管桩静压法施工与质量控制

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摘 要：本文主要介绍预应力高强砼管桩的静压施工方法，质量控制要求，保证预应力管桩施工质量，以满足规范与设计要求。

关键词：预应力高强砼管桩；静压法施工；质量控制

近几年来，静压施工法越来越普遍，由此而引发的许多关于静压管桩的质量安全技术问题也倍受人们的关注。现通过某工程（PHC）管桩的施工，浅谈该桩基静压施工方法与质量控制要点，供参考。

一、工程概况

某信息大楼工程，位于顺德区勒流镇东风路段南侧，桩基采用PHC管桩，静压法施工，共有112根桩。桩型为%O400（A），桩长约33～38m，分3节桩两个接头，每节桩长约11～13m，以砂砾石层为桩端持力层，要求桩端全断面进入持力层≥1.0m，单桩竖向承载力设计值为1100 KN，压桩力为2倍单桩竖向承载力设计值。

二、场地土层地质条件

根据工程地质勘察报告所揭示的情况，本场地主要土层可分为10层，各主要土层自上而下分布如下：杂填土(1)，厚度1.50～2.20m；粉质粘土(2)，厚度 2.80～3.60m；淤泥(3)，厚度5.30～6.9m；淤泥夹粉砂(4)，厚度 5.50～6.80m；粉砂(5)，厚度 5.00m；淤泥夹粉砂 (6)，厚度 3.00～3.70m；粉砂(7)，厚度 5.10m；中砂(8)，厚度4.1 0m；砂砾石(9)，厚度 6.30m；全风化花岗岩(10)，厚度 2.10～3.00m；

根据以上土层分析，由于中砂层或粉砂层厚度均较薄，采用静压法施工，桩基穿透中砂层不太困难，桩端全断面要求进入砂砾石层≥1.0m，也可以办到。通过现场试桩，桩长控制在36m左右，压桩力控制在 2200 KN，采取双控方法，完全可以满足设计要求。

三、管桩的施工

1、主要施工机械设备

目前市场上所用的桩机有抱压式和顶压式两种，以抱压式为主，抱压式桩机最大吨位可达800T，通常在600T。

对于静压桩机的机械性能要求：

（1）机身总重量加配重要求达到设计要求；

（2）桩机机架应坚固、稳定，并有足够刚度，沉桩时不产生颤动位移；

（3）夹具应有足够的刚度和硬度，夹片内的园弧与桩径应严格匹配，夹具在工作时，夹片内侧与桩周应完整贴合，呈面接触状态，且应保证对称向心施力，严防点接触和不均匀受力；

（4）压桩机行走要灵活，压桩机的底盘要能承受机械自重和配重的基本要求，底盘的面积要有足够大，满足地基承载力的要求。

根据以上的要求，选用YZY-600型静压桩机，该机最大压桩力可达600T，静压桩机施工基本原理：机身通过油缸支持安装在大小步履上的小车上，小车在大小步履轨道上由油缸控制运动，抱压桩时，借助自重及配重，以器缸液压互联动力系统方式通过夹头相交压力施加压桩力，管桩在自重及配重静压力作用下逐渐将桩压入地基土中，管桩在沉入土层过程中，桩尖把土挤向周围，从而产生桩侧摩阻力与桩端端阻力。

2、沉桩前准备工作

（1）打桩前协同建设单位认真做好障碍物的清除与管线的保护工作。施工场地应平整，排水应畅通。

（2）认真做好轴线的引测工作，现场必须设置两个以上的轴线控制点，用砼保护好，并引测到固定构筑物上。

（3）开工前认真细致地向所有参与施工人员进行技术交底，安全交底和分析相应地质条件下应采取的措施。

（4）开工前对进场的机械设备应作全面系统的检查工作，做好各部位的保养和。

3、管桩的主要施工工艺与方法

（1）放样定桩位：采用极坐标放样。压桩机就位时，应对准桩位，启动平台支腿油缸，校正平台处于水平状态，启动门架支持油缸，使门架作微倾15?，以便吊管桩。

（2）吊桩定位：调整垂直度，先拴好吊桩用的钢丝绳及索具，启动吊车吊桩，管桩在施工中起吊，可采用一点法（位置距桩头0.29L处），使桩尖垂直对准桩位中心，微微启动压桩油缸，当桩入土至50cm时，启动压桩油缸，进入压桩状态。

（3）压桩：启动压桩油缸，把桩徐徐压下，控制施压进度，一般不超过2m/min，达到压桩力的要求以后，必须持荷稳定。若不能稳定，必须再持荷，一直到持荷稳定为止，持荷时间由设计人员与监理在现场试桩时确定。

终压标准应该以质监部门、设计单位、施工单位、建设单位、勘察单位及监理单位等有关部门在试桩会议中根据试桩的实际情况确定的标准为准则。一般情况下，除保证桩长及桩尖入持力层深度应该满足设计要求外，还要控制终压值Q的大小。虽然终压值Q与单桩竖向承载力标准值Rk是两个不同的概念，但终压值Q与单桩竖向承载力标准值Rk存在着某种比例关系，这有待于日后的工程实践与理论研究。笔者认为，终压值Q可以按以下原则来控制：

当桩端持力层为粘土、粉质粘土时，主要控制桩端达到的设计深度，终压值RQ：（0．6-1．3）Rk。

当桩端持力层为标贯击数较低、中密以下的粉细砂时，以控制桩端人持力层深度为主，终压值作参考，Q=（1．6～2．o）Rk。

当桩端持力层为标贯击数较高，中密以上的中粗砂、砾砂时，以控制终压值为主，Q=（1．8-2．5）Rk，长桩取低值，短桩取高值；击数低取低值，击数高取高值。

（4）接桩：采用焊接法接桩，接桩前应将端板及桩套箍端板坡口处，表面的锈蚀清除干净，表面呈金属光泽后方可焊接，接桩一般在距离地面1m左右进行，上、下两块端板轴向错位量应小于2mm，坡口根部间隙应小于4mm，焊条选用E4303型，焊接道数不少于3道，焊缝应满焊，确保焊缝高度。上下节桩如有间隙应用楔形铁片全部垫实焊牢。接桩处焊缝应自然冷却8～10分钟以上方可沉桩。

四、质量控制

完善的管理措施是质量控制技术落实的基本保证，是要有一整套质量技术保证措施。

（1）严格按照设计图纸，工程合同文件，有关现行施工规范和质量标准要求制定各分项工程的实施措施。