预制方桩在工程中的运用与控制

预制方桩在工程中的运用与控制

张志 1 ， 叶文兴 2 ， 孟江龙 3

中建四局第六建设有限公司，安徽

摘要：基础工程是保障上部结构稳定与安全的核心部位之一。随着科学技术的发展及进步以及在节能降耗的时代背景下，对建筑工程提出了更高的要求，预制方桩的问世，在各国迅速发展，对预制管桩产生了巨大的冲击。通过研究以及现场实验表明，相比于管桩，方桩具有明显优势，在同等桩径情况下，方桩承载力，抗震性能，端头破损率比预制管桩更优，并在一定程度上降低工程造价。

关键词：预制方桩 预制管桩 节能 施工工艺

引言：基础工程施工是建筑工程施工环节中的重要环节，是保障上部结构稳定和安全的核心部位之一。

在绿色、环保、高效、高质量的施工理念倡导下，预制方桩的问世，在建筑工程中迅猛发展，正在独步的替换预制管桩。与预制管桩相比，预制方桩具有高承载力、抗震性能高、端头破损率低等特点。

1、桩特点

预应力混凝土方桩外形为方形柱体，由方形桩身、端头板和钢套箍等组成。正方形端头如同传统预制方桩，中心为圆柱空心，如同预应力混凝土管桩,见下图：

混凝土管桩（a） 混凝土方桩（b）

桩径主要有350mm×350mm、450mm×450mm及550mm×550mm三种规格；桩长现有6m、9m、12m、15m或者根据设计施工需要定尺生产。

2、预制桩沉桩施工工艺

预制桩主要有锤击沉桩，静力压桩及振动沉桩三种施工工艺，其原理如下：

2.1锤击沉桩是利用桩锤下落时的瞬时冲击机械能，克服土体对桩的阻力，使其静力平衡状态遭到破坏，导致桩体下沉，达到新的静压平衡状态，如此反复的锤击桩头，使桩身不断下沉。

2.2静力压桩是利用压桩机桩架自重和配重的静压力将预制桩压入土中的沉桩方法。

2.3振动沉桩施工即采用振动锤进行沉桩。振动锤又称激振器，安装在堆头，用夹桩器将桩与振动箱固定。

3、施工工艺流程

3 .1测量放线

根据建设单位提供的平面控制点，利用高精度全站仪或GPS进行桩位定位，测出桩位轴线、桩位点及标高，并执行测量复核、检验制度，经甲方监理复检验收后施工。在正式压桩前对桩位进行再次复验。对测量基线要定期复核，并及时修正，保存记录。

3.2桩机就位

将压桩机就位至压桩桩位上将桩段吊入压桩机内，桩端定位于桩位中心，起门架，校正水平和桩中，并由相关负责人进行复核。

3.3对中垂直度复核

调整桩机支腿油缸油塞杆的伸出长度，使桩机平台保证水平，桩入土1~2米后，用互相垂直方向架设的铅锤吊线测桩的垂直度，直至施工达到规范及质量检验标准。

3.4压桩

操作人员做好施工记录，压桩时，记录每下沉1米油压表压力值，送桩完毕时观察压力表读数并做好记录，桩顶标高控制在土50mm之内。

3.5接桩、再压桩

采用端板焊接连接预制桩，为了保证接桩质量，焊接时做到上下垂直对齐，上、下节桩的中心线偏差不大于2mm，接点弯曲矢高不大于0.1%桩长，且不大于20mm。检查桩端板是否平整，干净，端板破口上的浮锈清除干净，接桩的焊缝采用对称施焊，焊缝应饱满连续不得虚焊漏焊，不少于二层并自然冷却2分钟方可压入土中。

3.6成桩

成桩由设计标高及沉桩压力值进行双重确定，将桩压至设计标高，保证压力值达到设计要求。

4、质量控制

4.1质量预控制

1）进行图纸会审和设计技术交底，施工前查看有勘察资质单位出具的正式地质勘察报告。

2）进行技术交底，严格按照施工方案施工。施工方案必须具有针对性，措施具体，施工流程清楚，顺序合理。

3）建立工程质量检验制度：包括原材料设备进场检验制度；施工过程的检验；施工结束后的抽样检测。

4.2过程质量控制

1）对方桩进行外观检查，尺寸偏差和抗裂性检验，是否有明显的纵向及横向裂缝、端部平面是否倾斜、壁厚、桩身弯曲是否符合规范要求。混凝土强度是否达到要求，产品质保书、合格证、质量检测报告是否符合要求和齐全。

2）压桩机传感设备是否完好，桩机配重与设计承载力是否相适应。

3）现场方桩堆放整齐，布局合理；合理选择打桩顺序。

4）端部焊接：焊条质量保证合格；操作人员持上岗合格证并具备一定经验；焊接经现场验收合格后方可沉桩。

5）通常用两台经纬仪、夹角900方向进行监测；第一节桩桩尖导向必须垂直；地基表面有坚硬石块必须清除，使桩身达到垂直度要求。

6）压桩过程中碰到硬土层，不能用力过猛，抬架时也要轻抬轻放。

4.3检验（验收）控制

1）桩基完成后对方桩进行试验检测，并做出质量评定。

2）低应变动力检测（反射波法）：检测桩身完整性（桩身评定等级分四类）。

3）静力载荷试验：主要检测极限承载力，沉降量回弹后残余变形情况。

参考文献：

[1]JGJ94-2008《建筑桩基技术规范》

[2]DB29-213-2012《预应力混凝土空心方桩技术规程》

[3]04G361《预制钢筋混凝土方桩》

[4]8SG360《预应力混凝土空心方桩》