的桩点标高及时测量，待压桩全面完成后，再行复测，如两次测量差大于20mm，表明浮樁较严重，必须复压。
10）压桩时应合理配制桩长，尽量使同一承台桩接头位置相互错开，并避免接桩时桩尖处于砾砂层内。截断后的短桩被重新利用时其长度不宜小于3m，同时要认真检查其是否有裂缝，当需要送桩时，送桩深度不宜大于2 m。
11）沉桩过程中应认真观察压力表读数，做好原始数据纪录。应记录所压桩号、节数，每节配桩长度，每节桩压力表的读数和稳压时贯人度、终压值等，以判断桩的质量和承载力，防止错压、漏压现象发生。
12）收桩是整个压桩过程的关键，应严格按照工艺试桩确定的收桩标准要求进行。一般情况下，桩长应达到设计图纸要求，终压值略高于2倍单桩承载力特征值，然后利用2倍单桩承载力特征值进行3～5次复压，每次持荷时间 1min～2 min，其最后两次沉降量总和应小于设计要求或小于5mm。
3.基坑开挖阶段的质量控制
基坑开挖时可根据桩的分布密度，利用不同型号的挖掘机与人工挖土相结合的方法进行。挖土过程中机械设备严禁靠近桩身；深基坑压桩完成2周以后才允许开挖，并应采取分层、均匀、对称方法开挖，及时去除桩间土；严禁将土堆放在基坑边坡附近，以减少桩侧土的侧向位移，防止桩位移或折断。
4.桩基检测
桩基检测采用低应变法来判断桩身完整性，用单桩竖向抗压静载试验确定单桩竖向抗压极限承载力。抽检数量应根据建筑物的重要性、地质条件、成桩质量可靠性和相关规范规定来确定。一般先取20%以上且不得少于10根有代表性的桩做低应变检测，对于3桩或3桩以下承台抽检桩数不得少于1根。低应变检测完后，应根据其检测结果，选择有代表性的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类桩做静载；静载试验的检测数量不应少于3根，且不宜少于总桩数的1%，当工程总桩数在50根以内时不应少于2根；静载检测完后，用Ⅰ类优质桩、Ⅱ类合格桩的静载试验结果来统计工程桩承载力特征值；对于Ⅲ类有问题的桩应进行验证后酌情处理；Ⅳ类不合格桩必须进行处理。
施工完毕的桩头上面要加盖，以防行人或杂物等掉入。
三、结语
随着静压管桩技术的广泛应用，以及对静压管桩的理论研究、设计和施工经验的不断积累，其应用的技术水平也会不断提高，在工程中也将发挥更好的经济效益。
参考文献：
[1] 翁振东.PHC管桩静压法施工及质量管理探析[J].山西建筑.2006.
[2] 建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002 ）[S]；北京.中国建筑工业出版社.2002.