管桩基础施工技术思考

管桩基础施工技术思考

王垒

黑龙江龙华岩土工程有限公司黑龙江省哈尔滨市150000

摘要：管桩一般由专业工厂生产，采用先张法预应力和离心成型工艺，经过蒸压养护而制成的一种空心圆筒体的等截面钢筋混凝土构件，运往施工现场后，通过锤击或静压的方法沉入地下作为建筑物的基础。管桩基础施工技术因其具有成本较低、施工速度快、单桩承载力高、稳定性强、安全性高等优点，早已获得广泛的应用。因此文章就管桩基础施工技术进行分析。

关键词：管桩基础；施工技术；思考

现今，城市土地资源越来越稀缺，建筑高度则在不断上升，因而建筑施工首先必须做好桩基施工。而灌注桩容易受到施工场地地质条件限制及人为因素影响，在施工中经常出现缩径、断桩等质量问题，影响施工进度。管桩则由工厂制造，强度高，承载力强，抗弯性高，且在施工不会产生污泥、废水，所以建筑施工企业普遍采用管桩基础施工。

一、预应力管桩的选用

（1）预应力管桩适用于非抗震及抗震设防烈度小于等于7度的一般工业与民用建筑等工程的低承台桩基础，对设防烈度8度的地区，仅适用于I类、II类场地且结构高度小于等于24米的多层建筑物。受施工机械操作面影响，锤击桩距离相邻建筑物施工距离不宜小于2.5米，静压桩距离相邻建筑物施工距离不宜小于3.5米，方可满足施工作业要求。（2）桩端持力层以上覆盖有深厚软土层（如淤泥、欠固结土、松散填土）、液化土层的场地，且桩端直接支承在中风化、微风化岩层上，或中风化岩面上只有较薄的强风化岩层，不宜采用管桩基础。管桩难以贯入、岩面埋深浅且起伏大、岩面埋深浅且遇水软化的场地，也不宜采用管桩基础。（3）地下水或土对混凝土、钢材具有强腐蚀作用的场地，含难以沉桩的块石、难以穿越的密实砂层、硬塑性黏土层，特别重要的、设计使用年限超过50年的或高度大于100米的建筑物，桩基承受较大水平荷载的岸边、坡地、液化场地等不应采用管桩基础。

二、桩基设计

（一）抗压桩

抗压承载力由岩土性质和桩身强度共同确定，由岩土形状决定的承载力可结合工程经验参数，或静力触探原位试验结果按规范公式估算。桩身混凝土强度验算除需要验算工程桩外，尚需考虑桩检测时，桩设计标高至当时地面标高段的摩阻力，尤其是对地下室埋深大或浅层土体承载力较高时，不能忽视该段承载力。此外，由于地勘报告提供的土体参数，一般比较保守，利用这些参数评估的承载力低，而实际土性好，导致实际沉桩困难，压桩力可能会超过桩极限承载力的情况，可采用引孔、中掘法等穿越难沉桩土层。对一般存在偏心受压管桩正截面验算时，可不考虑偏心距的增大系数，但对桩身穿越可液化土或软弱土层的基桩，应考虑偏心距的增大系数。

（二）抗拔桩

抗拔承载力由桩身强度确定承载力应分别进行钢碳棒抗拉强度、端板孔口抗剪强度、接桩强度、桩与承台连接强度、填芯强度等验算，并取最不利处的抗拉强度确定抗拔承载力。一般不宜采用多节管桩作为抗拔桩，必须使用时，可只考虑最上节管桩的抗拔承载力，不考虑接头以下管桩的抗拔作用，但桩与承台连接的承载力设计时还应考虑多节桩抗拔承载力的影响。应采取措施确保多节桩接头的有效性，接头应按抗拉等强设计，并采取有效的防腐措施。对接头焊缝应留出适当的腐蚀余量。预应力管桩轴心受拉裂缝控制等级为一级，严格要求不出现裂缝，在荷载标准组合下混凝土不应产生拉应力，即桩身混凝土正截面法向拉应力小于有效预压应力。

（三）水平承载力

影响桩水平承载力和位移因素包括桩身截面抗弯刚度、材料刚度、桩侧土体水平比例系数、入土深度、桩顶约束、桩的平面布置与数量、承台侧向土水平抗力效应等。计算水平荷载和水平地震作用、风荷载的带地下室高大建筑物桩基水平位移时，可考虑地下室侧墙、承台、群桩与土的共同作用。

三、管桩基础施工的流程

（一）前期准备

首先，要组织各单位会审图纸，然后对施工现场进行三通一平，保证场地满足承载力，并处理现场内可能影响管桩施工的各类障碍物；编制施工方案，设置轴线定位点与高程控制点，选择好打桩机，确定其技术性能符合设计要求；最后，选择经验丰富的施工人员，并对施工人员进行技术交底。

（二）施工作业

1.定位

在施工作业前要在桩位上插根一根短筋，然后移动打桩机。在打桩机移动过程中，表层土会发生位移，这时，需要重新对桩位进行定位，将误差控制在要求范围以内。

2.喂桩

不足14m的预应力管桩可进行自动喂桩，在喂桩过程中，尽量保持位置正确。压桩速度就控制在2m/min以内；接桩时，需保证新接管桩与原管桩轴线一致。若采用锤击法进行管桩基础施工，噪音较大，因此，施工时必须作好降低噪音的各项准备工作；锤击沉桩时振动较强，在施工中应尽量避免桩身破碎、开裂、倾斜。

四、管桩基础施工问题及处理措施

（一）审图中的问题及处理措施

1.桩基设计等级与重要性系数

管桩基础应根据建筑规模、功能特征、对差异沉降变形的适应性、场地地基和建筑物体型复杂性以及管桩基础问题影响建筑物正常使用或破坏的程度，考虑到桩基结构修复难度大，对甲级重要性系数1.1，对乙、丙级重要性系数1.0。

2.试桩要求

新版《建筑基桩检测技术规程》JGJ106-2014要求试桩数量，同一条件下不应少于3根，且明确说明“同一条件”可能包括若干个桩基分项工程。而沿用老版规范的其他规范，仍有不少于1%的要求。该矛盾导致有些地区审图中心没有执行新规范这一减少试桩数量的做法，且有些地方性规定比老版规范试桩数量更多。另外，施工图应提出试桩极限承载力要求。设计时如想按新规范减少试桩的数量，应提前与当地审图、质检单位沟通。

3.工程桩验收检测要求

检测数量和检测方法、桩基承载力检测的休止时间是审图时常遇到的问题，需要注意的是，有些地方性规定比国家规范检测数量更多。桩与承台连接要求：桩与承台连接除承载力计算外，应采取综合措施确保桩头钢筋与承台锚固有效。尚且满足构造要求，如钢筋锚固长度、焊接长度、弯折角度、填芯长度、连接处防水构造等。

4.桩最小间距要求

根据是否挤土、岩土性质、地下水含量、桩布置形式及数量等，选用合适的桩间距，并符合桩最小间距要求。

5.填芯长度要求

应采取不低于C40的微膨胀钢筋混凝土填芯，加强与承台连接，强化管桩桩顶，提高抗剪承载力。一般抗拔桩填芯长度不宜小于8d且不得小于3.5米，抗压桩填芯长度不宜小于5d且不得小于2米，填芯部分的纵向普通钢筋应按承担全部拉力计算，在承台内的锚固应满足受拉锚固要求，且不得小于40d。

（二）施工中的问题及处理措施

1.桩偏位

对桩基偏位超过规范要求的桩，应采取设计变更或由原设计单位复核是否满足结构和施工功能要求，并注意桩至承台边的最小距离满足钢筋锚固及构造要求。

2.截桩与接桩

对未送至设计标高的桩应采用锯桩器截桩并采取有效措施保证接桩后的桩身质量不受影响。对超送的桩，超送小于2倍的桩径可采用图集接桩大样，对超送大于2倍的桩径应验算连接部分的承载力。

3.断桩、爆桩、弯折桩

应采取补桩、设计变更或由原设计单位复核是否满足结构安全和使用功能要求。桩身完整性：对I、II类桩为合格桩，不影响桩身结构承载力正常发挥，对III、IV类桩为不合格桩，工程上一般会采取措施进行处理，补桩、设计变更或由原设计单位复核是否满足结构安全和使用功能要求。

综上所述，进行管桩基础施工，必须全面勘探现场的地质条件，再具体情况具体分析，根据实际条件选择适宜的管桩与适宜的施工方法，这样才能提高施工质量，节约施工成本，降低断桩率。

参考文献：

[1]罗钊伟.桩基础设计和运用探讨[J].山西建筑，2017，43（17）

[2]沈朗.土体侧移对管桩竖向承载性能的影响[D].湖南工业大学，2017

[3]黄燕辉，成斌.管桩与灌注桩基础的性价比探讨[J].治淮，2017（05）