1、预应力管桩简介

 

　　1.1预应力管桩的优点

 

　　（1）单桩承载力高。高强预应力管桩（PHC）混凝土强度等级达到C80，桩身竖向极限承载力非常高，穿越土层能力特别强，能够打入密实的砂层和强风化岩层。桩端进入密实的砂层或强风化层后，经强烈的挤压，改变了桩端周围砂层或岩层的原始状态，使得桩端的承载力提高80%～100%。因此，相同直径的桩，管桩承载力比沉管灌注桩和钻孔灌注桩要高。

 

　　（2）桩身混凝土强度高，耐锤击，穿透能力强，成桩质量可靠。预应力管桩混凝土强度等级高，抗裂弯矩远高于方桩，具有较强的工作性能，能确保桩身在锤击及穿越较坚硬的土层中保持完好，大大减少桩裂、断桩事故的发生。

 

　　（3）单位承载力造价较低，性价比优越。根据一些统计资料，预应力管桩的单位承载力造价要低于灌注桩，基桩总体经济效益指标优于其他桩型。

 

　　（4）施工速度快，工效高。预应力管桩在专业厂家进行生产，相比灌注桩，减少了混凝土浇灌和养护时间。正常施工条件下，采用静压法，一个台班可沉桩7～15根。

 

　　1.2预应力管桩的局限性

 

　　（1）在障碍物多的地区、石灰岩地区，以及从软塑层突变到特别坚硬层的非整合层均不适用。

 

　　（2）预应力管桩属于挤土桩，挤土效应若处理不当，会引起工程事故。特别是锤击法沉管方式，所产生的震动和噪音，会对周边环境产生有害影响。

 

　　（3）预应力管桩对地质报告要求很高，尤其对持力层起伏变化一定要查清楚、准确，否则将给工程造成被动。

 

　　2、地基处理形式的选择

 

　　目前软基处理中使用的方法主要有钢筋混凝土灌注桩、沉井、深层水泥搅拌桩、换填法、碎石桩或砂桩挤密法、桩土复合地基、超载预压等。粉喷桩、散体材料桩方法，造价低廉，但施工质量不易控制，目前许多地区已规定不建议采用；超载预压方法由于软弱地基土的强度很低，存在基础的稳定性问题，不可能快速加载，制约着工程的进度，影响工程本身的经济效益。采用造价较高的桩基础，尽管桩基础具有承载能力高、应力传递路径明确、地基变形小的优点，但其浪费整个或绝大部分天然地基承载力，尤其在工程场地土相对较好的情况下，更显浪费。

 

　　3、施工技术

 

　　3.1测量放样

 

　　由专职测量人员将施工图上的桩位通过轴线控制点逐个测放在打桩现场，然后制作“样桩”，即在桩位中心点地面上打入一支长约30cm的钢筋，使其露出地面5～8cm，再在其上扎一小片红布条，并在当天计划施打的个桩位上，用白灰在“样桩”附近的地面上画上一个圆心与“样桩”重合，直径与管桩径相等的圈，以方便插桩。

 

　　3.2桩机就位

 

　　桩机进场安装调试好以后，行至桩位处，使喂桩口与地面的样桩基本对准，调平桩机，再次用吊线锤校核喂桩口中心与地面的样桩对准无误。

 

　　3.3吊桩喂桩

 

　　由于管桩节长较短，因此一般采用单点吊将管桩吊直，先将管桩头部插入桩锤下面的桩帽套内，再用人工扶住管桩下端将管桩桩尖（靴）在白灰圈就位。

 

　　3.4桩身对中调直

 

　　桩吊入后，由指挥员指挥将桩徐徐下降到桩离地面10cm左右，对准桩位，并将桩打入土中0.5～1.0m，暂停下打，再从桩的两个正交侧面用经纬仪或吊线锤校正桩身垂直度，待桩身垂直度偏差小于0.5%，同时桩帽、桩身、桩位之三中心线重合，并确认桩位未发生偏差时才可正式开压。

 

　　3.5沉桩

 

　　锤击打桩宜重锤低击，沉桩时因先前贯落度过大只能采用点击方式，然后才可连续锤击。第一节桩下沉时需防止管桩在自重压力下突然下沉并陷入地面以下，即发生“掉桩”事故，施工时，吊桩钢丝绳不可放松太多，先缓慢松绳以管桩自重下沉，若下沉不到位再采用桩锤重力触压管桩桩头使之继续下沉。

 

　　3.6接桩

 

　　当每节桩下沉至桩头露出地面0.5～1.5m时开始焊接第一节管桩。接桩时要求对位准确，为便于对位可在下节桩头临时焊接型钢挡柱，确保上下桩中线重合；焊缝坡口先用钢丝刷刷除泥土铁锈，露出金属光泽。

 

　　3.7送桩

 

　　送桩采用钢质送桩器或预制桩进行，应在送桩器侧面标出尺寸线，便于观察送桩深度。

 

　　3.8收锤

 

　　当桩尖被打入设计持力层一定深度时，施工人员即可考虑终止锤击。过早停打，则桩的承载能力达不到设计要求；过迟收锤，桩身、桩头可能被打坏。

 

　　3.9管桩检测

 

　　成桩后验收检测须应进行静载试验确定复合地基承载力。检测数量在同一条件下不应少于3根，且不宜少于总桩数的1%；当工程桩总数在50根以内时，不应少于2根。

 

　　4、施工过程中需要注意的问题

 

　　在进行吊插桩之前，应该对于装架、桩身以及桩位进行严格的检查，保障质量达到施工的要求标准之后开始进行插桩施工作业。另外，在沉桩的过程中，如果管桩孔充满水的时候，应该在抽干之后在进行锤击施工作业，在锤击沉桩的时候宜采用重锤低击，在刚开始的时候需要保障落距比较小。等达到一定的深度并且桩身稳定之后，按照相应的要求的落距进行施工。在施工是过程当中，应该尽可能的减少接桩，在进行接桩的过程中宜在桩尖穿过硬土层之后进行，单桩接头通常情况下不宜超过四个。在进行接桩的时候，应该保证各节桩的轴线在一条直线上，其上下节之间的桩轴线的偏斜程度不应该大于3%，并且要使各节桩偏斜应反向的错开。此外，管桩桩节间的连接的部件，应该符合相应的设计要求的强度以及耐久性要求的标准，在打桩的过程中应该避免出现偏移现象，对于出现上浮或者是下沉现象的沉桩应该进行反复的捶打，保证其符合相关质量要求的标准。在施工完成之后，还应该对其施工的质量进行检查，桩的质量应该符合设计要求以及相关标准的规定，对其应该进行全面的检查，打入桩的数量以及布桩的形式应该符合相应设计要求的标准。

 

　　5、检测

 

　　管桩施工完成后，要及时进行检测，由于工期紧张，本工程采用了桩基高应变法和低应变法对单桩承载力和桩身完整性进行检测，管桩的单桩承载力由桩端极限阻力和极限侧摩擦力组成。

 

　　6、结语

 

　　目前，预应力混凝土管桩的生产执行国家建筑标准设计《预应力混凝土管桩》（03SG409），在管桩的设计、施工方面，工程实践经验尚不够丰富。尽管有些地区编制了相应的技术规程，但国家尚未出台统一的预应力混凝土管桩设计、施工技术标准。随着预应力混凝土管桩技术的不断推广应用和发展，以及对预应力混凝土管桩的理论和工程实践经验的不断积累，相信预应力混凝土管桩技术将进一步得到规范，应用水平将会不断得到提高。

 

　　参考文献：

 

　　[1]刘凯.预应力混凝土管桩施工工艺浅谈[J].技术与市场，2011，17（12）：310-315.

 

　　[2]熊勇.预应力混凝土管桩的适用范围及施工工艺浅析[J].城市建设理论研究，2011，（15）：247-251.

 

　　[3]胡舸，吴红伟.水利工程建设的施工质量控制初探[J].科技致富向导，2010，11（15）：97-102.