浅谈建筑工程基础预应力管桩施工

浅谈建筑工程基础预应力管桩施工

[摘 要]预应力混凝土管桩是近年来在我国建筑工程中应用较多的预制桩型。与传统的预制桩型相比，其在经济和技术等方面具有诸多优势，且场地适应性强。因此，深入探讨施工技术的各个环节，进一步推动预应力管桩施工质量的提升与完善无疑具有十分重要的现实意义。

[关键词]建筑工程基础；预应力管桩施工；优势；施工要；挤土效应控制

基础是建筑物的根本，其施工质量直接关系着建筑物的安全。作为基础之一的预应力管桩基础，因具有单桩承载力高，设计范围广：在同一建筑物基础中，可使用不同直径的管桩，容易解决布桩问题，可充分发挥每根桩的承载能力：成桩质量可靠，穿透力强，造价低廉、质量可靠、长度易调整、施工速度快、检测时间短、现场简洁等优点得到广泛使用。正因为其应用的广泛性，进一步探讨提升施工质量措施具有重要的现实意义。

1.预应力混凝土管桩施工与其它基础工程施工方法的优势比较

随着经济的发展，各种高、大建筑物愈来愈多，建筑上遇到的复杂地质情况也愈来愈棘手，建筑物的基础工程越来越重要，其工程造价占整个工程总投资的比例也越来越大，有的己达40％，深基坑支护、地下连续墙、逆作法等工艺先后被采用。现在广泛应用的钻孔灌注桩、振动沉管灌注桩等固有的缺陷十分突出，主要表现在施工速度慢，场地污染严重，成桩质量难以保证，材料浪费大，容易出现各种弊病。常规的打入式预制实心桩，因打桩机的超量噪音和土体震波，不仅对周围环境影响大，而且对周围建筑物有重大损害，使这一工艺难以推广应用。

预应力混凝土管桩是近年来出现的一种新型预制桩型。它是在预制厂经过先张预应力、离心成型及高压蒸养等工艺生产而成的一种细长的空心环形等截面预制混凝土构件。可以说预应力混凝土管桩是预应力技术与离心制管技术相结合的一种产物。

预制混凝土桩基工程与一般基础工程相比，具有桩材质量好、施工快、工程地质适应性强、场地文明等优点。被广泛应用于各类建筑物和构筑物的基础工程上。如高层、公共建筑、一般工业与民用建筑、港口、码头、高速公路、桥梁、仓库、护岸等领域。

2.预应力混凝土管桩施工要点分析

2.1管桩的定位

测放桩位时，在桩位中心处用钢筋头打人土中，然后以钢筋头为圆心、桩身半径为半径，用白灰在地上划圆，使桩头能依据圆准确定位。管桩基础施工的轴线定位点和水准基点应设置在不受施工影响的地方，一般要求距离群桩的边缘不

少于30m。

2.2管桩的堆放与起吊

管桩在装车、卸车及现场到过时，现场辅助吊机采用两点水平起吊，钢丝绳夹角必须大于45°。管桩在施工现场的堆放应按下列要求进行：

2.2.1管桩应按不同长度规格和施工流水作业顺序分别堆放，以利于施工作业。

2.2.2堆放场地应平整、坚实。

2.2.3若施工现场条件许可，宜在场面上堆放单层管桩，此时下面可不用垫木支承。

2.2.4管桩叠堆二层或二层以上(最高只能叠堆四层)时，底层必须设置垫木，垫木不得下陷入土，支承点设在离桩端部0.2倍的桩长处，并应在垫木处用木楔塞紧以防滚边。垫木应选用耐压的长木方或枕木，不得使用有棱角的金属构件。

2.2.5打桩施工时，采用专门吊机取桩、运桩。若立桩采用一点绑扎起吊，绑扎点距离桩端0.239L(L为桩长1。

2.3管桩的垂直度控制

管桩直立就位后。采用两台经纬仪在离桩架15m以外正交方向进行以观察校正，校正的要求是打人前垂直控制应在0.3％以内，成桩后垂直应控制在0.5％以内。每台打桩机配备一把长条水准尺，可随时量测桩体的垂直度和桩端面的水平度。

2.4管桩压人施工需注意的主要问题

2.4.1应做好压桩力等技术参数的记录，遇异常情况及时通知有关人员。以便妥善处理。

2.4.2严格控制终压条件，保证压桩质量。注意用水准仪对最后一段沉桩情况的观测看变形是否已趋近于零，油压表显示的终压力是否已稳定地达到要求的终压力。或者桩机是否真正出现浮机，卸荷时桩身是否有明显的回弹，卸荷后残余沉降是否控制在20～30mm以内。

2.4.3对于土层分布极不均匀的场地。不能根据邻近已压桩的桩长来配桩，以免出现余桩太多或送桩太深的现象。当桩压至接*地面时注意观察压力表的读数与邻近桩平地面时的压力值作比较，如果相差不大，则可以参照邻近桩长来配桩。如果相差很大，读数比邻近桩低很多时，需考虑比邻近桩更长的接桩：读数比邻近桩大很多的，需考虑比邻近桩更短的配桩。

2.4.4桩尖的密封性对承载力的影响，预应力管桩通常采用封口的十字桩尖，在现场靠人工电焊与桩端板连接，焊接的密封性很难控制。桩尖穿越土层过程中，由于受力变化，易开裂、渗水。对于长桩，以摩阻力为主，这种渗流影响不大：对于短桩或超短桩，以端承力为主，如果持力层土体在地下水渗泡下变软，将大大影响承载力。

2.4.5在土方开挖过程中，要注意开挖方式，严禁各种机械的运行引起未开挖之土向已开挖方向蠕变，对管桩形成单侧压力，加强施工过程中基坑土体位移的监测，要求落实专人负责基坑的集水排水工作，严格控制开挖分层厚度。为避免机械碰撞桩身，可考虑在桩周围30～50cm范围内的土方用人工开挖。

3.预应力混凝土管桩施工中应注意采取有效减小挤土效应的措施

3.1设防挤沟

防挤沟应在邻近周边建筑物或道路处设置，以减少压桩引起表层土的水平位移。

3.2应力释放孔

应力释放孔设计考虑周围建筑物及道路、管线等分布远近、对变形及沉降敏感性和场地内各公寓楼工程桩的布置密度等影响因素，布置应力释放孔。应力释放孔应填充中粗砂至地面，利用砂性土的强透水性，及时消散管桩施工过程中产生的超孔隙水压力。

3.3预钻孔辅助沉桩

采用先钻孔取土，再静力压桩。具体做法是：选1根比桩径稍细的钢管，并将抱箍千斤顶的夹具改造成网弧形，以夹持钢管。在钢管上每隔30mm水平焊1根钢筋防止下压时打滑。施工时用圆弧形的夹具象压桩一样将开口钢管压下，下压的深度视土的坚硬程度(反映为压桩力的大小)而定，然后拔出，在地面上敲打钢管倒出管内的积土，再下压、上拔，如此反复，使妨碍沉桩的坚硬土层变薄，再行压桩。此时桩会被顺利压下。

3.4压桩顺序

在软土地区打较密集的桩时，为了避免或减轻打桩时由于土体的挤压而发生移动，除了应遵循自中间向两个方向对称或向四周、由一侧向单一方向的打桩顺序外，尚应先根据地质资料，粗略判断桩的深浅，宜先深后浅，对不同规格的桩则宜先大后小，以使土层挤密均匀，避免发生较大的位移和偏斜。

3.5合理安排压桩进度

在软弱土地基中，沉桩施工速度过快，不但显著增加超静孔隙水压力值，还使邻近土体因剪切而破坏，增加地基土体变位值，而且扩大了超静孔隙水压力和地基变位的范围，因此沉桩速度要合理。

3.6特别注意事项

压桩过程中，对周围的建筑物包括已完成的桩基，一定要采取切实可行的位移、沉降监测措施，这是整个施工过程中的重中之重。对桩的上浮、桩平面位移的监测，监测的数据需详细记录，及时统计、分析比较，当发现桩有较大上浮时，说明挤土效应的不利作用已经产生。此时应作出相应的调整措施，如放慢施工速度。

4.结语

预应力管桩由于其所具有的诸多优点，已在我国众多地区得到广泛应用与发展。在其应用过程中，建设者只有一方面严格落实现有各项技术规范、措施和有关经验，另一方面在工程实践中不断改进提高其技术应用水平，才能进一步地提升预应力管桩施工质量，才能有效促进该技术的进一步完善与提高，才能真正实现保证建筑工程施工质量的根本目的。

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