施工技术之谈预应力管桩施工的质量控制

　　施工技术之谈预应力管桩施工的质量控制 推荐站内优秀刊物：施工技术 创刊于1971年，是国家期刊奖提名奖期刊，中国建筑科学类核心期刊，中国建筑施工行业惟一的国家级核心期刊，由建设部主管，亚太建设科技信息研究院、中国建筑设计研究院、中国建筑工程总公司、中国土木工程学会联合主办。主要介绍国内工程建设施工方面的方针政策和技术法规，重大技术成就，传播建筑领域采用的新体系、新技术、新工艺、新材料、新机具、新设备和施工管理经验，以及国内外先进施工技术及其发展动态。发行对象：建设主管部门;大中型建筑(建设)集团公司及施工企业;承建商(工程总包、甲方);规划设计、科研院所;房地产开发商;监理公司;质监部门;高等院校;以及对土木建筑施工领域感兴趣的各界朋友。

　　摘要：预应力管桩在土木建筑工程里发挥着举足轻重的作用，我们要想发挥预应力管桩的最大效能，必须熟悉了解并掌握其在施工过程中可能出现的状况及应对措施，以提高工程的质量。正所谓“功亏一篑”，如果不努力做好对预应力管桩施工的质量控制，很可能浩大的过程就毁在一根管桩上。

　　关键词：施工技术,预应力管桩,管桩损坏,沉桩,对策

　　一、预应力管桩在沉桩时常见问题

　　(一)桩头损坏

　　可能导致此类问题的原因有：

　　1、管桩质量不过关：在验收管桩时出现纰漏;

　　2、超应力对桩头的损坏：形成超应力的原因有，管桩受力不平衡，沉桩用力过大，桩头区混凝土的疲劳破坏作用;

　　3、锤击力缓冲不到位：没有做好桩锤与桩帽、桩帽与桩顶间的缓冲管桩，导致桩头破碎。

　　(二)桩身损坏

　　可能导致此类问题的原因有：

　　1、管桩本身的质量问题，如桩外形尺寸偏差过大，出现桩身矢曲等情况，还可能是混凝土强度不满足需要，以及管桩的钢材质量不过关等;

　　2、桩身倾斜过大，地面以上部分的桩身在受到锤击时，因没有倾向约束而出现失稳，从而导致桩身断裂;

　　3、在接桩时，因接桩不直，桩中心线不在一条直线上，因此在锤击时就会出现桩身损坏的现象;

　　4、因在沉桩时遇到阻碍物或其他故障导致沉桩工作长时间停滞，这就容易导致桩周阻力加大，再大力锤击桩身，就可能出现桩身断裂;

　　5、由于地质等客观因素导致桩身损毁，如土壤的致密性过高，或有坚硬阻碍物等;

　　6、开口桩桩尖在沉桩时过快导致纵向裂纹的出现，由于管桩的环向抗拉性有限，在桩管内部空气受到挤压时，极易将管桩涨裂。

　　(三)挤土效应

　　在预应力管桩施工中由于沉桩对管桩周围的土体结构有扰动，使土体的应力状态发生改变，导致浅层土体的隆起以及深层土体的横向挤出，使管桩达不到设计需要，对附近的建筑、路面等也会造成破坏，甚至导致基坑坍塌和推移增大，还有可能导致已经施打的桩桩身倾斜和浅桩上浮。

　　可能导致此类问题的原因有：

　　1、沉桩时桩周围的土体受到扰动，土体的应力状态发生改变，导致挤土效应的产生;

　　2、在施工的过程中，焊接的时间过长，焊接的质量过低，也可能发生挤土效应

　　3、管桩接桩过多，或桩端搁浅在硬夹层中;

　　4、施工方法或施工顺序不科学，沉桩过快，管桩过于密集，也会导致挤土效应。

　　由于桩对周围土层的挤压作用，极易在桩周的黏土层中出现压力水，水分又会随着土体的位移而消失，如果施工不科学，沉桩数量过多、速度过快，也会加剧挤土效应。

　　(四)沉桩不符合要求

　　出现这种情况，可能一是由客观因素引起，二是由人为因素造成的，具体的原因有：

　　1、勘探工作不到位，统计资料粗略或有误，使在沉桩时遇到障碍，不能继续沉桩;

　　2、设计不合理，选择的持力层不当或是设计的要求不符合事实;

　　3、使用的桩锤不合适或柴油锤跳动不正常;

　　4、出现假凝现象，使沉桩暂时无法进行;

　　5、管桩损坏，无法继续沉桩;

　　6、布桩过于密集，因挤土效应而使管桩无法达到设计要求;

　　7、打桩的时间间隔过长，加大了摩擦阻力，使沉桩不能顺利进行。

　　(五)桩身倾斜

　　可能导致此类问题的原因有：

　　1、没有严格执行沉桩的原则，即违背了“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”。如果施工不当，引起土体应力释放过快过急，就容易产生桩身位移和倾斜;

　　2、沉桩的顺序不当，如由内向外施工，从应力最集中的地方开挖，且挖土不规范，导致应力释放过快而发生位移倾斜;

　　3、桩机等机械出现故障，导致沉桩工作有出入;

　　4、施工时桩身不直，和桩帽没有成一条直线，还有可能在接桩时出现不在一条直线的情况;

　　5、钻孔垂直偏差过大，沉桩时沿着钻孔倾斜方向偏移。

　　(六)接桩不到位

　　出现此类问题的原因可能有：

　　1、管桩在接桩前出现破损;

　　2、在焊接时，焊接面没有处理干净，桩端面不平整;

　　3、焊接后冷却时间不够，焊接裂缝遇到含水量较高的土层时就容易出现脆裂。

　　二、应对问题的具体措施

　　(一)首先应选有一定择技术水平的施工人员，在施工前做好工前培训工作，熟知在施工过程中可能出现的情况及应对办法，还要有责任感和团体合作能力，合理分工，发挥各作业人员的最大效益。

　　(二)在购买管桩时进行严格验收，不能只对管桩的外层质量进行检测，重点检测管桩是否“表里如一”，可以通过敲击管桩的声音来判断桩法兰盘周围是否有空洞现象，还应检查预应力主筋墩头是否高于桩端面，选择信誉较高的生产厂家。另外，在施工前也要严格检查管桩，看其在搬运过程中是否有损伤。

　　(三)对地形、地质、地貌提前做好勘察，做好数据统计，配备好器械工具等。

　　(四)根据地质勘查报告、工程的实际需要、施工的器械和材料性能，提前制定好布桩路线，设计好布桩密度，在沉桩时把握好力度和速度，速率一般为1m/min左右，如可用预钻孔沉桩法或间隔跳打法等，尤其注意不能形成封闭桩。针对管桩较多的群桩来说，应该从中心向外沉桩，这样可以有效减少先沉的桩因挤土效应而发生位移倾斜等情况。

　　(五)在沉桩过程中，对周围建筑、路面、管线等进行定时观测监护，如果发现异样，立即排查，做好相应的应急工作，及时调整工作计划和方法;如果情况正常，则必须严格按照施工计划进行，控制好施工过程中的间歇时间，间歇的时间过长就会使摩擦力增大，给沉桩工作带来困难，还要确保管桩施工的质量，不能急于求成，到不达既定要求。

　　(六)为避免桩身倾斜，有如下具体措施：

　　1、桩身补强法：如当桩身出现轻微纵向裂纹是，可以考虑在桩身加钢板箍;注意，如果出现横向裂纹，建议更换管桩，否则可能出现断桩事故;

　　2、加固承台及补桩：对偏位较大的管桩，可以进行补桩和承台加固;

　　3、加固基础梁和基础底板：可以适度增加底板的硬度，提高边桩的承载力，减轻桩身的垂直受力;

　　4、科学操作桩机，在吊运时调整好吊桩的索具长度，把握好桩身与钢丝线的夹角，夹角一般不能小于45°，在插桩时调校桩架和桩身的垂直度，一般来说，如果已经沉桩1/3到1/4时，就不宜再强行调校垂直度，否则容易导致断桩等事故发生，若桩身倾斜过大必须予以纠正时，可以拔出管桩，用石沙等材料填平桩孔后重新沉桩。

　　(七)确保施工器械处于良好工作状态，发现机械有故障时及时维修或使用预备机械。

　　(八)沉桩完成后，还应定时复查，看其是否有位移、倾斜、断裂等情况，如果出现不正常指标，应立即采取补救措施。

　　结语：在施工时应全面考虑各种因素，针对不同状况采取不同的应对措施，争取用最经济的方式达到最理性的施工目标。

　　参考文献

　　[1] 姚贵莲;; 对预应力管桩施工技术的探讨; 建材发展导向;2012年03期

　　[2] 黄婉姗;; 浅谈建筑工程基础预应力管桩施工; 科技致富向导;2011年03期

　　[3] 郑敏;; 浅谈预应力管桩施工的质量控制; 建材技术与应用;2011年06期