浅谈静压混凝土预制管桩在建筑工程的

浅谈静压混凝土预制管桩在建筑工程的

技术分析与发展

叶  派   靳校民

1中国水利水电第九工程局有限公司，贵州  贵阳  550008

2中交第二航务工程局有限公司第五工程分公司，湖北 武汉 430000

摘要：本文主要介绍了建筑工程施工中静压预应力管的选型、优缺点、施工过程中有可能产生的一些问题以及如何去防治这些问题、施工技术的一些相关内容

关键词：静压混凝土预制管桩；施工技术；质量控制要点；

引言

随着城市化进程的不断加速，地下空间的利用变得越来越重要。在建筑施工过程中，混凝上管栋具有承载力高、施工方便、经济实用等优点，因此在大型工程项目中得到广泛应用。静压管桩就是借助静力压桩机将预应力商品混凝土管桩压入地基土中的种基础形式，压桩机根据加力部位的不同，可分为顶压式和抱压式以及其他形式，目前用得最多的是全液压抱压式压桩机，静压桩可分为静压方桩和静压管桩，目前用得最多的是静压管桩。

1  项目概况

本项目位于广东省清远市清城区富强路，建筑面积约21520㎡，占地面积70758.18㎡。现场共计7栋建筑，一层地下室，主要为框架剪力墙、框架结构，设计使用年限为50 年，抗震设防烈度六度。本工程基础工程为桩基础工程，使用管桩全称为PHC预制预应力混凝土管桩，共计管桩571根，平均桩长15米，型号为：PHC-500-AB-100，单桩承载力特征值为1200KN，桩端持力层为强风化泥岩。

2  静压混凝土预制管桩的优缺点

2.1  静压预应力管桩优点

(1)单桩承载能力高。预应力管桩桩身混凝土强度高，可以达到80MPa，并可打入密实的砂层及强风化岩层，桩尖进入强风化岩层或密实的砂层后，经过强烈的挤压，桩尖附近的强风化岩层或密实的砂层已不是原始状态。

(2)对持力层起伏变化大的地质条件适应性强。因为管桩桩节长短不一，通常从4~16m，灵活搭配且自由接桩，在施工现场可随时根据地质条件的变化调整接桩长度，节省用桩量。

(3)施工速度快、工期短。一台桩机每个台班可以施工600~800m。

(4)无噪音施工。因采用静压法，施工时无噪音，适合在市区及其他对噪音有限制的地点施工。

2.2  静压预应力管桩缺点

(1)要求施工场地大、施工面积宽阔。由于设备庞大，不适合场地狭小地区施工。场地平整度达不到要求时，成桩质量很难保证。在新填土、淤泥土及积水浸泡过的场地施工易陷机，对表土层软弱的地方需事先进行处理；

(2)施工过程中容易出现裂缝。由于单桩长度受限，导致接桩外出现薄弱环节。压桩力受到一定的限制，过大的压桩力可能将桩身(特别是管桩)夹破夹碎，或使桩出现纵向裂缝。

3  静压混凝土预制管桩施工技术和质量控制

3.1  施工工艺流程

在进行打桩施工前，必须试桩工作，数量为总桩数2%，若总桩数低于50，则不少于2根。

具体施工工艺流程为：测量放线→桩机就位→复核桩位→挂吊桩钢丝绳→起吊桩→桩尖入土稳桩双向校正→初步加压→检查该桩身垂直度→正式压桩→观测校正桩身垂直度→当桩入土深度1米时→作压力值记录→管桩每入土1米做一次压力值记录→成桩→移机下一根桩。

3.2  施工相关技术要求

3.2.1  管桩质量验收

桩表面表面平整，密实，掉角深度不超过10mm，局部蜂窝和掉角的缺损面积不超过桩表面积的0.5%，并不得过分集中。表面裂缝深度不得大于20mm,宽度不得大于0.15mm，横向裂缝长度不得超过连长的1/2。桩顶桩尖处不得有蜂窝、麻面、裂缝和掉角。

3.2.2  施工前准备阶段

根据建设单位提供的控制、水准点建立测量控制网，并在施工现场打桩影响范围外设置座标和高程控制点，并经规划、设计、监理等相关单位复核无误确认后方可投入使用。

首选，通过对本工程总平面图和设计图纸的学习，了解工程所在地区的红线点位置及坐标、周围环境、现场地形等情况。熟悉和了解地面建筑物的布局、定位条件及建筑物的主要轴线等。

其次，根据总图上提供的坐标，计算出测量时所需的距离、角度并通过坐标反算，换算成极坐标后进行平面控制网的测设。主要坐标控制点测设后，建立整个施工场地的平面控制网。

最后，测设出建筑物轴线与主要控制点，为桩基放样做好准备。根据控制点设定建筑物轴线及角桩，按桩位布置图测放桩位，并在桩位中心用钢筋或竹签作好标记，桩位测放后应经监理单位复核后方能施工。

3.2.3  施工阶段

（1）压桩

用桩架的导滑夹具或桩箍将桩嵌固在桩架两导注中，垂直对准桩中心，缓缓放下插入土中，待桩位置及垂直度校正后即可将锤连同桩帽压在桩上，同时应在桩的侧面或架上设置标尺。压桩过程中，要经常注意桩身有无位移和倾斜现象，如发现问题应及时纠正，沉桩达到要求值后，必须持荷稳定，每次稳压时间3s~5s,沉桩过程中作好沉桩施工记录，至接近设计要求时，即可对贯入度或入土标高进行观测，至达到设计要求为止，然后移桩机至新桩位。

（2）接桩（仅说明焊接法）

桩段就位必须和相连接的桩节保持在同一轴线上，连接后桩身保持垂直。管桩拼接成整桩采用端板焊接连接，焊接前桩头预埋铁件必须清除污锈。如桩节之间间隙过大，可垫铁片填实焊牢，接合面之间的间隙不大于2mm。焊接时，应将四角对称点焊4-6点固定，然后对称同时焊接以减少焊接变形，焊缝要求连续饱满，焊缝厚度6mm，采用E4300-E4313焊条。

拼接处坡口槽的电焊部分应分三层以上对称进行环缝焊接，并采取措施减少焊接变形，每层焊接厚度应均匀，每层间的焊渣必须敲清后方可再焊次一层，坡口槽的电焊必须满焊，电焊厚度宜高出坡口1mm，焊缝不宜有夹渣、气孔等缺陷。

接桩应尽量缩短时间，以避免停打时间过长导致桩周土重固结而影响沉桩。焊缝完成后，待焊缝降温8min后再行压桩，严禁用水冷却或焊好后立即沉桩。

（3）送桩

送桩时必须采取送桩器，可采用插销式送桩器。送桩杆送桩时，送桩深度不超过2.0m。测量人员指挥桩机操作工减小速度，并跟踪观测送桩情况，直到送桩至设计标高时，发出信号停止送桩。送桩过程中如有异常情况时，应即时反映，以便及时采取措施。送桩后留下的孔洞及时回填土方或做好覆盖。

3.3  施工中遇到主要问题及技术措施

(1)桩身倾斜或位移。主要原因：一侧遇石块等障碍物，土层有陡的倾斜角；桩帽与桩身不在同一直线上。解决措施：偏差过大，应拔出移位再打；入土不深（<1m）偏差不大时，可利用木架顶下，再慢锤打入；障碍物不深，可挖出回填土后再打。

(2)桩身破裂。主要原因：突遇坚硬岩层，锤身落距过高。解决措施：调整锤身落距。

(3)桩不易沉入或达不到设计标高。主要原因：遇到埋设物，坚硬土夹层；打桩间隙时间过长，摩阻力增大；解决措施：遇障碍或碎石层，用钻孔机钻透后再打入；根据地质资料正确定桩位。

(4)桩顶击碎桩身折断。主要原因：施工中遇到坚硬砂土夹层；砼强度不足；桩身不直或桩顶不平：桩帽顶板变形，锤击能力偏心，锤击次数过多，砼疲劳破损；遇到大块石，旧基础等。解决措施：不能强穿硬砂夹层时可采用先钻孔后植桩的办法；选用与锤重相适应的桩帽及弹性垫，必要时桩顶加钢板箍；对有疑问的桩位应事先针探。

4  结语

综上所述，我们可知建筑工程施工过程中静压预应力管桩的使用具有很多优点，应大力推广，同时也要在施工基础上严格按照规范及标准进行施工，并不断完成优化、改革创新，从而提高工程质量。随着静压预应力混凝土管桩施工技术的广泛应用和发展，以及静压预应力混凝土管桩理论研究的进步和工程实践的不断积累，静压预应力混凝土管桩技术应用水平必将有更大提高。

参考文献：

1  建筑地基基础工程施工质量验收标准（GB 50202-2018），中国计划出版社，2018。

2  建筑施工手册（第五版），中国建筑工业出版社，2020。

3  齐中，建筑工程施工中静压预应力管桩的优缺点、注意问题与施工技术分析，城市建设理论研究，2015，第5卷第15期。