建筑工程中预应力管桩地基的施工技术研究

建筑工程中预应力管桩地基的施工技术研究

许明明

山东鲁检工程鉴定咨询有限公司 山东济南 250000

摘要:近年来，预应力管桩技术逐渐成熟，广泛应用于建筑工程中，并取得了良好的效果。由于一些建筑工程软土地基施工难度较大，对预应力管桩技术的实施提出了较高要求，对此可结合工程基础设计，确定预应力管桩的相关参数，并且对预应力管桩施工技术要点进行探讨，为建筑工程施工顺利进行提供重要保障。基于此，本文主要就建筑工程中预应力管桩地基的施工技术进行了分析。

关键词：预应力管桩；地基；施工技术

引言

桩基是建筑物的地基，它直接关系到建筑物的整体质量和安全。预应力管桩是一种基础桩型，它具有污染小、施工速度快、区域适应性强等诸多优点，在工程施工中得到了广泛的应用。预应力管桩在工程建设中能够很好地满足环境保护的需要，具有很好的应用前景，是工程质量的重要保证。为了进一步提高工程质量，必须确保预应力管桩的施工质量。

1建筑工程中预应力管桩地基的施工技术

某高层住宅建筑项目，总建筑面积约为140万m2，房屋高度为57.9m，地上19层，地下1层，Ⅵ类场地，抗震设防烈度为8°。地基土主要以粘土为主，除上部土层以外，含水量均较高，孔隙比和湿密度较大。对此可判断本工程项目为软土地基。下文就预应力管桩地基的施工技术进行分析。

1.1桩机就位

对施工现场表层土质试压，如果承载力无法满足桩机要求，需采取换填处理方法或者铺垫整块钢板方式，之后采用起重机将桩机吊运至指定施工位置，调整桩机平台，使其处于水平状态，并对准桩位。采用吊勾法吊运吊装管桩，将其平稳地运输到施工位置，缓慢将桩的一端插入到桩帽中，将管桩放入到夹桩箱中，并且将管桩扶正，采用普通焊机，将开口型桩尖焊接在桩体上，焊接后插桩，插入深度达到0.3~0.5m时，通过线锤控制桩体的垂直度，垂直度偏差不超过桩长0.5%。

1.2压桩

每节单桩压桩前需要在桩身划出标记，以便于观察和记录桩的如土深度。夹持油缸夹紧桩体，启动压桩油缸，开始压桩。压桩时，按照1m/min的速度连续压桩，利用经纬仪在两个正交方向校对桩体垂直度，进入土体30~50cm后，停止压桩，校对桩体垂直度后，重复上次动作，启动压桩机，连续压桩直至达到设计位置。利用经纬仪随时监控桩身垂直度，一旦发现桩身偏移，需立即调整，并且控制好终止条件，具体可根据桩的大小确定终压力值，当桩长不超过14m时，按照设计极限承载力的1.4~1.6倍，确定终压力值，当桩长超过14m，小于21m时，则按照设计极限承载力的1.1~1.4倍取值。

1.3接桩

接桩前，将接头表面杂物清理干净，清除表面铁锈，在两个对接桩头四周均匀对称点焊，点焊4–6点，本工程采用钢端板焊接，在下部桩设置定位圈，使得上部桩和下部桩对直，桩头沉入0.5~1.0m时开始进行接桩，上部桩与下部桩对接后，利用抱箍调整，使其保持接缝严密。焊接时，采用三人同步对称施焊，要求不少于3道焊接道数，焊接后进行质量检查，保证焊缝连续饱满，不得有凹痕、咬边、焊瘤、夹渣等表面缺焊，并且要清除周围的焊渣，保证焊接牢固，待到焊缝自然冷却至常温后，再进行压桩。

1.4送桩

采用钢板制作钢柱体送桩器，通过热处理增加送桩器结构强度，使其大于桩身强度。送桩前，送桩器与桩体间设置厚度均匀桩垫，保证送桩器与桩顶断面充分接触，用螺栓将送装器与桩头拧紧，标好送桩深度及最后1m位置线，通常送桩深度不超过2m。送桩时，尽可能连续满载负压送桩，不少于3次，一次性将桩体送到底，避免中途停歇，详细记录贯入度，当达到贯入度时，立即停锤，最后贯入度不宜小于20mm/10击，如果持力层是基岩风化层时，可适当减少贯入度，但要保证不宜小于15mm/10击。观察钢送桩器垂直度，如果超过1∶350偏心度，则要立即调整。若桩顶标高超出设计规定，采用专门的截桩器进行截桩，禁止采用大横锤对桩进行捶打或者敲击。

1.5终止压桩

一般情况下，送桩压力为设计压桩力的1.3～1.5倍，在达到标准后，维持正常压力10min并且沉降量不大于2mm/min即可终止压桩。在同一种地质条件下，当发生静压力明显增大或降低等异常现象时，应立即停止施工，并向监理汇报，如有必要，应增加静力触探等施工勘察的补钻数据，找到原因后实施相应措施。在完成管桩工程后，如出现高出地面的桩头，应采取防护措施，防止施工机械的冲撞。在机械开挖过程中，必须对铲斗的入土深度进行严格的控制，以免造成桩顶破坏。

1.6桩帽的施工

在完成管桩工程后，应向监理单位报告并进行复合地基的承载力测试，通过后才能进行桩帽工程。在桩的顶端开挖已填埋的砂砾，开挖的深度、宽度以及长度应根据桩的设计高度和桩帽的设计尺寸来确定。开挖后再进行打磨，形成砂砾状的土模。在桩顶下30cm处插上木塞，保证桩塞的稳定，防止滑动，同时，按照设计要求，对钢筋笼和桩盖进行加固，并对保护层的厚度进行严格的控制。经过检验、混凝土的灌浆和维护，在混凝土浇注时，尤其是在预应力管桩的施工中，必须进行振动夯实。

2预应力管桩施工质量控制要点

预应力管桩的施工不仅要严格按照流程和工艺施工，还要在质量控制要点上下足功夫。（1）桩帽与桩身之间、送桩器与桩之间应有合适的弹性垫圈，桩帽、压桩器与桩身之间的间距为5~10mm。（2）桩机安装完毕后，要将桩头的垂直调整控制在0.5%以内，然后进行压桩，并随时对桩身的垂直度进行测量，如有明显的误差，应及时停止，调整好后再进行加压。桩身压实后，垂直度不宜超过1%。（3）桩的上下节要焊接牢固，下节桩端安装导向环，确保上下节段的连接，如果桩节间有很大的空隙，则采用钢板焊接，接头间距不能超过2mm。一根桩柱原则上应一次性压实，不能人为中断。压桩必须在压实的同时进行插入。压桩深度的控制应结合压桩力设计高程以及稳定压下沉量等，并依据工程地质情况及设计需要，进行综合考虑。（4）在进行压桩时，必须保证桩架的牢固和稳定，桩帽与桩体应保持在相同的竖直轴线上，确保桩架不受斜压。采用J422焊条用于管桩的焊接，进行焊接时，首先采用点焊方式进行焊接，分三次将焊缝焊满，第二次焊接时，应清除上一次焊接时的残渣，并保证焊缝饱满无夹气孔、夹渣等。（5）桩端的钢帽应清理干净，除去污垢和其它杂物，在焊接时要把四个点都固定好，再进行对称焊，以减小焊接的变形。接桩时应快速、连续地进行沉桩，间隔时间不可过长。（6）在沉桩过程中，如果出现了突然的变化，要使桩始终在承受轴向压力的状态，必须对偏移进行调整，避免出现断裂和质量问题。如出现位移或桩顶、桩体出现严重裂缝、断裂等情况，应立即停止压桩，并与工程部门沟通，对其原因进行分析，采取处理措施。施工过程中，如果桩发生挤断、隆起、挤偏等现象，必须按跳桩顺序施工，调整压桩速率。

结束语

综上所述，预应力管桩具有适用范围广、污染小、施工速度快、区域适应性强等优点，适用于具有压缩性或松软土层，桩体穿越一定厚度的土层时，要综合分析桩机的压桩力、土层密度、厚度、形态、土层力学参数、桩型等方面的技术指标。施工中要把控各个环节的工艺和质量，力求发挥出该技术的潜力，保障建筑工程的建设效果。

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