试论软土地基预应力管桩施工质量控制

1管桩技术及主要特点 

1.1预应力管桩技术概念 

预应力管桩的施工方法主要有静压法和锤击法两种。静压法施工是通过静力压桩机的压桩机构自重和桩架上的配重作反力将预制桩压入土中的一种成桩工艺。锤击法施工是通过桩机的重锤将预制桩打入土中的成桩方法。锤击法在环保等方面的缺点使得目前工程实际中较多采用静压法施工。 

1.2预应力管桩的主要特点 

主要优点：1）施工噪声低、振动轻、污染小；2）施工速度快，工效高，工期短；3）施工中由于压桩引起的应力较小，且桩身在施工过程中不会出现拉应力，桩头一般都完好无损，复压较为容易。4）单桩承载力高。由于挤压作用，管桩承载力要比同样直径的沉管灌注桩或钻孔灌注桩高。5）成桩质量较可靠。 

管桩的主要缺点：1）仍然具有挤土效应，对周围建筑环境及地下管线有一定的影响，要求边桩中心到相邻建筑物的间距较大；2）施工场地的地耐力要求较高，在新填土、淤泥土及积水浸泡过的场地施工易陷机；3）过大的压桩力(夹持力)易将管桩桩身夹破夹碎，或使管桩出现纵向裂缝；4）在地下障碍物或孤石较多的场地难以施工。 

2管桩施工工艺及主要步骤 

2.1管桩施工工艺流程图 

 

2.2管桩施工前的准备 

桩基的轴线和标高均已测定完毕，并经过检查办完预检手续。桩基的轴线和高程的控制桩，要设置在不受打桩影响的地点并妥善保护。处理完高空和地下的障碍物。如影响邻近建筑物或构筑物的使用或安全时，要会同有关单位采取有效措施，予以处理。据轴线放出桩位线，用木撅或钢筋头钉好桩位，并用白灰作标志，以便于施打。场地应碾压平整，排水畅通，保证桩机的移动和稳定垂直。在本工程施工期间，应组织完善有效的排水系统，施工区域地面排水系统为沿场地周边布置的排水沟和集水井，生活区也要设置水沟以排出场地雨水和污水。场地应碾压平整，排水畅通，保证桩机的移动和稳定垂直。打试验桩。施工前必须打试验桩.其数量不少于2根，确定贯入度并校验打桩设备、施工工艺以及技术措施是否适宜。选择和确定打桩机进出路线的打桩顺序，制定施工方案。 

2.2管桩施工施工质量及材料要求 

 

管桩施工材料要求主要表现在以下几点： 

1）预制钢筋混凝土桩：规格质量必须符合设计要求和施工质量验收规范的规定，成品购买的有出厂合格证，现场预制的有相关的试验资料。2）焊条(接桩用)：型号、性能必须符合设计要求和有关标准规定。3）钢板(接桩用)：材质、规格符合设计要求，采用低碳钢。 

2.3测量放线 

1）打桩施工前应根据设计图纸对高程点和控制点进行测量放线工作，首先由两人同时进行室内计算，经复核无误后，方能进行现场放线。2）轴线控制点的测放：根据已放出来的建筑物的边角轴线控制点，利用经纬仪前后视的方法，在视线上分别量取轴线控制点，然后依据这些点再测放桩位。3）各桩位点的测放：根据轴线与桩位的关系，采用全站仪或经纬仪放出桩位，插入φ6钢筋（或电焊条）作为桩位标记，并系上红色胶带，以保证打桩时不易搞错，放出的桩位需经甲方监理复核签认后才可施工。4）施工过程中，由于土体挤压或桩机行走等因素，在打桩前应对桩位进行复核，并定期复核各轴线的控制点。5）施工控制点的保护：为保证施工控制点的准确性，需对其四周用砼固结，保护其稳定性另外，每周均需对控制点进行复核。 

3管桩施工质量控制对策 

3.1静压桩挤土效应防治 

1）设计措施。为了避免挤土效应对成桩质量的影响，设计中应控制桩间距在允许范围之内。设计中若存在的问题如桩距过小，考虑到施工的实际情况，采用跳打方式不是解决问题的最佳途径，首先应考虑调整布桩，保证桩间距满足 jgj94-2008 第 3.3.3 条。当设计布桩密度较大时，对桩距较密部分的管桩设计中应提出采用预钻孔沉桩方法。 

2）施工措施：合理安排压桩顺序。事先制定有效的沉桩流水路线，群桩施工应先深后浅、先大后小、先长后短，先中央后周边。若桩较密集，且距建筑物较远，场地开阔时，宜从中间向四周进行；若桩较密集，场地狭长，两端距建筑物较远时，宜从中间向两端进行；若桩较密集，且一侧靠近建筑物时，宜从相邻建筑物的一侧开始，由近向远进行；采用预钻孔辅助沉桩。预钻孔直径比桩径小 100，深度宜为 1/3-1/2 的有效桩长，施工时应随钻随打；或采用间隔跳打法，但在施工过程中严禁形成封闭桩。 开挖防挤沟，设置应力释放孔，以减少地基土体的变位值。加强施工过程中挤土位移监测及标高监测，以便及时获得第一手资料，对下一步施工进行相应调整。 

3.2配桩问题 

桩长控制，预应力混凝土管桩的表面虽然光滑，但是属于摩擦桩，设计一般以桩长作用静压桩的控制止压条件，就是说根据地质土层分布情况，桩长达到设计要求的数值已经有足够的摩擦力承受上部荷载。在管桩施工前必须做配桩计划，依据是地质勘察报告和设计要求的桩长，根据持力层的等高线图可以预计到管桩施工时能达到的有效桩长，根据这个配桩方案进行管桩的采购、桩长是否与设计要求相符判断等方面的工作，由于没有做这项工作引起现场管桩长度过大，损失只能由施工单位承担，如果是按配桩方案执行却由于地质突变原因造成长桩剩余，则需与甲方协商，对此部分的桩做适当的补偿。 

3.3打桩时垂直度的控制 

1）起吊第一接桩对位后，由桩机自身调整垂直度，桩机塔架的垂直度调整是通过桩身支撑的油缸来调节的。桩机的垂直度达到要求后，再调整桩的垂直度。2）调整桩的垂直度的方法是从正面和侧面由两个吊锤成90°方向进行观测，保证桩入土后的垂直度偏差不超过国家规范允许范围。在打桩过程中，应由两人在正、侧两面随时观察，如发现倾斜应立即调整，确保成桩后的垂直度偏差不大于国家规范允许范围。3）当第一节桩打至地面约50cm左右时，开始接第二节桩，接桩前应先将桩对平，调整好垂直度，对桩端头不平之处需用铁片锲入填平才能施焊。 

3.4其它注意事项 

1）接桩时应保证上、下节桩的轴线一致，并尽可能地缩短接桩时间。压桩时控制压桩速度在 1m/min-2m/min 之间，并保证每根桩达到设计深度，且压桩力达到≥1.3 倍单桩容许承载力维持压力 10min 且每分钟沉降量不超过 2mm，可停止压桩。2）控制压桩施工进度适当控制压桩施工速度，为超静孔隙水压力消散提供合适时间;实际工程中，这样做可能会延长施工工期，但有时还是需要的。3）减小孔隙水压力。可采用井点降水、设置隔离砂井、预钻排水孔(板)等方法，但是必须注意降排水会引起土体固结、孔隙水压力分布梯度改变，可能带来意外事故，应结合具体工程情况，慎重采用。 

4结语 

实践证明，对于软土路基采用预应力管桩处理是可行的，既能充分发挥基底土的承载性能，又能很好的控制地基变形，有效解决软体地基沉降大，施工难度大的问题，有明显的经济和社会效益。