预应力混凝土管桩施工质量控制

浅谈预应力混凝土管桩施工质量控制

前言：由于预应力混凝土管桩可实现工厂化生产、桩材生产速度快而且质量易于控制、沉桩施工方便、设计单桩承载力高、能有效丹约建筑材料、降低工程造价等优点，目前被广泛地用于高层建筑、工业厂房、市政设施、码头、烟囱以及各类高塔、碑等工业与民用建构筑物的桩基础。根据桩身混凝上设计强度等级可将预应力混凝土管桩分为预应力混凝上管桩（PC 桩）和高强度预应力混凝上管桩（PHC桩）：根据英桩尖的型式又可分为敞口型桩和闭口型桩：根据桩身配筋情况有A型、AB型和B型桩。预应力混凝上管桩由于其圆柱型形状和单桩设汁承载力较髙的特点，沉桩施工采用打入式和静压式。结合本工程实际施工的情况，注谈锤击打入式预应力混凝土管桩施工的质量控制。

1.工程施工概况：

本工程而积较大，场地全部采用效应力管桩，桩长约18—24米之间，本工程试桩采用髙强度预应力混凝土管桩（PHC桩），沉桩方式为锤击打入式，桩锤选用DELMAG-80型筒式柴汕打桩锤，每根桩由二肖桩组成，接桩形式为C02气体保护半自动焊接和电弧焊接。桩径分别为6500、6600,最后三阵控制贯入度为3cm°

2.预应力管桩的施工质量问题分析

结合该工程预应力管桩施工中出现的情况，来简单探讨一下管桩沉桩施工的质量控制，并针对出现问题应采取的措施。

2.1桩头破碎

2.1.1桩的制作质量差导致问题发生

打桩前桩材虽进行了进场验收，但是由于施工现场仅能根据施工规范对成品桩进行外观质量检查，结合生产厂家提供的产品合格证判左成品桩材的质量。桩材内在质量问题施工现场是很难检査的。比如：管桩制作时桩头严重跑浆，形成空洞；桩身混凝丄强度不够：预应力主筋的墩头髙出桩端面等。针对此类问题，应在加强桩材外观检查的基础上，重点检査预应力主筋的墩头是否高出桩端而以及桩法兰盘附近是否出现空洞，对于桩法兰盘附近是否岀现空洞可根据敲击声音判断。

2.1.2超应力作用使得桩头破碎

打桩过程中桩顶受到适当均匀的锤击力是顺利沉桩的关键，正常施工时桩顶应全而积均匀地承受锤击，在桩顶局部而积受力或承受超允许数量锤击的状态下，形成超应力作用于桩顶引起桩头破坏。引起桩顶承受超应力作用主要有以下三个方而的原因：①偏心或局部受力形成超应力作用。a桩顶不平：b施打时桩锤、桩帽、桩身中心线不在同一直线上；c桩帽尺寸不合理或缓冲措施不完善；d打桩时桩身垂直度偏差超规范等易形成桩顶超应力作用：②超负荷形成超应力作用。8打桩锤选型不当，锤击力远大于桩材的承受力；b遇到坚硬障碍物时持续高档位猛打：c接桩施工或机械故障使得桩在厚粘上层中停滞过久，引起桩周摩阻力加大，为克服此摩阻力而使用髙锤击能量打桩；d地质勘察资料不准或欠缺引起设计失误，为达到失误的设讣目的而强行大能量沉桩等导致超负荷形成超应力作用；

2.1.3锤击力缓冲不到位形成桩顶破碎

施工中打桩锤的锤击力缓冲问题必须予以高度重视，切实作好桩锤与桩帽之间、桩帽与桩顶之间的缓冲工作，作到措施得力、及时更换缓冲垫等，否则将可能导致桩头破碎的质量问题发生。

2.2桩身破损断裂或出现纵向裂纹

2.2.1桩材在制作过程中所存在的质量缺陷是导致打桩过程中出现桩身破损断裂或出现纵向裂纹的主要原因。桩材质量缺陷表现在：①桩外形尺寸偏差超允许值，主要有桩身矢曲、桩法兰倾斜、预应力主钢筋墩头神出法兰盘外、桩管臂厚出现负公差超偏以及钢筋外履等：②桩材内在质量缺陷则表现在混凝土强度不满足设汁、髙压蒸养等生产工艺欠佳和钢材质量存在质虽缺陷。桩材外在的质量缺陷可以通过检验来发现，而内在的质量缺陷在现场则很难被检查出来，某些断桩或出现纵裂等质量问题往往是由内在质屋缺陷所引发的。杜绝和减少质量缺陷的有效办法是选择质量稳定、信誉良好的桩材生产厂家。

22.2打桩施工不当引起的断桩或纵裂

2.2.2.1沉桩过程中若桩身倾斜过大，在桩承受锤击状态下，地而以上桩身因缺乏侧向约束易出现桩身竖向失稳而导致断桩；

2.2.2.2预应力混凝上管桩设计一般采用电焊接桩，电焊接桩施工质量的好坏对桩身是否断裂有直接的影响，有条件的情况下应优先选用自动焊或半自动焊，使接桩质量更有保证:

2.2.2.3桩材在装卸、搬运过程不规范操作导致桩材在锤击前即出现裂纹，此裂纹在锤击作用下出现扩大并最终导致沉桩过程中出现断桩或桩身纵向开裂；

2.2.2.5多节桩接桩施工中，由于桩身不垂直、接桩不直，桩中心线成折线形，锤击作用下可能断桩：

2.2.2.6打桩过程中桩锤、桩身（或桩锤、送桩器、桩身）中心线不在一条线上，偏击导致断桩、桩身纵向开裂或桩头破碎等质量问题；

2.2.2.7打桩施工不规范操作，在沉桩过程中遇到不明障碍物或致密土层时，以及由于接桩施工、机械故障等沉桩中断时间过长形成桩周阻力加大时，持续使用大能量锤击沉桩，导致断桩发生：

2.2.2.8不合理的打桩施工路线、施工顺序造成后施工的桩沉桩困难，强行大能量沉桩导致断桩或桩顶破坏，布桩较密集时此问题尤其明显。

2.2.3地质及设计原因造成沉桩质量问题

由于地质勘察的勘探孔不可能做到与桩设计同数屋、同位置，这样就有可能出现地质勘察资料与实际地质情况不完全一致的情况，有可能出现桩尖实际已进入持力层并符合设计，而地质资料却表明桩尖还未进入设il•持力层的问题。此时若设计、监理等有关人员仍坚持原设计，则有可能出现桩因锤击过大而导致桩身混凝土出现疲劳破坏而断桩。

施工规范规泄打桩停锤控制标准一般采取双控的原则，施工过程中应灵活掌握，若过分强调设计指标必须达到，则可能造成桩承受超量锤击而出现断桩等，当然为保证工程质量，对沉桩过程中岀现的桩暂时打不下去的“假凝”现象应予以高度重视。

2.3沉桩达不到设计控制要求

2.3.1勘察设计方而的原因，勘察资料太粗或有误，与实际地质情况发生较大的出入，使得桩尖实际已经进入持力层，而从勘察资料方而反映沉桩还不到设计标高；