浅谈静压预应力混凝土预制管桩施工.pdf

槭旎 设 浅谈静压预应力混凝土预制管 施工 On Ce a s t r u e t i e n S t a t i c P= 矧 P r e s l e s s P c 毳 哦C Tu b e 静压 预应力 混凝土预 制管桩 ( 以下简称管桩 ) 具有 单桩承载力 高 、 施工进度快 、 施工方便、 能耗低 等优点， 近年来在 中小城市得 到了 广泛推广与应用 。据 不完全统计， 在施工条件允许的情 况下， 目前梧 州市采用管桩的工程按面积 比例达 6 o 名 以上 。笔者根据多年工作经验， 简单探讨管桩施工工艺 。 1 施工准备 施工前的准备是管桩施工的重 要前期工作， 包括收集拟建场地 的 有关数据， 查 明水 电管线和地下管 线是否影响施工， 了解交通情况、 工 人宿合 的设置 、 当地季节性天气情 况等等。 施工场地的有关情况包括场地 表层土质情况以及地下地质情况。 Li Li f e ng 摘要 本文介绍 了静压预应 力混凝土预制管桩施工的工艺流程以及 施工成品保护 注意事项 ， 为类似工程提 供参考。 关键词 静压预应力混凝土预制管桩 ； 施工工艺； 质量控制 文章编号 1 6 7 2 7 0 4 5 ( 2 0 0 9 ) 0 7 0 0 7 卜0 3 中图分类号 T U 7 5 3 3 文献标识码 A Ab s t r a c t ： T h e s e a r e i n t r o d u c e d o n t e c h n o lo g y p r o c e s s d u n n g c o n s t r u c t i o n o f s t a t ic p r e s s u r e p r e s t r e s s p r e c a s t c o n c r e t e t u b e p i l e ，an d p r o t e c t ion a f t e r c on s t r u c t ion Th e y c a n b e u s e d f o r r e f er en c e t o s i mi l a r e n gi n e en n g Ke y wo r d s ：s t a t i c p r e s s u r e p r e s t r e s s p r e c a s t co n c r e t e t u b e p i l e ； c o n s t ruc t i o n t e c h n o l o g y ； q u ali t y co n t r o l 了解表层土质情况主要是看该层土 质是否 利于行机 ， 特别是在下雨后 能否正常行机， 如果影响大则应与 业 主方联系， 采取换土等措施 来控 制， 以满足在 中小雨后也能正常施 工的要求 。了解地下地质情况主要 从两方面着手： 一 是察看由地质勘察部 门出具 的实地钻孔勘察分析报告， 该报告 具有主导性地位， 一般都较为准确、 客观地 反映 了地下 土质的分层 情 况， 施工单位可根据该报告进行配 桩分析 ， 进而初步确定应采购的各 类不 同长度桩管的数量或进行分步 调 整， 如果岩土工程勘察报告 反映 地 下有 旧基础或孤石分布较密集， 施工单位就应该采取探试后再打桩 等措 施， 以免发生偏 桩 、 断 桩等 问 题 ， 最终影响工期及造成不必要的 浪费： 二是要多了解周边已打桩的场 地施工情 况， 因为一般距离不远的 场地地质变化不会太大， 而是会形 成一 定的走 向， 相邻场地 已打桩形 成的数据可用于本工程作为参考， 以便更好地完成工程任务。 对于管桩施工来说， 交通环节 至关重要 。按工艺及技术要求， 同 一 支桩不宜过多焊接 口， 因此， 施工 单位需要采购长短不一的桩， 其 中 l O m 以上的桩 占绝大部分再考虑运 输成本。运输车辆的吨位及长度均 比一般的车辆大及长， 这就导致其 对道 路的要求较高， 如路面没经硬 化或坡度太陡， 均易造成材料无法 进场 或需二次运输； 部分工程如位 于市交通枢纽地 段， 则有可能部分 道路为单向分流道路或限制 日间货 车通行的道路， 这对材料进场影响 较大， 在编写施工组织设计及实际 ： 一 l 槭携建设 组织中应特别注意 。 要充分了解工程所处地区的历 年同期降雨情 况， 以便更好地 把握 施工进度。下雨天对静压预应力混 凝土预制管桩施 工的影响较 大， 主 要表现在对材料进场和焊缝质量的 影响上， 尤其是机身加上配重一般 超过 2 0 0 t ， 如下雨导致表层土软化 则无法行机及控制沉桩的垂直度。 要查看现场原有水电及其他管 线是否影响施工， 如有影响， 则需提 前处理。要联系业主及相关管理部 门查明压桩范围内是否存在地下管 线， 如有亦需提前处理 后方可组织 施工。 施工组织设计是施工单位在施 工过程中的指导性文件及监理部门 的对照监督文件， 包含人员配置、 场 地布置 、 材料进场组织、 质量要求及 控 制、 安全措施 、 技术保证措施 、 工 期目标等内容， 因此， 必须 由公司技 术负责人针对工程的特 点， 有针对 性 、 系统 、 科学的主持编制， 并应在 开工前 7 天得到总监理工程师的认 可、 审核同意。 2 静压管桩施工工艺 静压管桩的成桩工艺一般为 ： 测量放线桩机就位复核桩 位吊校插桩桩机水平桩身 对 中调直静压 沉桩接 桩 再静压沉桩送桩终止 压桩桩质量检验切割桩头 管桩封堵。笔者将简要介绍管 桩施工的关键工序 。 2 1 测量放线 测量放线放点的准确与否直接 影响到管桩检验批的评定以及工程 的质量及结构安全， 因此， 要严格按 有关规定进行。先将测绘部门给 出 的绝对高程点用精确度较高的仪器 引至施工现场边作为工程的基准点 并用混凝土稳固， 以后每次复核 、 引 线均采用该点作为基准点。 放线前先要熟悉图纸并领会设 计意 图， 若发现 图纸错漏应及时联 系设计人员进行修改， 因此， 先熟识 熟透 才能更好地 开展下一步工作。 放线及复线分 A 、 B 两组， 如 由A 组人 员放 线则 由B 组 人员进行复 线， 如 由B 组人员放 线则由A 组人员进行 复线， 避免 同一组人亦放亦复不能 发现错误， 从而造成重复错误。 放 线采用 的工具应为较先进、 准确度较高的仪器， 如电子经纬仪 、 全站仪等， 这样放出的线、 点比较准 确。笔者不赞成使用诸如线绳加卷 尺等原始方法进行放线， 因为按评 定标准， 四桩承 台以下的桩允许偏 差只有 l O c m ， 如采用上述方法放线， 误差较大， 再加上压桩时造成的误 差， 累计起来很容易超 出允许偏差 的范围。 对于 测定 和标 出场地上 的桩 位， 在桩较密集 、 距离较远或土质条 件较差时， 不宜一次全部测放完毕， 应分段测放， 这时因为桩机 、 运输车 辆在场地上碾压及土层下沉容易造 成桩位标志件位移。完成一段后再 放另一段时要注意进行轴 网的控制 及保证其准确性 。如条件允许 ， 在 每天的施工前应对余下的桩进行校 核， 必要时校核一根施工一根。 2 2 桩机就位 利用桩机液压系统调节机身水 平并基本就位后进行 吊桩 、 插桩， 插 桩在一般情况下以入土3 0 c m5 0 c m 为宜， 然后调校桩的垂直度， 在规范 允许范围以内才能沉桩； 第一节管 桩起 吊就位插入地面的垂直度偏差 不得大于 0 5 ， 宜用经纬仪进行校 正， 必要时需拔出重插。 2 3 静压沉桩 沉桩过程 中应观察桩的进尺情 况和垂直度 。适 当限制压桩速度， 沉桩速 度一般控 制在 I m m i n 左右 为宜， 使各土体能正确反映其抗剪 能力； 当地基表层 中存在 大块石头 等障碍物时， 要避免压偏； 当桩尖进 入硬土层后 ， 严禁使用移动桩架等 强行回扳的方法纠偏； 在 较厚 的粘 土 、 粉质粘土层 中应将每根桩一次 连续打到底 ， 尽量减少 中间休歇 时 间， 若停歇时间过长， 桩周土固结， 极易造成沉桩困难。 在沉桩时经常会因为遇到浅层 障碍而无法继续沉桩， 主要为遇 到 浅部的老基础、 大孤石， 和深部的硬 塑老粘土和非常密实的砂层 、 沙砾 石层等情况无法施工， 其预防及 应 对措施主要是从三方面着手。 首先， 选用 的桩机能量大小 应 与设计要求 、 桩径 、 桩长及地质条件 相 匹配， 即桩机选型、 配重应符合施 工要求。 其次， 打桩前先探桩， 对浅层障 碍物可采用挖土机挖除。当无法施 工时， 可采用钻机将障碍物钻穿， 然 后在孑 L 内插桩后沉桩； 当桩 已人土 较深， 无法拔 出时， 可采用小型钻机 将钻具放入 管桩 中间的空洞 中钻 孔， 将障碍物钻穿后继续沉桩； 如现 场技术人员无法解决则应及时通知 设计人员进行处理 。 2 4 接桩 管桩接桩 时， 宜在桩头高 出地 面 0 5 m1 m处进行， 上下节桩段必 须保持顺直， 错位不宜大于 2 m m ， 节 点弯曲矢高不得大于桩段 的0 1 。 采用焊接法接桩时， 必须将套箍接 驳面清理干净， 除去锈迹 、 污垢， 保 持清洁， 先对称 点焊 4 6 点 ， 再分 层均匀地沿桩头套箍对焊， 焊缝要 饱满接续， 焊渣应及时清理干净， 表 面加强 焊缝高度 宜为 I m m 2 m m 或 按设计图纸定高度； 电焊施工 时需 注意电流强度应与使用的焊机和焊 丝相 匹配； 为减少焊接变形， 应减少 2 oo9： 广 槭辘建设 接桩时间， 可设 2 到3 人 同时对称施 焊， 焊接完成后应 自然冷却， 严禁用 水冷却， 待焊缝冷却后再进行压桩， 在雨雪天应采用可靠 的防护措施。 焊接后应进行外观检查， 焊缝不得 有凹痕 、 咬边、 焊瘤、 夹渣、 裂缝等表 面缺陷。 在进行配桩 时， 应特别注意单 条管桩焊 接 口不宜超过三个， 桩顶 最后段长度不宜少于 5 m 。 2 5 送桩 由于设计桩顶标高一般低于现 有地面标高， 再加上桩机机身原因， 需要进行送桩施工， 要求采用送桩 杆 ， 严禁采用桩管进行送桩 。 “ 送桩 杆 ” 和桩端的不连续面 ， 会使“ 送桩 杆” 与桩端面存在间隙或差异， 使桩 顶受到过大的应力， 导致桩顶破碎， 甚至造成桩的局部弯曲。因此， “ 送 桩杆 ” 与桩 顶的接触面 间， 应 加衬 垫， 送桩杆与桩 顶接触面要保持密 贴， 防止桩顶压碎； 桩帽 、 桩身及送 桩杆的中心线应重合， “ 送桩杆” 的 直径应与桩径一致， 需严格控制“ 送 桩杆” 的垂直度； 送桩杆应用油漆标 注尺寸进深， 以便控制送桩深度及 桩顶标高 。 “ 送桩杆” 拔出后， 要及时 回填桩孔洞。 2 6 终止压桩 通过桩机上的仪器读数进行换 算 ( 要注意所用的为几缸作用 ) 可直 接反应当时压 桩过程 的穿透阻力。 工程终止压桩 原则： 在桩顶标高与 设计标高相符 ， 同时终压力值达到 设计要求时， 终止压桩； 当压力值远 远超过设计要 求， 而桩顶标高高出 设计标高时， 可终止压桩 ， 以后采用 截桩处理； 当压力值未能达到设计 要求， 但桩顶标高 已达到设计标高 时， 应继续送桩， 直至终压力值达到 设计要求， 施工结束后及时与设计 单位联系， 出具处理方案， 如决定终 止压桩条件， 应在施工前的设计交 底 中按设计 图纸标明值或 由设计、 监理等共同商定。 在具体施工中通常会 因为桩身 破坏而无法达到终止压桩条件， 这 主要由四方面原因造成。一是施工 过程中因斜桩现象导致桩端应力集 中， 使桩 帽滑落或桩头爆裂 。二是 桩机施工压力值超高。三是桩机施 工过程 中桩机擅 自移动机架进行校 正桩位 、 桩 身垂直度 ， 导 致桩身断 裂； 施工结束后人工凿桩野蛮施工 以及桩机施 工后土方开挖不合理 。 四是桩身材料质量不合要求 。 针对以上易发生的原因应合理 选择解决的方法 。一是选择合理有 效的施工方法， 控制桩身的垂直度， 避免斜桩的发生。二是控制好桩机 施工时压桩的终止条件。三是做 好 技术交底， 严格要求施工人员按规 定操作 。四是桩机施工结束后合理 的进行土方开挖以及凿桩施工 。五 是施工过程 中应加强对桩体原材料 的检查验收。 2 7 截桩处理 管桩一般不宜截桩， 若需截桩 时， 应采用 专用工具锯 断， 断 口平 齐； 或者先用专用机械开凿， 再进行 人工凿除， 应先将需截 除外的桩身 端部 用钢箍抱紧， 凿 除过程 中严禁 野蛮横 向敲凿或强行扳拉截桩 ， 以 免 桩 身 受损 ； 钢筋 要 用气 割 法 切 断。在部分工程中发现有些工人贪 图方便直接用一个锥形钢尖头放在 桩顶上， 然后用桩机施压直接压碎， 据低应变试验， 这种做法 7 0 以上均 造成裂纹深达 2 m以上 ， 严重影响桩 质量 。 3 结语 数据记录是管桩施工过程 中的 一 个重要环节， 包括轴线验收、 每条 桩的具体数据 ( 起止时间、 每根接桩 长 、 进深压力 、 终压力值等等) 、 成桩 后 的轴位偏差等， 竣工后入存档资 料 ， 应追溯可查 。施工单位在施工 过程中必须做 好每根桩的成桩施工 记录， 而且要求成桩记录必须如实 、 及 时、 准确 ， 成桩过程 中每 进深 2 m 做 一次压 力值及进尺情况记录， 更 好地反映沉桩过程。对于 断桩等有 问题的桩 记录也一样， 作为处理 问 题 时的参考。施工单位的记录应与 监理 、 甲方的记录保持一致， 并在每 个 台班完成后进行三方签认。 由于预应力管桩侧向受力承载 力较低， 因此， 在深基坑的管桩施工 结束后， 对成品 的保护工作非常重 要， 尤其是土方开挖过程 中， 以下情 况需要引起高度重视： ( 1 ) 机械设备对管桩的保护措 施 ( 包括挖机、 推土机械 、 土方运输 车辆等) ； ( 2 ) 土方挖运的顺序； ( 3 ) 土方挖运的深度控制等。 管桩施 工后， 仍必须按照有 关 规范 、 规程以及施工方案， 加强对成 品的保护， 避免影响管桩的质量。 参考文献 【 1 】 J G J 9 4 1 9 9 4 ， 建筑桩基技 术规范 S 2 】 G B 1 3 4 7 6 -1 9 9 9 ， 先张法预 应 力混凝土管桩 s 3 D B 4 5 T 3 6 -2 0 0 2 ， 预 应 力 混凝土管桩静压施工规程 s 】 00 窬 李立锋 ， 助理工程师， 梧州市鼎 业建筑工程有限公 司科长。 收稿 日期： 2 0 0 9 - 0 4 - 2 2 2口口 9 7