浅析预应力混凝土管桩施工技术及其控制

1、浅析预应力混凝土管桩施工技术及其控制 【摘要】随着我国现代化建设的开展，建筑市场开展的需求，我国的预制管柱的技术有了较大的开展。预应力混凝土管桩由于其具有质量保证、施工方便、施工时间短、现场脏污少等等许多优点，而被广泛采用。本文通过对南京市某桩基工段的工程实践经验，阐述了先张法预应力管桩的施工程序及控制措施。【关键词】预应力混凝土管桩；施工技术；质量控制1工程概况拟建工程工程为用地面积2.6万平法米的某商业中心，地下2层，地上3层的现浇钢筋混凝土结构。预制钢筋混凝土ZH1桩PHC-600-AB-130，设计单桩承载力特征值为2600KN，进入3-3层粉细砂2.4米；预制钢筋混凝土ZH2桩PHC

2、-600-AB-110，设计单桩抗拔承载力特征值为400KN，单桩抗压承载力特征值为800KN。2工程桩施工工艺流程先张法预应力混凝土管桩：测量定位→压桩机就位→吊桩、插桩→桩身对中调直→静压沉桩→接桩→在静压沉桩→送桩→终止压桩→切割桩头。3工程桩主要施工和质量控制3.1管桩验收。3.1.1管桩混凝土龄期应到达或相当于28天的龄期强度，且应有质量合格证书。3.1.2在实施压桩之前，严格按照设计要求和国家标准对管桩外表进行检查验收，验

3、收合格要求见下表。对检查出的不合格产品，坚决禁止使用。3.2桩位放样。根据建设方提供的坐标点、水准点和桩位平面布置图进行桩位放样。桩位均用竹签钉入地下作标记，顶部涂以红油漆，以利于检查核对。桩位放样位置允许误差为：群桩≤20mm，单排桩≤10mm。3.3吊桩。混凝土管桩从生产到完成打桩是要经过屡次吊装才能完成的，因此在这些过程中往往容易造成桩身出现裂缝，这些裂缝在打桩过程中，由于反复受到打桩压应力的作用，极容易使其增大，而至损坏桩身，同时又不容易发现，地下水不断地从裂缝中渗进桩身，这将加速桩内的预应力钢筋锈蚀，使预应力钢筋断裂、混凝土预应压力丧失，降低管桩的承载能力

4、并影响管桩的正常使用寿命。因此正确认识这一点非常重要，尽防止管桩在吊装过程中出现横向裂缝，同时也要防止管桩在运输过程中出现横向裂。首先是选择正确的起吊点绑扎点。经研究说明：桩的端截面的控制弯距M的大小与L1管桩离在端和吊点的之间的距离/L管桩的长度的大小有着密切的关系：当Mmin=0.293时，M取得最小值，其值为Mmin=0.043qL2q=管桩的单位长度的重量；当L2=0或L2=0.5L时，M取得最大值，其值为Mmax=0.125qL2。从中可以看出，Mmax≈3Mmin。也就是说，对一定长度的管桩，随着L1变化，M将在一个很的范围内变化。因此，正确选择一个起吊点，使它

5、处于L1=0.29起吊时的位置，那么可以使得起吊时的截面弯距变得最小，从而使桩身出现裂缝的时机最低，因此在本工程施工时严格要求选择正确的起吊点。其次小心吊装；在实际起吊过程中管桩受到的荷载为动荷载，因此就应该充分考滤动荷载有别于静荷载带来主影响。因为通常的作法是取一个动力系数K标准中K取1.5，如果我们能够在吊装时有效咸小动力系数K的取值，使实际的K小于1.5，这必然可以使实际的载面最大弯矩值变小，取终可以降低桩身出现的机率。因此，在本工程中要求在吊装过程中就要很小心，动作要轻、慢；同还要尽量防止管桩在起吊移动时与其它物体发生碰撞，尤其是剧烈碰撞。3.4压桩。桩机对准就位前，将桩位再复核验收一

6、遍，在无误的前提下施工。桩机对准就位，通过液压顶升装置调整桩机水平，由吊机将桩吊起，在桩起吊前桩的吊点必须正确，桩身的附着物须去除。桩身起吊过程中，应匀速平稳，将桩平安平稳放在压桩机前，由桩机上的吊机缓慢起吊对上桩孔后再放入压桩机的桩孔内，对准桩位慢慢落下，缓慢压入。必须保证第一节桩的垂直度，第一节管桩插入地面时的垂直度偏差不能超过0.5%，因此插桩时应对准桩位，使桩机调整到准确位置，并保持桩机水平，保持桩垂直压入土层。在距桩机正、侧面即90°两个方向1020米处设置2台经纬仪或吊锤，用以观测垂直度情况，用压机支腿油缸调整垂直，插桩垂直度误差不准超过0.5%，对中调准前方可实施压桩，

7、此时不断观察偏差与垂直度，假设有不满足及时调整。压桩过程中，司机应经常观察压力表，控制压桩阻力，调节桩机压力同步平衡，防止偏心，并详细作好施工记录。如果桩在初压时发生偏斜，应及时纠正，有可能情况下应拔出，清理障碍物后再重新压桩。在进行同一根桩压桩过程中，各工序应连续施工。施工过程中应及时详细真实地填写各项施工记录、施工日记、工程报验表等有关资料，以便技术资料归档。压桩速率一般为单双缸行程为1.0m/分钟。可根据地层情况和施工情况而定。3.5接桩。焊接前应将桩端埋设铁件、特别端口坡口上的浮锈及污物去除干净，露出金属光泽。接桩就位时，下节桩头须设导向箍以保证上下桩节找正接直，上下节桩错位偏差不宜大

8、于2mm。如上下桩节间隙较大，可用铁片填实焊牢，结合面之间的间隙不得大于2mm。焊接时第一层必须用CO2保护焊打底，确保根部焊透，其质量应符合?钢结构工程施工质量验收标准?GB50205的规定。坡口错位偏差应≤2mm，焊缝高度偏差≤1mm。接桩时，为减少焊接变形，沿接口圆周宜对称焊六点，待上下桩节固定后再撤除导向箍，分层施焊，正确掌握焊接电流和施工速度，每层焊接厚度应均匀，每层间的焊渣应去除干净，方能再焊次一层，坡口槽的焊接必须满焊，电焊厚度宜高出坡口1mm，焊缝必须每层检查，焊缝不应有夹渣、气孔等缺陷，满足?钢结构工程施工质量验收标准?GB50205焊缝的要求。按

9、照设计要求，接桩时间不得超过15分钟，接桩后待焊缝降温大于1分钟再开压。3.6送桩。当压入的桩外露局部压桩机无法施压时，必须采用送桩器送桩。送桩器必须底部与管桩桩顶应全部密切接触，加热缓冲垫层，以免送桩时桩头破损。送桩器上标明刻度，用以确定送桩的深度。压桩最终控制：符合设计要求。3.7压桩顺序。压桩的顺序根据场地的地形、地质、桩基的设计布置密集程度、管线等以及压桩机移动方便等因素来决定。预应力混凝土管桩沉桩行走路线，应根据桩基平面尺寸、密集程度、深度、桩机移动方便等因素决定沉桩顺序。一般情况下不同的桩基应先深后浅、先大后小、先长后短；由于本工程抗压桩施工区域地基承载力较差，需要处理所以先施工抗

10、拔桩区域，对于相邻桩中心距小于1.5m的桩必须跳打。3.8桩头灌芯的质量控制。桩与上部结构的连接主要通过桩的承台，如何保证桩与承台的连接到达要求，是保证工程质量的关键，因此桩头嵌入承台的长度不宜太短，有关管桩技术标准规定不宜小于10cm。本工程中在桩头的桩管内填充3000mm高的C40细石混凝土，并在混凝土中均分插入614钢筋与承台连接，在施工时首先去除桩头和桩心内的残留物，目的是保证混凝土秘桩的粘结，并用钢钎或震动棒震实。从实例调查中可知，有不少是由于桩嵌入承台长度缺乏，抗拔不够，因此在地震设防区有必要把桩嵌入承台的长度加长，且桩头的插筋长度也应加长及增加配筋量，桩头填芯砼的强度等级应满足标准要求和设计要求。4结语预应力混凝土管桩以其桩身质量可靠、承载力高、施工工期