浅谈预应力混凝土管桩基础

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摘要：本文首先论述了预应力混凝土管桩基础施工质量控制要点，继而通过对PHC高强预应力管桩与传统的灌注桩、CFG桩从工期、成本以及环境污染等方面的比较阐述了PHC高强预应力管桩的应用优势和推广价值。

关键词：管桩 控制 优势

中图分类号：TV331文献标识码： A

施工控制要点（一）、施工前控制要点1）施工场地应平整，并具有相适应的地耐力，以确保在管桩施工时地面不致沉陷过大或桩机倾斜超限。

2）桩机的选型， 一般按1.2-1.5倍管桩极限承载力取值。桩机的压力表，应按要求检定，以确保夹桩及压力控制准确。

3）对预应力管桩在现场进行全数检查：a. 检查管桩的外观，有无蜂窝、露筋、裂缝；色感均匀、桩顶处无孔隙。

b. 对管桩尺寸进行检查：桩径（±5mm）、管壁厚度（±5mm）、桩尖中心线（＜2mm）、顶面平整度（10mm）、桩体弯曲（＜1/1000L）。c. 管桩强度等级必须达到设计强度的100%，并且要达到龄期。

（二）、预应力混凝土管桩施工要点分析

2．1 管桩的定位

测放桩位时．在桩位中心处用钢筋头打入土中，然后以钢筋头为圆心、桩身半径为半径用白灰在地上划圆，使桩头能依据圆准确定位。管桩基础施工的轴线定位点和水准基点应设置在不受施工影响的地方。一般要求距离群桩的边缘不少于30m。

2．2 管桩的堆放与起吊

管桩在装车、卸车及现场到过时，现场辅助吊机采用两点水平起吊，钢丝绳夹角必须大于45°管桩在施工现场的堆放应按下列要求进行：

a管桩应按不同长度规格和施工流水作业顺序分别堆放。以利于施工作业。

b堆放场地应平整、坚实。

c若施工现场条件许可，宜在场面上堆放单层管桩，此时下面可不用垫木支承。

d管桩裢堆二层或二层以上(最高只能叠堆四层)时，底层必须设置垫木，垫木不得下陷入土，支承点设在离桩端部0．2倍的桩长处，并应在垫木处用木楔塞紧以防滚边。垫木应选用耐压的长木方或枕木，不得使用有棱角的金属构件。

e打桩施丁时，采用擘门吊机取桩、运桩。若立桩采用一点绑扎起吊，绑扎点距离桩端0．239l(l为桩长)。

2．3 管桩的垂直度控制

管桩直立就位后．采用两台经纬仪在离桩架l5m以外正交方向进行以观察校正，校正的要求是打人前垂直控制应在0．3％以内，成桩后垂a应控制在0．5％以内。每台打桩机配备一把长条水准尺，可随时量测桩体的垂直度和桩端面的水平度。

2．4 管桩压入施工需注意的主要问题

a应做好压桩力等技术参数的记录，遇异常情况及时通知有关人员，以便妥善处理。

b严格控制终压条件，保证压桩质量。注意用水准仪对最后一段沉桩情况的观测看变形是否已趋近于零。油压表显示的终压力是否已稳定地达到要求的终压力。或者桩机是否真

正出现浮机，卸荷时桩身是否有明显的回弹，卸荷后残余沉降是台控制在20～30mm以内。

c对于土层分布极不均匀的场地，不能根据邻近已压桩的桩长来配桩．以免出现余桩太多或送桩太深的现象。当桩压至接地面时，注意观察压力表的凑数，与邻近桩平地面时的压力值作比较，如果相筹不大，则可以参照邻近桩长来配桩。如果相差很大，读数比邻近桩低很多时，需考虑比邻近桩更长的接桩：读数比邻近桩大很多的霈考虑比邻近桩更短的配桩。

d桩尖的密封性对承载力的影响．预应力管桩通常采用封口的十字桩尖，在现场靠人工电焊与桩端板连接，焊接的密封性很难控制。桩尖穿越土层过程中，由于受力变化，易开裂、渗水。对于长桩，以摩阻力为主，这种渗流影响不大：对于短桩或超短桩，以端承力为主，如果持力层土体在地下水渗泡下变软，将大大影响承载力。

e在土方开挖过程中，要注意开挖方式。严禁各种机械的运行引起未开挖之土向已开挖方向蠕变，对管桩形成单侧压力，加强施工过程中基坑士移的监测。要求落实专人负责基

坑的集水排水工作，严格控制开挖分层厚度。为避免机械碰撞桩身。可考虑在桩周围30～50cm范围内的土方用人工开挖。

3．预应力混凝土管桩施工中应注意采取有效减小挤土效应的措施

3．1设防挤沟

防挤沟应在邻近周边建筑物或道路处没置，以减少压桩引起表层上的水平位移。

3．2 应力释放孔

应力释放孔设计考虑周围建筑物及道路、管线等分布远近、对变形及沉降敏感性和场地内各公寓楼工程桩的布置密度等影响因素．布置应力释放孔。应力释放孔应填充中粗砂至地面，利用砂性土的强透水性，及时消散管桩施工过程中产生的超孔隙水压力。

3．3 预钻孔辅助沉桩

采用先钻孔取土．再静力压桩。具体做法是：选1根比桩径稍细的钢管，并将抱箍千斤顶的夹具改造成网弧形，以夹持钢管。在钢管上每隔30cm水平焊1根钢筋防止下压时打滑。

施工时用圆弧形的夹具象压桩一样将开口钢管压下，下压的深度视土的坚硬程度(反映为压桩力的大小)而定，然后拔出。

3．4 压桩顺序

在软土地区打较密集的桩时，为了避免或减轻打桩时由于土体的挤压而发生移动，除了应遵循自中间向两个方向对称或向四周、由一侧向单一方向的打桩顺序外，尚应先根据地质资料。

3．5 合理安排压桩进度

在软弱土地基中。沉桩施工速度过快，不但显著增加超静孔隙水压力值。

二、应用优势

1、工期方面的优势

1）PHC高强预应力管桩采用静压法沉桩，具有无噪声、无振动、无冲击力，可实现24h作业，增加施工时间，缩短施工工期，桩体为工厂预制，可以说静压桩步入基础处理工业化轨道。

2）从成桩速度上说，PHC高强预应力管桩成桩工序少，操作简单，吊装就位，调整桩基及桩的垂直度。施压复核垂直度继续施压至设计标高成桩时间短正常情况15m的桩一台设备每天可成桩40余根。但是CFG桩是复合地基，满堂布桩，桩数较多，为防止串桩需隔排、隔桩跳打，每个工程要打三遍且每遍打完后须将钻出的泥土外运,同样也受用电负荷的影响。

3）灌注桩CFG桩需要对桩体混凝土养护，因此验桩或桩需要停工40天左右，而PHC管桩为预制桩无需等桩混凝土达到安全期才验桩，这浇的PHC管桩施工工期优于灌注桩。另外验桩单位三可利用静力压桩的机械作为反力装置，无需动用吊车、汽车便可验桩费用降低。、

2、成本方面优势

灌注桩、CFG桩施工时，为保证有效桩的质量桩顶需超灌，严重超过设计需要，超灌1m-2m的情况司空见惯，造成很大的浪费，且带来破桩头的困难。而PHC桩可把桩压定深度，不存在超灌部分和人工破桩头，吊车吊运桩头等问题，有效减少了浪费。另外，CFG桩为满布桩，采用筏板基础。PHC静压管桩为墙下布桩，采用条形基础，可大大减少桩数。PHC静压管桩桩端摩阻力的发挥强于CFG因此桩长也有所减小。虽些静力压桩单位长度的价格高于CFG桩但是从桩长、基础形式、施工工期、验桩费用等几方面综合考虑PHC静力压桩较CFG桩成本优势较为明显。

3、环境污染方面有优势

PHC静压管桩施工过程中无湿作业，无成孔护壁工艺，因此场地无需设置泥浆池，施工过程中无需清运泥浆。另外静力压桩工艺消除了施工噪声的污染。因此，采用PHC静压管桩对减少环境污染有着积极有影响。

预应力管桩由于其所具有的诸多优点，已在我国众多地区得到广泛应用与发展。在其应用过程中，建设者只有一方面严格落实现有各项技术规范、措施和有关经验．另一方面在工程实践中不断改进提高其技术应用水平．才能进一步地提升预应力管桩施工质量．才能有效促进该技术的进一步完善与提高，才能真正实现保证建筑工程施工质量的根本目的。

参考文献：

1、建筑桩基技术规范JGJ94-94；2、建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-2001；3、建筑地基与基础施工质量验收规范GB50202-2002；4、砼结构工程施工质量验收规范GB50204-2002；5、砼强度检验评定标准GBJ107-87；6、先张法预应力砼管桩GB13476-1999；7、预应力混凝土管桩（图集）03SG409.