预应力管桩施工技术在某工程中的应用
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摘要：通过某具体工程实例，介绍了预应力管桩施工工艺，对施工中常见问题进行了分析，提并出质量控制措施，为类似工程提供参考。
关键词：PHC管桩；裂缝；质量控制
中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号：
我国从上世纪60年代中期即开始生产应用PHC管桩，如今以其单桩承载力高、工程造价相对较便宜、施工速度快、对桩间土扰动小、机械化施工程度高、现场整洁、施工环境好等优点得到广泛应用。
1、工程概况
沙河市千山大厦工程地上23层，地下2层，总建筑面积34000m2，基础采用PHC-AB500(125)-24AB管桩基础，由市建筑设计有限公司设计，设计桩径500mm，单桩竖向极限承载力特征值不小于4500kpa,桩长约23米，总桩数为407根。根据桩型、工程地质、单桩设计承载力等的情况，PHC管桩施打锤选用D100。
管桩施工工艺
2.1 放线
在校核过的施工控制点上，采用全站仪用极坐标方法现场定出桩位，为了防止施工控制点的移位，宜在与其成0º和90º两方向再设置二个辅助点，利用它们校核施工控制点以免发生偏差。现场测定和标出的桩位，其偏差不得大于20mm。
2.2 预引孔
依据设计要求，对试桩位置进行预引孔,引孔直径400mm,引孔深度为桩长的1/3～1/2。引孔过程中应注意引孔垂直度不大于1%。
2.3 探桩
桩位放样后，先人工进行探桩，在桩位处用钢管探测地下有无障碍物。发现地下障碍物及时排除，以防由此造成桩偏位、管塞及桩压不下去等施工质量事故。
2.4吊桩
先将管桩从堆放点用吊车水平吊运到桩架附近，再利用桩机上专门设置的起桩重钩及卷扬机吊桩就位。管桩吊起时要控制其速度，严禁快速吊起使管桩与桩机碰撞，损坏管桩。
吊车平吊运移管桩采用两点绑扎法，其绑扎起吊点位置离桩端0.21L(L：桩管长度）。机架上附设起重钩吊桩就位时，采用一点邦扎法，其绑扎起吊点位置离桩端0.3L（L：桩管长度）。
2.5插桩（植桩）
桩打入过程中修正桩的角度较困难，因此就位时应正确安放。第一节管桩插入地下时，要尽量保持位置方向正确。开始要轻轻打下，认真检查，若有偏差应及时纠正，必要时要拔出重打。校核桩的垂直度可采用垂直角，即用两个方向(互成90°)的全站仪使导架保持垂直。通过桩机导架的旋转、滑动及停留进行调整。全站仪应设置在不受打桩影响处，并经常加以调平，使之保持垂直。
2.6打桩（沉桩）
沉桩前应选用15cm 厚的直纹木垫作为锤垫，桩垫用麻袋、木夹板，压缩后厚度不小于12cm，锤击过程中经常检查及时更换。沉桩时，继续用全站仪交叉检查桩身垂直度，边校正桩身垂直度边往下沉桩，避免由于桩身倾斜产生管桩损坏。不得采用顶拉桩头、桩身等强行纠偏方法。在整个打桩过程中，要使桩锤、桩帽、桩身尽量保持在同一轴线上。桩身倾斜率超过0.8%时，应找出原因并进行纠正。初打时关闭供油泵油门，当贯入度小于100mm/击时，再开启油门正常打桩，正常打桩采用重锤轻击。本次试桩打桩机锤重为6.2吨，沉桩时锤落距控制在1.8m 以内。打桩应连续施打不宜停歇时间过长，防止桩周土固结，增大沉桩阻力。
打桩顺序根据基础的设计标高，先深后浅；依据桩的规格宜先粗后细，先长后短。由于桩的密集程度不同，可自中间的两个方向兑成进行或向四周进行，也可由一侧向单一方向进行。
根据以上技术要求和千山大厦桩位平面布置图我公司认为施工作业顺序先由西边筏板向中间施工，待施工至坡道附近后，再由东边筏板向中间施工，留出马道口作为施工通道，最后依次退出桩基施作，完成整个作业计划。
2.7截桩
根据设计管桩长度和厂家提供标准长度，对管桩长度大于设计长度时应进行截桩处理，截桩采用无齿锯截割。
3、管桩施工常见问题的原因及预防措施
3.1桩身断裂
预应力管桩管壁薄、混凝土标号高，施工中不注意容易产生断裂，主要原因：一是管桩制作时混凝土强度不够，管壁厚薄不均匀，桩身弯曲超过规定，桩尖偏离桩的纵轴线较大，桩在堆放、吊运过程中产生裂纹或断裂未被发现，沉入过程中桩身发生倾斜或弯曲；二是接桩焊缝不饱满，焊后自然冷却时间不够，接桩时两节桩不在同一轴线上，产生了曲折；三是地质土层软硬变化或有坚硬障碍物时，把桩尖挤向一侧；四是施工场地不平、烂泥、积水多，造成沉桩时机身不平稳。
预防措施：一是对桩身质量进行全面检查，测量管桩的外径、壁厚、桩身弯曲度等有关尺寸，并详细记录，发现桩身弯曲超过规定或桩尖不在桩纵轴线上的不宜使用。桩的堆放、吊运应严格按照有关规定执行；二是在稳桩过程中如发现桩不垂直应及时纠正，桩压入一定深度发生严重倾斜时，不宜采用移架方法来校正。接桩时要保证上下两节桩在同一轴线上，接头处应严格按照操作规程；三是施工前应对桩位下的障碍物进行清理，必要时对每个桩位用钎探了解；四是应保证施工场地平整坚实，有排水措施，让机台行走或施压过程机身平稳不晃动
3.2 桩顶位移
在沉桩过程中，相邻的桩产生横向位移和桩身上浮，主要原因：一是桩入土后，遇到大块坚硬障碍物，把桩尖挤向一侧；二是两节桩或多节桩施工时，相接的两桩不在同一轴线上，产生弯曲；三是桩数较多，土饱和密实，桩间距较小，在沉桩时土被挤到极限密实度而向上隆起，相邻的桩被浮起；四是在软土地基施工较密集的群桩时，由于沉桩引起的孔隙水压力把相邻的桩推向一侧或浮起预防措施：一是施工前应对桩位下的障碍物进行清理，对桩构件要进行检查，发现桩身弯曲超过规定或桩尖不在桩纵轴线上的不宜使用；二是在稳桩过程中，如发现桩不垂直应及时纠正，接桩时要保证上下两节桩在同一轴线上，接头处应严格按照规程操作；三是采用井点降水、砂井和盲沟等降水或排水措施；四是沉桩期间不得歼挖基坑，需要沉桩完毕后相隔适当时间方可开挖，相隔时间应视具体地质情况、基坑开挖深度、面积、桩的密集程度及孔隙水压力消散情况来确定。
3.3 沉桩达不到设计深度
管桩施工时，桩设计是以最终贯入度和最终桩长作为施工的最终控制，如发现个别桩长达不到设计深度时．主要原因：一是勘探资料不详细，勘探点不够，对局部硬夹层、软夹层及地下障碍物了解不够；二是中断沉桩时间过长，由于设备故障或其他特殊原因，致使沉桩过程突然中断．或接桩时，桩尖停留在硬土层内，若延续时间过长，沉桩阻力增加，使桩无法沉到设计深度；三是在群桩施工时穿越较厚的砂夹层，由于其结构的不稳定，同一层土的强度差异很大，桩沉入到该层时，砂层越挤越密，最后会有沉不下的现象。
预防措施：发生管桩沉不下去时，应详细查明工程地质情况，正确选择持力层或标高，合理选择施工方法及压桩顺序，冷静分析原因，找出对策才能继续施工。
4、结束语
目前预应力管桩工程实践经验尚不够丰富，但随着预应力管桩技术的推广应用和发展，以及人们对预应力管桩的理论和工程实践经验的不断积累，相信预应力管桩技术应用水平将会不断得到提高。
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