高强预应力混凝土薄壁管桩施工的质量和安全控制措施

２００７年第４期

安徽建筑１概述

随着施工技术的发展，我国的桩基工程步入了迅猛发展时期，尤其是这几年来各种桩型设计种类繁多。静压高强预应力薄壁管桩由于具有施工环境整洁无排污、单桩承载力直观、质量稳定、施工效率高、工期短、噪音低、造价低和无震动等特点，越来越被设计院、业主和广大工程技术人员重视和采用，已在很多地区得到广泛应用。然而，资料和工程实践表明，由于高强预应力薄壁管桩的高脆性和桩基地质的不确定性，由此也引发了许多施工质量和安全技术问题。本文结合静压高强预应力管桩的施工特点，针对这些问题进行了探讨，并介绍了在实践过程中如何采取一些具体措施来控制其施工质量和安全。

２工作机理和影响施工质量的因素

在桩压入过程中，以桩基本身的重量和配重作为反作用

力，克服压桩过程中的桩侧摩阻力和桩端阻力。当管桩在竖向静压力作用下沉入土中时，桩周土体发生急速而激烈的挤压，土中孔隙水压力急剧上升，土的抗剪强度大大降低，桩身很容易下沉。

静压管桩基础的施工质量虽然较沉管灌注桩、锤击桩等施工方法稳定，但由于其工序多、

涉及面广，在全过程中，稍有不慎或把关不严，就会造成质量事故或质量隐患，教训也是屡见不鲜的。影响桩基施工质量的因素有多方面，如：地质勘探资料的局限性、地质情况的不可预见性、桩身的高脆性、桩身材料预

制或压桩施工管理不完善等。

因此，静压管桩桩基工程的施工应全面考虑各种可能影响因素，细致地做好各项事前控制工作，将隐患扼杀在摇篮中，同时也有利于工程进度和造价的控制。

３静压高强预应力管桩施工质量控制

３．１静压高强预应力管桩施工流程及质量控制点

定桩位（测量、编号、复合）→压桩机到位（确定型号、标定

技术参数）→吊桩、

对中（控制吊点、垂直度）→焊桩尖（查焊接）→压第一节桩（确保桩垂直度）→焊接接桩（查电焊工资质、焊条、焊序、焊接层数、质量、自然冷却时间等）→压第Ｎ节桩（进行全过程测量、

调控）→送桩、终桩（对送桩压力与标高进行双控）→移机（地压耐力、

压桩顺序）→截桩（锯桩器截割）→记录、核查压桩及桩基检测相关资料。

３．２压桩前的质量控制

①审核施工方案。主要看其施工人员配备及持证上岗情

况；选用的压桩机型是否符合场地地质情况、是否符合设计图纸中选用的管桩规格及单桩竖向极限承载力的要求；压桩顺序安排是否符合建筑桩基有关技术规范要求；质量、安全、控制措施是否到位等。

②现场检查压桩机是否安装调试好，油压表是否按期检

测，配重是否满足大于１．２￣１．５倍单桩竖向极限承载力的要求，是否会产生沉机、走位等现象；边桩、角桩是否有足够压桩位置和是否会对邻近建筑物产生侧向挤压影响；施工现场架空和地

下障碍物是否已经处理。

③管桩进场时应检查其出厂合格证、

检验报告和产品说明收稿日期：２００７－０３－１６

作者简介：任时峰（１９６３－），男，上海人，毕业于安徽建筑工业学院，学士，工程师。

高强预应力混凝土薄壁管桩施工的质量

和安全控制措施

任时峰

（芜湖市正泰工程建设监理（咨询）有限责任公司，安徽

芜湖２４１０００）

摘

要：文章结合静压高强预应力混凝土管桩的施工特点，针对施工质量和施工安全技术问题进行了探讨，并介绍了施工实践过程中如何采

取一些具体措施来控制施工质量和施工安全。其实践经验对开展预应力混凝土管桩施工有较好的借鉴作用。

关键词：高强预应力；混凝土管桩；侧向挤压；质量控制；安全控制中图分类号：ＴＵ４７３．１

文献标识码：Ｂ

文章编号：１００７－７３５９（２００７）０４－０１０８－０３

ＱｕａｌｉｔｙａｎｄＳａｆｅｔｙＣｏｎｔｒｏｌｆｏｒＨｉｇｈ－ｓｔｒｅｎｇｔｈＰｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄＣｏｎｃｒｅｔｅＴｕｂｅＰｉｌｅＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ

ＲｅｎＳｈｉｆｅｎｇ

（ＷｕｈｕＺｈｅｎｇｔａｉＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＰｒｏｊｅｃｔＳｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎａｎｄＣｏｎｓｕｌｔｉｎｇＣｏ．，Ｗｕｈｕ

２４１０００，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎａｃｃｏｒｄａｎｃｅｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｈｉｇｈ－ｓｔｒｅｎｇｔｈｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｔｕｂｅｐｉｌｅ，ｔｈｅａｒｔｉｃｌｅｄｉｓｃｕｓｓｅｓｉｔｓｑｕａｌｉｔｙａｎｄｓａｆｅｔｙｉｎｓｕｒａｎｃｅｐｒｏｂｌｅｍｓａｎｄｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｍｅａｓｕｒｅｓ．Ｔｈｅｐｒａｃｔｉｃａｌｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｈａｓｒｅｆｅｒｅｎｔｉａｌｖａｌｕｅｆｏｒｔｈｅｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｔｕｂｅｐｉｌｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈ－ｓｔｒｅｎｇｔｈｐｒｅｓｔｒｅｓｓ；ｃｏｎｃｒｅｔｅｔｕｂｅｐｉｌｅ；ｌａｔｅｒａｌｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ；ｑｕａｌｉｔｙｃｏｎｔｒｏｌ；ｓａｆｅｔｙｃｏｎｔｒｏｌ

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２００７Ｎｏ．４

书，核对其型号、规格及桩身的外观质量进行全数检查。管桩应按不同规格、长度及施工顺序合理堆放在坚实平整的地上（一般宜单层堆放，叠层堆放时不得超过４层），并采用可靠的防滚、防滑措施。

④检查电焊条、焊丝、桩尖等其他进场材料质量证明文件，并现场核对实物。

⑤复核轴线、桩位、控制标高的准确性。桩位复测允许存在偏差值，单桩为１０ｍｍ，全桩为２０ｍｍ。桩位可用打入短钢筋、系上红色胶带和洒一圈白石灰水来做醒目标志。

⑥正式压桩前应组织设计、地质、建设、监理、质监和施工等单位在现场共同进行工艺性试压桩，以确定持力层强度、桩长、终压值、复压次数和复压时沉降量等收桩标准的重要参数。３．３压桩过程质量控制

①桩在起吊时应保持平稳，保护桩身质量，避免砸、撞、拖造成断裂，起吊时同时检查桩身有无裂纹，是否完好，对断裂桩进行报废处理。桩在现场翻运后堆放平整。

②应严格按照施工方案及有关技术规范的要求进行施工。施工顺序应考虑群桩的挤土效应，一般不同的桩基应先深后浅、先大后小、先长后短；同一单体建筑或全桩承台应先施压场地中央的桩，后施压周边的桩；当毗邻其他建筑物时，由毗邻建筑物向另一方向施压；如周围为基坑的支护时，其支护结构应在主体桩施工完成后再行施工。

③第一节桩吊桩到位后应核对其桩心是否对准桩位中心，若地面土体被桩机碾压变形导致桩位标识位移时，应重新拉轴线确定桩位。

④当管桩插入地面１ｍ左右或接桩时施工人员应利用桩机驾驶室现地面垂成９０°角的侧面进行观察，调整好桩的垂直度，垂直度偏差不宜大于０．５％。在施压桩过程中决不允许用桩机拖桩来调整桩位和垂直度，以免造成桩倾斜、折断，从而影响成桩的质量。

⑤为防止由于桩管内水渗入至持力层使其风化岩岩体软化，发生管桩承载力下降、沉降加大的现象，焊接桩尖时焊缝应饱满连续，并在第一次接桩前向下节管桩内灌入１．２ｍ￣１．５ｍ高的素混凝土。

⑥管桩对接前应用钢刷将上下端板清刷干净，用导向箍引导上节管桩就位，使上下节顺直后才开始施焊。焊接时，宜先在坡口圆偶周上对称点焊４￣６个点固定，拆除导向箍后再行施焊，焊接层数不得少于二层，并且焊缝应饱满连续，焊好后应自然冷却８ｍｉｎ以上方可施压。严禁用水冷却和焊接后立即施压。

⑦沉桩过程中应根据地质资料和设计图纸要求进行控制。沉桩速度不能过快，一般控制在每分钟１．８ｍ左右为宜；沉桩过程中，当桩尖遇到硬土层或砂层而发生沉桩阻力突然增大时，可采取忽停忽压的冲击施压法，使桩缓慢下沉直至穿透硬土或砂层。当遇到持力层岩面起伏较大时，可采用调整静压力或反复施压法使桩尖逐渐进入岩层内，然后再加大静压力，这样就可以避免桩头侧向受力较大而发生断桩现象。沉桩过程中除接桩停留外宜连续施压，接桩停留时间也不宜大于３０ｍｉｎ。

⑧在沉桩过程中如果压力值突然下降、沉降量突然增大或桩身污染倾斜、跑位，可能是断桩。对于配置封口型桩尖的管桩，可通过吊线垂丈量桩长或吊低压照明灯直接观察来判断是否断桩。沉桩过程中如有断桩、桩身混凝土出现裂缝、地面隆起、邻桩上浮或压桩至设计桩长但仍未达到收桩的终压值要求，或终压值满足收桩要求但桩长不能达到设计要求时，应与设计、地质等有关单位人员联系，分析原因采取相应措施处理后方可继续压桩。压桩时如遇地下障碍物，可根据其深度分别采用除障、引孔、避让等措施解决。

⑨压桩过程中应采用水准仪定点、定人、定仪器对已完成的桩点标高及时测量，待压桩全面完成后，再行复测，如两次测量差大于２０ｍｍ，表明浮桩较严重，必须复压。

⑩压桩时应合理配制桩长，尽量使同一承台桩接头位置相互错开，并避免接桩时桩尖处于砾砂层内。截断后的短桩被重新利用时其长度不宜小于３ｍ，同时要认真检查其是否有裂缝。当需要送桩时，送桩深度不宜大于２ｍ。

沉桩过程中应认真观察压力表读数，做好原始数据纪录。应记录所压桩号、节数，每节配桩长度，每节桩压力表的读数和稳压时贯入度、终压值等，以判断桩的质量和承载力，防止错压、漏压现象发生。

收桩是整个压桩过程的关键，应严格按照工艺试桩确定的收桩标准要求进行。一般情况下，桩长应达到设计图纸要求，终压值略高于２倍单桩承载力特征值，然后利用２倍单桩承载力特征值进行３￣５次复压，每次持荷时间１ｍｉｎ￣２ｍｉｎ，其最后两次沉降量总和应小于设计要求或小于５ｍｍ．

３．４基坑开挖阶段的质量控制

基坑开挖时可根据桩的分布密度，利用不同型号的挖掘机与人工挖土相结合的方法进行。挖土过程中机械设备严禁靠近桩身；深基坑压桩完成２周以后才允许开挖，并应采取分层、均匀、对称方法开挖，及时去除桩间土；严禁将土堆放在基坑边坡附近，以减少桩侧土的侧向位移，防止桩位移或折断。

３．５桩基检测

桩基检测一般采用低应变法来判断桩身完整性，用单桩竖向抗压静载试验确定单桩竖向抗压极限承载力。抽检数量应根据建筑物的重要性、地质条件、成桩质量可靠性和相关规范规定来确定。一般先取２０％以上且不得少于１０根有代表性的桩做低应变检测，对于３桩或３桩以下承台抽检桩数不得少于１根。低应变检测完后，应根据其检测结果，选择有代表性的Ｉ、Ⅱ、Ⅲ类桩做静载；静载试验的检测数量不应少于３根，且不宜少于总桩数的１％，当工程总桩数在５０根以内时不应少于２根；静载检测完后，用Ｉ类优质桩、Ⅱ类合格桩的静载试验结果１１

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桩基研究与地基基础１０９