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摘要:预应力管桩由于技术成熟可靠，施工质量及进度易于控制，因而在项目建设中应用较为广泛。本文首先概述了预应力管桩技术，进而从施工准备以及施工作业两个阶段分析预应力管桩施工技术，并提出了施工质量控制措施，对于相关施工作业管理人员具有一定的参考价值。
关键词：预应力管桩；静压法；施工
Abstract: because of technical prestressed pipe pile are mature reliable, easy to control the construction quality and schedule, so the project construction are more widely application. This paper first Outlines prestressed pipe pile technology, and from the preparation for construction and construction work two phase analysis prestressed pipe pile construction technology, and put forward the construction quality control measures, in a related construction work management personnel to have the certain reference value.
Keywords: prestressed pipe pile; Static pressure method; construction
中圖分类号：TU74文献标识码：A文章编号：
1预应力管桩概述
预应力混凝土管桩按照预应力施工方式的不同可以分为先张法预应力管桩和后张法预应力管桩，在工程施工中先张法预应力管桩应用较为广泛，即通过离心脱水成型以及先张施加预应力的施工工艺，待桩体达到规定强度后放张预应力筋，进而采用蒸压养护而成的混凝土预制桩。预应力混凝土管桩具有桩体强度高，承载能力强以及施工迅速便捷的特点，而且对于粘性土、淤泥质土、填土、粉土以及黄土等土层均可使用，地质条件适应性强，技术成熟，施工工艺安全可靠，在建筑工程基础施工中得到广泛的应用。
2预应力管桩施工技术
预应力管桩的施工工艺方法较多，主要包括机械锤击法、静压法、预钻孔法、射水法以及震动法等多种施工方法，其中静压法进行预应力管桩沉桩具有施工噪音小，无振动，应力小以及施工速度快，不易损坏桩身的特点在工程施工中得到广泛的应用，本文以预应力管桩静压法施工为例，介绍预应力管桩的施工技术。
2.1预应力管桩静压法施工准备
（1）施工技术准备。预应力管桩施工技术准备主要包括施工技术资料的准备、施工组织方案的制定、技术与安全交底以及施工现场测量放样。施工技术资料准备，主要包括研究设计图纸以及地质勘察报告，确定预应力管桩施工方案的可行性；施工组织方案的制定应结合工程实际规模，综合考虑施工现场条件及经济条件进行编制，施工组织计划应该包括管桩施工工艺，管桩施工顺序及施工方法、施工进度计划、施工质量及安全控制措施等内容；技术与安全交底，主要通过对静压预应力管桩施工技术人员进行技术以及安全保障措施的交底工作，使施工作业人员对于施工过程中的施工方案、质量控制、技术标准、工期要求以及安全措施熟悉了解，以便进行施工作业管理；测量定位，主要是根据设计图纸进行预应力管桩定位，在施工现场监制主轴线控制网以及测量水准复合垫，并采取措施确保测量中轴线控制点的准确性。
（2）施工机械设备及材料准备工作。用于静压法施工的设备主要是指液压静力压桩机以及电焊机等，对于液压静力压桩机的选择应根据地质条件确定设备的型号，对于需要穿透较硬土质的情况下，应增加适当的配重设备，同时应该配齐施工过程中需要的全站仪、经纬仪以及水准仪等辅助测量设备。施工材料主要是预应力混凝土管桩、钢板、焊接材料等。对于施工中的预应力管桩必须确保规格、质量等指标满足工程实际需要，并按照施工进度确定管桩的进场数量计划等，预应力管桩的表面应该平整、密实，其制作加工允许偏差规定如下所示：
2.2预应力管桩静压法施工
（1）桩机就位。在静压法施工过程中，应确保静力压桩机具有一个较好的工作面。施工场地的承载力应该足以承受静压桩机对地基承载力的要求，以免造成静压桩机移位困难或者状态不稳定，影响压桩垂直度以及沉桩速度，一般情况下静压力桩的施工场地应铺设碎石或道碴进行处理。桩机就位时，应使桩机对准桩位，确保施工过程中的保证垂直稳定，在施工中不发生倾斜、移动。
（2）预应力管桩的起吊。在施工现场进行预应力管桩的起吊施工时，应首先利用钢丝绳以及索具等固定措施将管桩拴牢，然后对预应力管桩进行单点起吊，然后调整桩机对中，使得管桩桩尖位置对准桩位中心，同时利用经纬仪对管桩的垂直度进行检查，将管桩的垂直度偏差控制在0.5%以内。如果起吊过程中垂直度发生偏差，应该及时采取措施进行调整，避免采取强拔等方式以免造成桩身断裂。
（3）静压法预应力管桩压桩。预应力管桩第一节桩插入0.3-0.5m之后检查调整垂直度，然后启动桩机进行压桩施工，同时记录管桩的压桩时间以及机械设备压力表读数，将压桩速度控制在1-2m/min左右。压桩顺序一般由建筑施工场地中心向两侧施工，如果邻近建筑物，则由靠近建筑物一侧由近及远施工。当压力表数值显示达到预定值之后，可以停止压桩作业。如果压桩施工中桩顶已经接近地面，而压力表读数尚未达到预定值，应继续送桩。
（4）预应力管桩静压施工送桩、接桩以及截桩施工。
如果预应力管桩的设计标高比地面要低时，必须进行送桩作业。需要注意的是送桩器的选择应与所压桩的外形尺寸一致，避免过大或者过小造成受力不均。送桩器应有足够大的强度以及刚度，确保送桩器的轴线与桩身相吻合。在送桩过程中，应事先检查送桩器表计与送桩深度，并利用水准仪进行测量，确保送桩深度符合设计要求，并仔细记录送桩的最后静压力值
在桩长不足的情况下，应采用焊接桩的方式进行处理。预应力管桩的接桩应确保上下桩身保持竖直，上下桩节接直并焊接牢固。预应力管桩的接头焊接一般采用手工焊或者二氧化碳保护焊的焊接方式，首先在桩身接头位置清理焊道，分层对称施焊，确保焊缝位置的均匀连续，焊接层数根据规范要求不得少于两层，内层焊接清理干净后方可进行外层焊接。焊接结束后，需要等待焊接位置冷却后方可后续施工。对于抗拔及高承台桩，需要对接头焊缝外露部分采取相应的防锈处理，以免造成预应力筋的锈蚀，防锈处理措施一般采用涂刷沥青漆的方式。
如果桩顶位置高于地面标高或者未能将桩送至到设计标高处而静压力已经达到设计规定值，应进行截断处理。截桩可以采用人工凿桩或者使用截桩器进行处理，避免使用横向敲击或者扳拉等方式截断管桩，以免造成桩身的损坏。
3预应力管桩静压法施工质量控制
（1）确保预应力管桩施工的连续性。在预应力管桩静压施工过程中，应确保施工作业的连续性，避免中途停止，做好管桩等成品材料的供应，安排好施工人员与机械设备的组织计划。
（2）确保材料质量符合施工使用要求。对于预应力管桩施工过程中使用的割裂建筑施工材料，必须确保其质量合格。材料应具备质量保证书，对于外加工或者采购的材料，运至施工现场后应经相关负责人员进行质量检查，合格后方可用于施工作业。
（3）提高施工工艺水平。在预应力管桩静压施工过程中，应严格按照相关施工规范技术要求进行施工作业。桩位的测量应仔细复核，经施工单位质检部门自检合格，并书面报监理验收认可后才能开工作业。在施工过程中，及时利用经纬仪以及水准仪对桩身的垂直度以及桩顶标高进行测量，对于出现偏差的及时采取措施进行纠正处理。压桩施工作业过程中，出现压力大幅度变化、桩体倾斜、严重回弹或者较明显的挤土效应，应立即停止施工并进行相关处理。
（4）完善对于各种施工问题的处理方法。对于施工过程中的挤土效应以及桩间振动，应通过控制布桩密度，改变沉桩速率与沉桩顺序，严格控制施工停顿时间等，减轻施工过程中的挤土效应以及振动对施工造成的不利影响。对于施工过程中发生桩身倾斜的，应立即采取纠偏措施，可以通过移动桩架进行纠正。桩身倾斜较为严重的，应将预应力管桩整体拔出，重新进行静压施工。对于施工过程中沉桩遇阻，应分析遇阻原因，对于遭遇地质应力层的情况，可以通过利用钻机以管桩中心为主对地质较硬层位钻孔凿穿之后继续施工作业。对于出现桩位上浮现象的，主要是由于邻近桩基的挤土效应，此时应进行复打施工将桩身打至规定标高位置。
预应力管桩静压施工结束后，应严格进行质量检查，确保各项指标符合设计要求，预应力管桩静压施工质量控制标准如下表所示：
結语
预应力管桩施工工艺简单，有利于降低工程成本投入；相比现场浇灌钢筋混凝土桩，不需养护时间，施工快速；质量易于控制，静压施工噪音小，无振动不扰民；因而在我国工程建设领域得到广泛的应用。在预应力管桩施工过程中，确保管桩成品质量，严格按照施工规范进行施工作业，加强质量监督管理，是确保预应力管桩施工质量的关键因素，对于促进预应力管桩技术应用发展也具有重要的意义。
参考文献：
[1]何亚萍,庄作成,韩天伟,于长海,高建中,董立磊. 预应力管桩上接沉管灌注桩组合桩设计[J]工业建筑, 2008,(09) .
[2]杨玛莎. 预应力管桩在工程应用中常见问题处理综述[J]福建建筑, 2008,(06) .
[3]宋晓东. 高强度预应力混凝土管桩(PHC)施工技术在闽北山区的应用[J]佛山科学技术学院学报(自然科学版), 2009,(03) .
[4]杨海鸣,杨龙才,王炳龙. 预应力管桩的施工工艺及处理效果研究[J]地下空间与工程学报, 2009,(01) .
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：预应力管桩；静压法；施工
Abstract: because of technical prestressed pipe pile are mature reliable, easy to control the construction quality and schedule, so the project construction are more widely application. This paper first Outlines prestressed pipe pile technology, and from the preparation for construction and construction work two phase analysis prestressed pipe pile construction technology, and put forward the construction quality control measures, in a related construction work management personnel to have the certain reference value.
Keywords: prestressed pipe pile; Static pressure method; construction
中圖分类号：TU74文献标识码：A文章编号：
1预应力管桩概述
预应力混凝土管桩按照预应力施工方式的不同可以分为先张法预应力管桩和后张法预应力管桩，在工程施工中先张法预应力管桩应用较为广泛，即通过离心脱水成型以及先张施加预应力的施工工艺，待桩体达到规定强度后放张预应力筋，进而采用蒸压养护而成的混凝土预制桩。预应力混凝土管桩具有桩体强度高，承载能力强以及施工迅速便捷的特点，而且对于粘性土、淤泥质土、填土、粉土以及黄土等土层均可使用，地质条件适应性强，技术成熟，施工工艺安全可靠，在建筑工程基础施工中得到广泛的应用。
2预应力管桩施工技术
预应力管桩的施工工艺方法较多，主要包括机械锤击法、静压法、预钻孔法、射水法以及震动法等多种施工方法，其中静压法进行预应力管桩沉桩具有施工噪音小，无振动，应力小以及施工速度快，不易损坏桩身的特点在工程施工中得到广泛的应用，本文以预应力管桩静压法施工为例，介绍预应力管桩的施工技术。
2.1预应力管桩静压法施工准备
（1）施工技术准备。预应力管桩施工技术准备主要包括施工技术资料的准备、施工组织方案的制定、技术与安全交底以及施工现场测量放样。施工技术资料准备，主要包括研究设计图纸以及地质勘察报告，确定预应力管桩施工方案的可行性；施工组织方案的制定应结合工程实际规模，综合考虑施工现场条件及经济条件进行编制，施工组织计划应该包括管桩施工工艺，管桩施工顺序及施工方法、施工进度计划、施工质量及安全控制措施等内容；技术与安全交底，主要通过对静压预应力管桩施工技术人员进行技术以及安全保障措施的交底工作，使施工作业人员对于施工过程中的施工方案、质量控制、技术标准、工期要求以及安全措施熟悉了解，以便进行施工作业管理；测量定位，主要是根据设计图纸进行预应力管桩定位，在施工现场监制主轴线控制网以及测量水准复合垫，并采取措施确保测量中轴线控制点的准确性。
（2）施工机械设备及材料准备工作。用于静压法施工的设备主要是指液压静力压桩机以及电焊机等，对于液压静力压桩机的选择应根据地质条件确定设备的型号，对于需要穿透较硬土质的情况下，应增加适当的配重设备，同时应该配齐施工过程中需要的全站仪、经纬仪以及水准仪等辅助测量设备。施工材料主要是预应力混凝土管桩、钢板、焊接材料等。对于施工中的预应力管桩必须确保规格、质量等指标满足工程实际需要，并按照施工进度确定管桩的进场数量计划等，预应力管桩的表面应该平整、密实，其制作加工允许偏差规定如下所示：
2.2预应力管桩静压法施工
（1）桩机就位。在静压法施工过程中，应确保静力压桩机具有一个较好的工作面。施工场地的承载力应该足以承受静压桩机对地基承载力的要求，以免造成静压桩机移位困难或者状态不稳定，影响压桩垂直度以及沉桩速度，一般情况下静压力桩的施工场地应铺设碎石或道碴进行处理。桩机就位时，应使桩机对准桩位，确保施工过程中的保证垂直稳定，在施工中不发生倾斜、移动。
（2）预应力管桩的起吊。在施工现场进行预应力管桩的起吊施工时，应首先利用钢丝绳以及索具等固定措施将管桩拴牢，然后对预应力管桩进行单点起吊，然后调整桩机对中，使得管桩桩尖位置对准桩位中心，同时利用经纬仪对管桩的垂直度进行检查，将管桩的垂直度偏差控制在0.5%以内。如果起吊过程中垂直度发生偏差，应该及时采取措施进行调整，避免采取强拔等方式以免造成桩身断裂。
（3）静压法预应力管桩压桩。预应力管桩第一节桩插入0.3-0.5m之后检查调整垂直度，然后启动桩机进行压桩施工，同时记录管桩的压桩时间以及机械设备压力表读数，将压桩速度控制在1-2m/min左右。压桩顺序一般由建筑施工场地中心向两侧施工，如果邻近建筑物，则由靠近建筑物一侧由近及远施工。当压力表数值显示达到预定值之后，可以停止压桩作业。如果压桩施工中桩顶已经接近地面，而压力表读数尚未达到预定值，应继续送桩。
（4）预应力管桩静压施工送桩、接桩以及截桩施工。
如果预应力管桩的设计标高比地面要低时，必须进行送桩作业。需要注意的是送桩器的选择应与所压桩的外形尺寸一致，避免过大或者过小造成受力不均。送桩器应有足够大的强度以及刚度，确保送桩器的轴线与桩身相吻合。在送桩过程中，应事先检查送桩器表计与送桩深度，并利用水准仪进行测量，确保送桩深度符合设计要求，并仔细记录送桩的最后静压力值
在桩长不足的情况下，应采用焊接桩的方式进行处理。预应力管桩的接桩应确保上下桩身保持竖直，上下桩节接直并焊接牢固。预应力管桩的接头焊接一般采用手工焊或者二氧化碳保护焊的焊接方式，首先在桩身接头位置清理焊道，分层对称施焊，确保焊缝位置的均匀连续，焊接层数根据规范要求不得少于两层，内层焊接清理干净后方可进行外层焊接。焊接结束后，需要等待焊接位置冷却后方可后续施工。对于抗拔及高承台桩，需要对接头焊缝外露部分采取相应的防锈处理，以免造成预应力筋的锈蚀，防锈处理措施一般采用涂刷沥青漆的方式。
如果桩顶位置高于地面标高或者未能将桩送至到设计标高处而静压力已经达到设计规定值，应进行截断处理。截桩可以采用人工凿桩或者使用截桩器进行处理，避免使用横向敲击或者扳拉等方式截断管桩，以免造成桩身的损坏。
3预应力管桩静压法施工质量控制
（1）确保预应力管桩施工的连续性。在预应力管桩静压施工过程中，应确保施工作业的连续性，避免中途停止，做好管桩等成品材料的供应，安排好施工人员与机械设备的组织计划。
（2）确保材料质量符合施工使用要求。对于预应力管桩施工过程中使用的割裂建筑施工材料，必须确保其质量合格。材料应具备质量保证书，对于外加工或者采购的材料，运至施工现场后应经相关负责人员进行质量检查，合格后方可用于施工作业。
（3）提高施工工艺水平。在预应力管桩静压施工过程中，应严格按照相关施工规范技术要求进行施工作业。桩位的测量应仔细复核，经施工单位质检部门自检合格，并书面报监理验收认可后才能开工作业。在施工过程中，及时利用经纬仪以及水准仪对桩身的垂直度以及桩顶标高进行测量，对于出现偏差的及时采取措施进行纠正处理。压桩施工作业过程中，出现压力大幅度变化、桩体倾斜、严重回弹或者较明显的挤土效应，应立即停止施工并进行相关处理。
（4）完善对于各种施工问题的处理方法。对于施工过程中的挤土效应以及桩间振动，应通过控制布桩密度，改变沉桩速率与沉桩顺序，严格控制施工停顿时间等，减轻施工过程中的挤土效应以及振动对施工造成的不利影响。对于施工过程中发生桩身倾斜的，应立即采取纠偏措施，可以通过移动桩架进行纠正。桩身倾斜较为严重的，应将预应力管桩整体拔出，重新进行静压施工。对于施工过程中沉桩遇阻，应分析遇阻原因，对于遭遇地质应力层的情况，可以通过利用钻机以管桩中心为主对地质较硬层位钻孔凿穿之后继续施工作业。对于出现桩位上浮现象的，主要是由于邻近桩基的挤土效应，此时应进行复打施工将桩身打至规定标高位置。
预应力管桩静压施工结束后，应严格进行质量检查，确保各项指标符合设计要求，预应力管桩静压施工质量控制标准如下表所示：
結语
预应力管桩施工工艺简单，有利于降低工程成本投入；相比现场浇灌钢筋混凝土桩，不需养护时间，施工快速；质量易于控制，静压施工噪音小，无振动不扰民；因而在我国工程建设领域得到广泛的应用。在预应力管桩施工过程中，确保管桩成品质量，严格按照施工规范进行施工作业，加强质量监督管理，是确保预应力管桩施工质量的关键因素，对于促进预应力管桩技术应用发展也具有重要的意义。
参考文献：
[1]何亚萍,庄作成,韩天伟,于长海,高建中,董立磊. 预应力管桩上接沉管灌注桩组合桩设计[J]工业建筑, 2008,(09) .
[2]杨玛莎. 预应力管桩在工程应用中常见问题处理综述[J]福建建筑, 2008,(06) .
[3]宋晓东. 高强度预应力混凝土管桩(PHC)施工技术在闽北山区的应用[J]佛山科学技术学院学报(自然科学版), 2009,(03) .
[4]杨海鸣,杨龙才,王炳龙. 预应力管桩的施工工艺及处理效果研究[J]地下空间与工程学报, 2009,(01) .
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。