浅谈先张法预应力混凝土管桩的应用及施工要求

浅谈先张法预应力混凝土管桩的应用及施工要求

唐世安

唐世安

身份证号码：320122196403100432南京市211800

摘要：近年，随着科学技术的发展及施工技术的日益成熟，先张法预应力混凝土管桩工艺在我国有了较快发展，先后制定了GB13476-1999、JC888-2001等标准；我省也结合本省实际出版了《先张法预应力混凝土管桩标准图集》（苏G03-2012），为管桩生产和施工企业提供了技术上的支持。

关键词：先张法；管桩；沉桩；静压桩；桩基

由于预应力混凝土管桩具有：“经济合理、混凝土强度高、桩身竖向承载力较高、接头性能好、监测方便快捷、施工工期短、质量有保障，适用于抗震设防烈度不大于7度地区”等特点，因此，越来越多的建设工程基础都优先选用管桩。

一、管桩的分类

管桩是指采用离心成型的先张法预应力混凝土的环形截面积桩可分成以下三大类：

1、按混凝土强度分为：预应力高强度混凝土管桩，桩身混凝土强度等级不得低于C80，（代号PHC）；预应力混凝土管桩，桩身混凝土强度不得低于C60，（代号PC）；预应力混凝土薄壁管桩，桩身混凝土强度不得低于C60，（代号PTC）等三种。2、按桩身混凝土有效预应力值或其抗弯性能分为：A型、AB型、B型。3、按桩外径又可以分为：PHC管桩有八种规格；PC管桩有七种规格；PTC管桩有六种规格。具体选用何种桩型由设计部门根据地质勘察报告选用。

二、施工前期的准备工作

1、根据图纸对照地质勘察报告桩长是否与其相符或相近；对每一轴线的地质勘察报告剖面图都要仔细查看清楚，并做好相应记录或用笔标注；对地质报告持力层的的分布图要清楚以便在施工中遇到问题及时处理；

2、在拿到图纸后，应仔细阅读图纸说明，了解设计意图；桩的极限承载值是以压力值为主还是标高为辅，是以标高为主还是以桩力值为辅，另外是以压力和标高双控等都要撑握。由于桩顶的标高因建筑物的结构不同及设计要求也有可能不统一，一定不能大意，并对图纸中存在的问题做好记录，并及时与设计部门沟通，参加图纸会审和设计交底工作，最后进行整理，形成书面的图纸会审记录。

三、在对静压桩施工过程中的控制

1、根据图纸要求及现场的实际需要选择静压设备，当选好之后，再计算适当的配重，一般为设计极限承载值的1.2倍；设备必须有出厂合格证、产品说明书、桩机的施工能力、桩机相关的技术参数以及桩机对施工现场耐力要求；油压表必须送有资质的部门进行检测并且在有效期内、操作台内必须张贴油压值折算成设计承载值的换算表格，以便在沉桩过程中及时撑握沉桩的实际承载值；至关重要的一点，操作人员必须经过专业的培训之后持证上岗。

2、根据甲方提供的基准点进行引点，引到施工现场并做好保护，以后此点将作为校验的依据，对现场使用的经纬仪、水准仪必须经有关部门检测，并在有效期内使用，确保测量数据的准确性。对报送桩位测量放线资料进行审核，经设计、监理等部门现场进行复核，一旦确认无误后便可以进行沉桩。但要注意的是，由于桩机设备较重，现场地形高低不平，在行走过程中可能造成桩位点出现偏差，特别是当施工场地比较松散或雨天施工时，更容易出现偏差。所以施工中要经常复核。

3、根据现场实际情况选择正确的桩机行走路线，当一面有建筑物、地下管线时应从有建筑物的一侧向无建筑物的一边进行沉桩，防止挤土效应对建筑物的破坏，当四周无建筑物时宜从中间向两边或四周进行沉桩，这样可以避免了从四周向内沉桩造成中间桩上浮现象。

4、对管桩质量的控制必须严格按照图纸要求，进场的管桩型号、规格，必须符合设计要求；提供生产管桩各种原材料的质保书，各种原材料均要复试并提供复试报告；对进场的管桩的外观质量，尺寸偏差按GB13476-1999、JC888-2001的要求进行检查；超过规范要求一律退场；管桩的龄期及混凝土强度必须符合要求。

5、沉桩质量控制

（1）在施工中对桩垂直度的控制：确保管桩的垂直度，为了保证桩身的垂直度，从第一节桩施压前，就应在桩机的前面和侧面位置安装两台经纬仪进校核。这样便于随时观察随时调整，直到第一节桩的沉桩结束。

（2）当有多节桩需要焊接时应注意：管桩端板上的油污及泥土必须清除干净，露出金属光泽，端板之间间隙必须控制在2mm之内，当间隙过大时要用铁片填实焊牢，当采用手工焊时第一层必须用直径3.2mm电焊条打底，确保根部焊透，第二层要用粗焊条，直径为4.0mm或直径5.0mm，一般采用B43XX型焊条，直到焊缝焊满为止。当采用气保焊时一定控制好电流及气体大小，另外还有送丝速度，特别当有雨和大风时应采取遮蔽措施，否则焊缝质量无法保证造成气孔和夹渣。焊接完成后不能立即沉桩，而应等焊缝自然冷却，一般冷却时间不应小于8分钟，严禁用水冷却。无论采取何种焊接方式都应在坡口圆周上对称点焊4~6点，并由两名焊工对称焊接直至坡口焊满为止。所有焊条或焊丝都必须提供质保书，需复试的必须复试。

（3）对油压值的控制：按照图纸设计要求并按照油压表的换算规定，选择双缸或三缸，每一节桩在施工过程中都应详细记录，当快要达到设计标高时，送桩速度一定慢且均速进行，直至设计标高为止，最后记录终止时的油压值（折算成设计承载值是多少）、桩顶标高、入土深度等。当确实沉桩困难，除了查看地质报告外，还应根据现场实际，该终止沉桩时一定要停止，应立即通知地质及设计部门的专家进行现场分析查找原因，拿出切实可行的办法。否则盲目施工会造成机毁及人员伤亡事故，同样也会造成终生遗憾。

（4）对桩顶标高的控制：根据现场引进的基准点，设计要求的桩顶标高，用水准仪观察塔尺记录好后视数据，再旋转水准仪观察前视塔尺在自然地面的数据，然后结合设计标高，进行加减，并会得到一个数据，把该数据在管桩上做好记号，这时用水准仪观测，一但压桩至设计标高的要求时，迅速通知桩机现场的操作人员，一般要求超送30~50mm左右，当停止施压时桩自身会有一个向上反弹的作用力，这时正好达到设计标高。

四、桩基的检测及要求

1、桩基检测不仅是对沉桩实际承载力值的最终判定，也是对桩身施工质量的最终判定，只有检测才能判定桩基的合格与否，桩的检测数量当图纸有具体要求时，应按图纸要求做。当图纸无规定时应按JGJ-106-2003进行检测。

2、桩基承载力的检测一般采用慢速维持荷载法进行检测，加载应分级进行，采用逐级等量加载；分级荷载宜为最大加载量或预估极限承载力的1/10，其中第一级可取分级荷载的2倍。每级为2h。每级载荷施加后按第5、15、30、45、60min测读桩顶沉降量，以后每隔30min测读一次。卸载应分级进行，每级卸载量取加载时分级荷载的2倍，逐级等量卸载，每级为1h。（根据本人多年工作经验，静载宜在土方未开挖时进行试验，高应变及小应变宜在土方开挖好后进行试验。这主要是方便操作）。

3、静载用的千斤顶及百分表必须送有资质的检测单位进行检测，并在有效期内，以保证测量数据的准确性。静载的配重必须符合要求，配重重量为设计极限承载值的1.2倍。且支撑配重的钢梁要符合要求，应保证一定的刚度，百分表应安装牢固便于读数。

4、根据引入水准点，进行桩偏差的测量放线工作，不管桩位偏差是否在允许的范围之内或超过规范规定的要求时，应在桩位竣工图上如实的反映出来，及时把数据反馈给设计部门，以便拿出处理方案进行处理。

五、桩基资料的整理及归档应按下列要求

当静载试验和低应变检测报告均无问题时应及时的整理资料，资料应按江苏省制定的建筑工程施工质量验收资料进行编制，具体资料内容如下：

1、设计文件和修改的变更通知；

2、工程地质勘察报告；

3、工程测量放线、定位记录；

4、开、竣工报告；

5、施工组织设计；

6、图纸会审记录；

7、技术交底资料；

8、管桩沉桩施工记录；

9、管桩出厂合格证和抗弯性能检测报告；

10、管桩进场验收记录；

11、管桩的焊接材料合格证和检测报告；

12、管桩接桩隐蔽验收记录；

13、桩基工程竣工图；

14、桩基栽荷试验报告和桩身质量检测报告；

15、桩基工程质量控制资料核查记录；

16、压桩分项工程质量验收记录；

17、桩基子分部工程质量验收记录；

18、桩基工程质量验收报告。

六、结束语

通过以上施工中的质量控制及资料整理，整个桩基工程便顺利告于段落，真正完成了桩基工程的施工工作，也为下一步土建单位施工创造了条件，并及时做好配合土建单位进行基准点、轴线的移交工作。