浅谈静压预应力管桩工程的质量控制
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浅谈静压预应力管桩工程的质量控制
静压预应力管桩工程是在预应力技术和高性能混凝土的基础上发展起来的一种施工工艺，由于它具有很多优点，因此在城市基础建设中得到广泛推广和应用，但是在施工过程中也会遇到一些棘手的问题，在如何对静压预应力管桩工程的质量控制方面，还需要工程技术人员不断探索研究。
标签：静压预应力管桩；工程；质量控制
1 静压预应力管桩工程的优点和缺点分析
静压预应力管桩工程的优点很多，它的设计选用范围广，广泛用于高层民用建筑和多层工业厂房建筑中，并且预应力管桩为工厂工业化制造，桩身强度大，单桩承载成立高，质量得到有效保证；静压预应力管桩在施工过程中没有震动噪音，对环境不造成污染，在城市中非常适用；静压预应力管桩穿透能力很强，成桩质量稳定，可根据地质剖面调整桩长，对持力层起伏较大的地质结构具有很强的适应能力；静压预应力管桩为机械化施工，通过压桩时压顶反力的大小可检验单桩承载力的大小，平均每天可完成12根大约30m长的桩，施工速度很快，能有效保证工期。
静压预应力管桩工程也有一些缺点，在工程机械设备中投资较大；施工中受送桩长度的限制，在有地下层建筑时若采取这种方法施工，则容易造成较多的截桩；在不良地质条件下，如有孤石或者较多障碍物时不适合静压预应力管桩施工；在压桩过程中，由于大量桩的挤压，会使场内土体发生侧移，对邻近建筑物容易造成变位和产生裂缝等不良影响，需做好防范措施，有效避免对邻近建筑物造成损失。
2 静压预应力管桩施工过程中容易出现的问题
（1）桩倾斜偏位的问题。桩倾斜是指沉桩后桩顶不在同一水平面上，桩的垂直度超过了桩长度的0.5%；桩偏位是指沉桩后桩偏离基础轴线。产生的原因主要有静压桩机基础可能不够平整，在施工时桩机基础产生不均匀沉降；施工顺序不当导致应力扩散不均匀；桩身、桩帽不在同一直线上；桩布置过多过密，沉桩时发生挤土效应等。
（2）樁断裂的问题。桩断裂有两种情况：一是在接桩处断裂；二是在桩身其他部位断裂。产生的原因主要有施工场地内有障碍物没有清除干净，或者是地质条件软硬突变，使管桩在沉桩过程中贯入度突然变小，桩身剧烈反弹导致桩身断裂；桩身本身存在质量问题，如弯曲超过规定、桩尖偏离桩的轴线较大，或者是在装吊过程中产生的裂纹没有被发现；两节桩不在同一直线上，沉桩时接桩处局部产生集中应力；接桩时焊缝不连续、不饱满、冷却时间不够、冷却方式不对等，使接桩处存在缺陷等。
（3）桩帽和桩头破坏的问题。施工中因应力集中而引起桩端头部位局部混凝土碎裂，造成桩帽和桩头破坏。产生的原因主要有施工中由于斜桩现象或桩端以及送桩杆不平整，导致桩端应力集中，出现桩帽滑落或桩头爆裂；压桩时突然遇到阻力，桩身受到瞬间冲击导致桩顶开裂；桩机压力过高等。
（4）沉桩达不到设计要求的问题。静压预应力施工中，沉桩是以终压力和桩长作为施工的最终控制指标。沉桩达不到设计要求的主要原因是设计考虑持力层或选择桩长有误；地下水可能通过桩管从桩尖渗入，大大降低桩端承载力；设计时对单桩承载力预估不准，设计要求超过施工机械的能力，导致实际桩长与压桩力不匹配等。
3 静压预应力管桩工程的质量控制
（1）静压预应力管桩施工前的质量控制。在施工前，应注意对施工场地进行地质勘查，对地下层面走向和障碍物等探测清楚，施工时要求地面平整，场地坡度不超过10%。对于施工设备认真检查，压桩机的型号和配重均应符合设计要求。提前考虑到施工中可能需要的送桩，准备合适的送桩杆长度。按要求检查压桩机的压力表，确保压力表数据精准。详细审查管桩混凝土的强度、结构性能检测和力学检测报告，并认真检查管桩表面有无裂缝或露筋的情况，对于管桩尺寸的偏差要符合规定要求，管桩强度必须达到设计强度的百分之百且要达到龄期。在桩位测量定位后，需要对照工程技术图纸进行复核，在施工图中对管桩桩位逐一编号，监理应对桩位测量进行监督，确认无误后签字验收，确保工程前期质量得到控制。
（2）静压预应力管桩施工过程中的质量控制。在施工过程中，严格按照静力施压流程进行施工，从定桩位到压桩机到位、吊桩、对中、焊桩尖、压桩、送桩、终压、移机、截桩，其中压第一节桩到压下一节桩时都要经过焊接接桩的过程，最后详细做好压桩相关资料的记录。每一道工序都要做好质量控制，在压桩时，严格控制桩位偏移，桩在压入1m左右时要停止压桩，校正桩的垂直度后再继续施压，这是保证整根桩垂直的关键；压桩顺序也是管桩施工中影响质量的因素之一，不同的桩基应采用先深后浅、先大后小和先长后短的顺序进行施工，单体建筑物或群桩应采用先中央后周边的顺序进行施工，如果相邻有其他建筑物，则应由相邻建筑物一方开始施工；压桩时，沉桩速度不应过快，当遇到障碍物或者阻力突然增大时，应采用冲击施压法进行施工。在接桩时，需要先对管桩对接处的钢板进行清洁，用导向箍引导管桩顺直后进行焊接，保证上下节桩处于同一中心线；上下节桩如果有间隙，则需用铁片垫实；对焊接的质量要求很高，焊缝做到饱满且连续，焊接层数不少于两层，焊接完成后自然冷却10min以上才可以继续施工，严禁用水冷却焊缝；通常接桩的桩头距离地面1m到1.2m时，可进行焊接接桩。在终压时，终压的技术参数采用双向控制的方式，根据设计要求，通过标高控制和送桩压力控制，同时综合考虑桩型和桩长、桩的地质条件特点等因素以及工程的具体情况确定，一般情况下，当桩长大于21m时，终压力按照设计极限承载力来确定；当桩长大于14m且小于21m时，终压力按照设计极限承载力的1.1倍到1.4倍来确定；当桩长小于14m时，终压力按照设计极限承载力的1.4倍到1.6倍来确定；终压后的桩顶标高，用水准仪测定其偏差控制在
±50mm之间为合格。
（3）静压预应力管桩施工后的质量控制。在施工结束后，应选取有代表性的桩或者是对施工质量有怀疑的桩，对这些桩的承载力和桩身的完整性进行检测，作为验收的标准和依据。对于桩数量的选取也有规定，承载力检测的桩数量需大于或等于桩总数的1%，桩体质量检测的桩数量需大于或等于桩总数的20%。最后还需检查是否有浮桩的问题出现，并复测管桩桩顶标高，对管桩进行静载检测和低应变检测，全部合格方可通过验收。
4 总 结
静压预应力管桩工程由于应用时间还不长，因此在设计和施工时需广泛积累经验，对遇到的问题认真进行分析研究和总结。对于不同地质条件下对桩的承载力以及桩的挤土量的计算，目前还没有很严格的计算公式，设计人员和施工技术人员需要通过大胆实践，积累资料，对于实际施工中各种因素造成的挤土问题、压桩深度达不到设计要求的问题、接桩不牢固等问题，采取有效措施加以解决，不断提高静压预应力管桩工程技术水平，确保工程质量安全。
参考文献
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[2]郭炜锋.静压预应力混凝土管桩的主要施工方法和质量控制[J].建筑安全，2009（12）：23～26.
