上个世纪未和本世纪初，在我国普遍采用一种预应力管桩，这种管桩适用范围广，混凝土强度高，具有较高的单桩竖向抗压承载力，由于采用工厂化生产，有着严格的质量保证体系，桩身质量可靠，运输吊装方便，施工文明程度高，施工速度快，能大大加快施工进度，降低基础工程造价，综合经济效益好，因此受到很多投资商或开发商的欢迎。这种预应力管桩在国外如欧美、东南亚许多国家早已普遍采用，目前在日本使用的混凝土桩几乎全部为预应力管桩。

 

　　一、预应力管桩的优点

 

　　预应力管桩是采用高强度混凝土和高强度钢棒与高强度钢丝生产而成，采用先张法预应力张拉工艺，混凝土采用电脑配比加掺合料与外加剂离心成型，进行高压高温蒸养护等先进工艺，整个生产过程全部在工厂内流水作业、机械化生产，有成熟的工艺、完整的质量管理体系和众多优点。

 

　　二、预应力管桩施工质量控制

 

　　预应力管桩的沉桩方式有两种，一种是锤击沉桩，常用的是柴油锤，锤重从1.8t至8t多种。各种类型桩锤的起跳高度是有不同范围的，有的桩锤的油门无档次，较难控制起跳高度，一般情况下是土层的坚硬程度越高，则起跳越高。另一种是静压沉桩，采用的是系列液压静力压桩机，其压力从600～17000kN不等。它通过大功率大流量的液压系统提供静压力和配重及管桩的自身重量提供的反作用力，克服桩周土的摩阻力和桩端土的端阻力将管桩压入土中。

 

　　总之，锤击沉桩和静压沉桩各有利弊，在施工过程中若不能严格地进行质量控制，也会产生诸多的质量问题，现就有关质量问题进行分析探讨，供建设、施工、监理、检测、质量监督等部门参考和重视。

 

　　预应力管桩施工质量控制包括以下几个方面：

 

　　1.施工前的检验。根据建设工程类型和单桩竖向抗压承载力要求的不同，设计部门设计不同类型管桩，建设单位要根据设计图纸向不同管桩制造商进行采购，采购的成品桩进场时要检查其外观质量，如桩端板的平整度，桩身混凝土是否存在裂纹、蜂窝、孔洞等以及管桩在运输吊装过程中是否产生损伤或断裂。对接桩用的焊条、压桩用的压力表等材料和设备也要进行检验，随机带的压力表在施工之前要送到法定计量检测单位进行标定检测，合格后方能使用。

 

　　2.锤击沉桩的质量控制。锤击沉桩施工前，必须处理空中与地下障碍物，场地应平整，场地地基承载力应满足打桩的要求，桩锤的选用要根据地质条件、桩型、单桩竖向承载力及现有的施工条件等因素综合考虑，打桩顺序应符合下列要求：(1)对于密集桩群，应从中间向两个方向或四周对称施打；(2)当一侧毗邻建筑物时，由毗邻建筑物处向另一方向施打；(3)根据基础的设计标高，宜先深后浅，先打长桩，后打短桩；(4)根据桩的规格，应先打大直径的桩，后打小直径的桩；(5)如果采用接桩，应把长桩放在下面，短桩放在上面。

 

　　但是在实际施工过程中往往由于锤重与落锤高度、桩帽及送桩帽与桩径不匹配、垂直度与贯入度控制不当，或因桩接头处焊接质量问题，常常把桩端板与桩头混凝土处击打破损，甚至将桩头打碎、打破，或使桩身中部断裂，两节桩在接头处断开等。

 

　　3.静压沉桩的质量控制。由于压入沉桩机械自身重量加配重块，总重量很大，对施工场地要求条件较高，不但要求场地平整，而且场地地基承载力不应小于压桩机接地压强的1.2倍。压桩顺序是要根据场地工程地质条件确定：(1)场地地层中局部含砂、碎石、卵石时，应对该区域先进行压桩；(2)场地中持力层埋深或桩的入土深度差别较大时，可以先施压长桩，后施压短桩；(3)当场地上多数桩的有效桩长≤15m或桩端持力层为风化软质岩、需要复压时，送桩深度不宜超过1.5m；(4)送桩的最大压桩力不宜超过桩身允许抱压压桩力的1.1倍；(5)静压桩机在施压时压力一定要从小渐渐变大，要严格控制沉桩速度，施压速度一般不宜超过2m/min。

 

　　4.桩接头的焊接质量。桩接头发生焊接质量问题是管桩施工过程中经常出现的一种通病，严重的焊接质量问题是使上下两节桩断开产生水平位移，导致施工的工程桩报废。这种问题多数是人为因素造成的，是施工人员的素质低下、责任心不强、一味地赶进度所引起的。这种焊接质量问题必须要引起建设、监理、质监、施工等部门的高度重视，因为锤击沉桩或静压沉桩会使桩周土层被压密和挤开，使地基土产生水平移动和垂直隆起，可能会造成临近已打入土层中的桩身产生位移或上浮，严重的还会使桩身折断，饱和土中超孔隙水压力升高，造成土体破坏，未破坏的土体因孔隙水的压力变化而发生蠕动，也会导致土体的垂直隆起或水平移动，如果地层中存在流砂或淤泥会推动接头断开的桩产生水平位移，一旦上下两节桩产生水平位移，其单桩竖向抗压承载力就会损失甚至报废。

 

　　根据现行行业标准《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81)要求和焊接的实践经验，在接桩时上下两节桩段应保持顺直，错位偏差不宜大于2mm，纵横双向垂直度偏差不得超过0.5%，上下桩端板之间保持清洁，采用铁刷子清除杂物和铁锈，坡口处应刷至露出金属光泽。上下节桩端板之间间隙不得大于2mm，若上下节桩端板之间间隙较大，可用铁片填实焊接。焊条宜采用E43，最好采用型号为AWS.BR-70S-6、直径为1.2mm的合格焊丝将上下节桩端板之间间隙进行围裹，然后用两支焊枪沿圆周对称地焊4～6个点，待上下两节桩完全固定后拆除导向箍再分层施焊。焊接层数不得少于两层，第一层焊完后必须把焊渣清理干净，方可进行第二层的焊接。电流要适中，焊缝必须饱满连续，不得有咬边、气孔、夹渣、焊瘤，防止假焊等缺陷存在。焊接好的桩接头应自然冷后方可继续锤击或静压，自然冷却时间不宜少于8min，严禁用水冷却或焊好就打。雨天焊接时，应采取可靠的防雨措施，焊接工人必须经过上岗前培训，取得焊接工上岗证。

 

　　5.垂直度控制。锤击沉桩桩机就位时要校正好桩架、桩的垂直度，桩锤、桩帽或送桩帽和桩身中心线应重合，由两台经纬仪进行双向控制。第一节管桩起吊就位插入地面的垂直度偏差不得大于0.5%的桩长。控制好管桩入土时准确性，防止移位或偏位。在管桩入土±500mm左右时，再次校正桩的垂直度。

 

　　静压沉桩桩机在施工过程中应测量桩身的垂直度，当桩身垂直度大于1%时，应找出原因并设法纠正，当桩尖进入较硬土层后，严禁用移动机架等方法强行纠偏。

 

　　产生质量问题在很多情况下是因为施工场地不平整，回填土厚度大，未经过碾压；场地地基土承载力不能满足打桩要求或小于压桩机接地压强的1.2倍，施工机械很难调整桩的垂直度，结果是打入或压入桩偏位、将桩头处拉裂，甚至将桩折断。

 

　　6.单桩竖向抗压承载力设计值的确定。预应力管桩目前市场上的种类很多，管桩的类型有PC型、PTC型、PHC型，混凝土强度有C60、C70、C80，桩的外径有300mm、400mm、500mm、600mm，甚至有800mm、1000mm等，有的管桩由于用途不同，同一直径的管桩又分为A型与AB型等，施工工艺有锤击沉桩和静压沉桩。

 

　　对于锤击沉桩施工的管桩，其单桩竖向抗压承载力的确定主要是根据桩径、锤重、落锤高度，进入桩端持力层的深度和最后三阵30锤的贯入度控制。

 

　　对于静压沉桩施工的管桩主要是根据管桩进入持力层的深度和最终压桩机所施加的压力值来控制。

 

　　三、结语

 

　　预应力管桩在我省部分地区采用时间还不长，仅仅几年时间，随着我国经济技术的不断发展，预应力管桩将会得到不断的推广和应用，将会产生更加明显的经济效益和社会效益，对传统的基础施工形式将会进行一个变革。随着施工工艺和新型施工机械的不断改进，预应力管桩的施工质量将会得到进一步提高。

 

　　参考文献

 

　　[1]建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)[S].北京：中国建筑工业出版社，2008.

 

　　[2]石龙海.浅谈预应力高强混凝土管桩锤击法施工质量控制[J].应用能源技术，2007，(4).