预应力高强混凝土管桩施工质量控制

张瑞坡

中图分类号：TU74

1、前言

工业与民用建筑中的质量问题和重大质量事故多与基础工程质量有关，其中有不少是由于桩基工程的质量问题。高强预应力混凝土管桩作为一种重要的基础形式正日益广泛地应用于工程建设的各个领域，如何进一步保证和提高管桩基础质量显得尤为重要。本文通过工程施工实际总结出管桩施工的质量控制重点和方法，希望可以对同类工程施工提供借鉴。

2、工程概况

沧州博物馆工程占地约4公顷，工程总建筑面积32275m2，工程基础采用预应力高强混凝土管桩，基础设计等级丙级，结构安全等级一级。管桩直径500mm，壁厚125mm，桩端持力层为9层粉土，要求桩端进入持力层深度不小于1m。抗压桩总桩数507根，桩型为PHC-500（125）AB-C80-32，单桩抗压承载力特征值为1500KN；抗拔桩总桩数22根，桩型为PHC-500（125）AB-C80-12，单桩抗拔承载力特征值为300KN。

现场为机耕地，地形平坦，耕植土下以粉土、粉质粘土为主，地下水埋深约为自然地坪下1.5m。

3、施工方案选择

根据工期及现场情况，采用静力压桩法施工，油压由试打桩确定，打桩深度采用油压和标高双控。其中终压最大压力值不得超过管桩厂家规定限值(3700 KN)，防止损坏桩身。32m桩采用10m、10m、12m三段接桩。接桩采用焊接接头法。配备一台压桩机，南北往返施工。

工程由于工期紧，根据现场实际情况，设计、建设及监理单位共同确定，试验桩同工程桩施工同步进行，同时，考虑到抗拔试验桩需要用混凝土灌注桩心，所以安排5根抗拔试验桩灌注桩心工作在压桩前进行，使得灌心混凝土养护龄期在压桩和挖土工作时间内完成，达到基槽开挖完成及具备抗拔桩试桩条件，有效缩短工期。

总体施工顺序为：22根抗拔桩施工→抗压试验桩及备用桩施工→其余抗压桩施工。

施工前通过试打桩和相邻工程施工经验，确定合理的施工技术参数。根据管桩生产厂家提供资料确定油压最高限制，避免压桩过程中造成桩身损坏。

抗拔试验桩桩头处理按图纸设计，其中灌心混凝土在压桩前完成。

4、施工工艺顺序

测量放线→桩机就位→起吊预制桩→稳桩→压桩→接桩→送桩→检查验收→桩机移位。

5、施工质量控制要点

5．1施工材料质量控制

5．1．1 材质控制

成品桩送到现场后，现场技术、质检人员应向成品桩供桩单位索取成品桩产品质量合格证明，并按有关规定进行检查验收，验收时应有下列资料:桩的结构图；材料检验记录（钢材、水泥、黄砂、石子的质保单及复试单）；砼试块强度报告；成品桩的质量合格证明单。

5.1.2外观检查

桩管进场后，项目质检员和材料员依据质量验收标准对桩的外观质量情况，逐根检查，要求外形表面平整，颜色均匀，不得有裂纹，蜂窝面积小于总面积0.5%；桩身钢筋不能裸露；对于有弧度的桩要特别的注意，对弯弧矢高超过桩长1/1000的坚决不能使用。

5.1.3桩的堆放

堆放场地应平整,坚实和排水畅通,并应适当设置垫木;堆放尽量靠近压桩区域,以避免2次搬运;堆放支点与吊点位置相一致;多层堆放时,每层间应设置垫木,垫木放在距桩端头1/5桩长位置，应水平稳定,上下对齐;堆放不宜超过二层。

5.1.4吊桩

堆桩由吊车采用两点起吊,平移至桩架前，然后由桩架的起重机单点起吊，单点悬挂严禁用吊环。

5.2施工测量放线、桩位放样质量控制

5.2.1水准点引测、桩顶标高控制

在引测基本水准点后，测量班组再用水准仪把基本水准点引测到方便压桩施工的地点，并保护好，压桩时水准仪由专人负责，严格控制桩顶标高，正、负偏差≤50mm，并在施工过程中定时复测。

5.2.2测量放线，轴线控制

主轴线经监理复验无误后，由专职测量员引测到围墙上或不受压桩影响的地上,并做好保护标志,压桩班组施工人员接手后,在施工中每天核对,保证主轴线不发生偏差。

5.2.3.桩位放样

根据验收复测后的主轴线和设计桩位平面图,按顺序逐根放出桩位,用钢钎钻孔300mm深，加注白灰粉，并插入卫生筷刷鲜红油漆做标记，在样桩处放上一小撮白灰,并用直径500铁圆盘洒白灰圈，便于验收和施工操作时能清楚地看到桩位,保证桩位偏差≤15mm。样桩经监理复验后,方可进行压桩施工。

5.3压桩顺序

桩基工程是整个项目顺利进展的第一步，科学合理地安排压桩顺序是非常重要的，施工方向和顺序的确定在很大程度上决定挤土方向，工程安排桩机南北往返由东向西施工，将压桩应力、挤土效应向场地内部进行释放，确保压桩质量和周围建筑物的安全。

5.4沉桩质量控制

5.4.1每根样桩根据轴线进行测放,并经有关人员复核后方可施工,并做好样桩保护工作；

5.4.2桩就位前班组必须进行样桩复查,凡误差>20mm者应交测量员,等校正后方可施工；

5.4.3压桩前桩机就位对中，由下面施工人员指挥桩机对中（对中保证桩位偏差小于10mm），对中后用经纬仪在桩的正侧两面作垂直度观测，确保垂直度在桩长的3‰范围内,确保垂直贯入；电焊接桩应保证桩位平面偏差小于10mm；

5.4.4下节桩施工时,经纬仪应跟踪观测,以防下节突然窜入土中,桩垂直度控制在3‰以内,当垂直度大于此数值时应及时调整, 当位移超过10mm或倾斜超过3‰时,必须拔出, 重新插入施打,以减少平面偏位；

5.4.5送桩标高控制，以设计要求为准,标于送桩器上,送桩标高用水准仪控制；

5.4.6送桩时,随时用经纬仪跟踪调整送桩器垂直度,其垂直度偏差应小于3‰；

5.4.7施工时按有关规定,严格做好记录,内容有：入土深度,桩杆及焊缝外观检查,桩垂直度,平面偏位,以及每节桩的出厂编号, 压桩原始记录必须齐全、清晰,严格按要求逐项填写，压力值要按照实际情况填写，不得擅自修改，压力表应经过权威部门标定。

5.5接桩质量控制

5.5.1采用二氧化碳气保焊接的方法,要求接头间隙平整,桩头端板紧贴，焊缝要连续饱满。

5.5.2. 焊接前必须清除焊接钢板上的铁锈、油污等杂物，直至露出金属光泽；

5.5.3上下节桩必须校正垂直度,做到桩身垂直,中心对准后方可进行焊接，调整上下桩节中心错位在2mm内。若上、下节桩端面不平整，应插入塞铁；

5.5.4应采用对称焊接措施以减少焊接变形，焊丝采用ER50型焊丝；焊接接头应按规范做探伤检查，抽查数量不少于接头数量的10%。焊口探伤采用射线检查。

5.5.5焊缝三遍成活，焊接完好后，停歇2分钟，等焊口冷却后，刷防锈漆两道，表面涂环氧沥青涂料防腐，厚度不小于500μm，用专用测厚仪测定检查。

6、试桩及检测

根据设计图纸要求，抗压桩试桩数量7根（图纸标注YZ），其余3根备用（图纸标注YZ‘），该10根桩加附加桩5m，使桩身适当高出地面，附加桩极限摩阻力标准值为260KN，抗拔桩试桩数量为3根（图纸标注BZ），其余2根备用（图纸标注BZ ‘），提供单桩承载力特征值，试桩兼为工程桩；其中抗拔桩试验桩（共5根）需进行混凝土灌心，且灌心混凝土强度达到100%设计强度（C40）后，方可加载。抗压桩打桩施工完毕间隔15天，方可进行承载力和桩身质量检测，工程桩检测应符合《建筑桩基检测技术规范》（JGJ106-2003）和《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）的相关要求。桩竖向抗压承载力检验采用静载试验，检测数量6根，抗拔承载力检测数量为3根；桩身质量检测采用低应变法，全数检查。

7、施工总结

7.1压桩施工中，由于局部存在较难穿越土层，部分桩不能压到桩顶设计标高，该部分桩需做截桩处理，截桩应采用专用锯桩机，以有效防止桩头破坏。

7.2管桩施工完毕，应进行基桩单桩竖向静载试验，全数进行低应变动力检测。

7.3应分别在压桩完毕和基土开挖完毕进行两次桩位偏差和桩顶标高偏差测量检查，超出规范规定，应会同设计人员制定处理措施。

7.4管桩基础应根据工程实际，进行沉降验算，沉降值不应超过建筑物允许沉降值。

7.5压桩过程中，桩顶标高可结合地质情况根据油压数控制预沉量。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。