预应力混凝土管桩施工质量控制探讨

廖梦耘

预应力混凝土与普通混凝土相比，具有抗裂性好、刚度大、材料省、自重轻、结构寿命长等优点，为建造大跨度结构创造了条件，因而广泛用于土建、桥梁、管道、水塔、电杆和软枕等领域。

近年来，由于预应力混凝土设计理论和施工工艺与设备的不断完善和发展，高强材料性能的不断改进，预应力混凝土得到了长足的发展和进步。基于预应力混凝土管桩产品的系列化、工业化、市场化，并且成型质量稳定，强度高，节约资源，施工周期短，桩长调整较方便，噪声对环境影响小，对环境无污染、无剧烈振动等优点，预应力混凝土管桩先张法在实际工程施工中得到了广泛的应用，但在施工中暴露出来的种种质量问题也是值得人们注意的。

施工质量控制的中心任务是要通过建立健全有效的质量监督工作体系来确保工程质量达到合同规定的标准和等级要求，根据工程质量形成的时间阶段，施工质量控制又可分为质量的事前控制和事中控制。

1 质量事前控制

1 )在施工过程中首先确定设计图纸中的基础环境、地质条件，由于地质勘察报告对场地地质土层厚度变化不可能十分准确的描述清楚，若在沉桩过程中桩头贯入度变化非常小或者贯入度突然增变，尤其是管桩遇到贯入度变化非常小时，设计图纸应明确处理方法，若随意加大压桩力，致使桩身破坏，并且明确管桩接头部位防腐措施实现的技术要求和相应的处理措施。

2 )设计图纸应综合工程地质情况、上部结构特点、荷载大小及性质、施工条件等因素，确定管桩型号后，同时应明确沉桩设备或建议使用压桩机械设备型号和压桩方式。一般由施工单位自行确定不利于管桩的质量控制。

3 )预应力混凝土管桩专业施工单位现场要有完整的质量保证体系，在施工过程中必须有专业持证人员上岗管理，针对工程特点编写施工组织设计和施工方案指导施工过程。如复杂地质条件下的专项施工技术措施，工程桩接头焊接质量，抗拔桩接头质量及探伤检测，接头防腐处理的方法必须有明确的处理意见。

4 )监理单位现场监理人员必须经过专业培训，熟练掌握关于管桩接头焊接和防腐，抗拔桩的连接，以及预应力混凝土管桩施工技术，施工单位报批的管桩施工方案审批流程。专业监理工程师编制的监理实施细则就管桩施工质量的预控措施、质量控制点的设定要求明确，以及指导监理人员对现场的微观监督工作针对性强。

2 事中控制

1 )测量放线:在打桩施工区域附近设置控制桩与水准点不少于两个，其位置以不受打桩影响为原则(距离操作地点40 m以外)。轴线控制桩应设置在距外墙桩5 m～10 m处，以控制桩基轴线和标高。2)桩基的轴线和标高在施工单位测量完毕后，作为监理方一定得认真细致的进行复查，经过检查复核并应办理预检手续，归档备查。3)现场预制桩质量必须符合GBJ 321-90预制混凝土构件质量检验评定标准的规定，预应力管桩混凝土需达到100%的设计强度后方可运输进场，并应具备下列资料:a.桩的结构图及设计变更通知单;b.材料的出厂合格证和试验、化验报告; c.混凝土试验配合比通知单;d.焊件和焊接记录及焊件试验报告;e.钢筋隐蔽工程验收记录;f.混凝土试件强度等级测试值报告;g.桩的质量检查记录。4)桩的吊点定位，利用桩架附设的起重钩吊桩就位。预应力管桩起吊时捆绑牢固，起吊点符合力学原理要求，在距桩顶端0.2 m处设置吊点，吊索与桩之间要加衬垫，起吊时平衡起升，避免碰撞和振动。桩堆放时要按长度分类堆放，堆放场地坚实平整，且承重点设置在吊点附近距端点0.2 m处，堆高不超过两层，两端桩错落长度不大于10 cm。5)预应力混凝土管桩采用静压沉桩施工时，垂直度偏差值是一个重要的质量控制点，桩身垂直度偏差过大直接影响单桩承载力。沉桩前每个桩位都经过施工单位放线定位和复核，也经过监理工程师对桩位的复核。沉桩时，管桩垂直度控制采用顶压式设备施工可设置两台约成90°方向的经纬仪，测量导杆和桩的垂直度来实现调整和控制;采用抱压式沉桩设备通过自动安平仪能较好地控制管桩垂直度。6)压桩过程遇到压力突变或异常时要引起充分重视，及时将情况反馈到设计和相关部门。如孝感某商住房在施工过程中，施工③轴×Ⓑ轴的ZT3承台编号为54号桩时，现场配桩16 m，现场压桩力一直上不去，经送桩达到18.5 m时压力仅为628 kN(正常压力不小于2 800 kN)，经与设计取得联系后该桩已报废，并由设计单位出具设计变更对该桩承台进行处理，即采用将该承台以柱心为中心旋转90°再施工两根桩进行处理。7)压桩过程碰到硬土层，不能用力过猛，管桩抗弯性能力不强往往容易折断，抬架时也要轻抬轻放。否则会造成桩身开裂并易发生桩架倾斜倒塌事故。8)压桩机的液压入桩有一定的垂直行程高度，如YZY360桩机的垂直行程为1.5 m，即每入桩1.5 m，即松开抱桩器。开动油泵使之上移，再抱桩固定压入，循环作业。在开始的第一二个行程，要特别注意控制桩身的垂直度。记录入桩行程深度及相应压力值，以判别入桩情况正常与否及桩的承载能力。9)接桩间歇时间，标准中均明确焊接接头应在自然冷却后才继续沉桩，冷却时间不宜少于8 min，根据实际情况合理控制时间。施工、监理人员不仅要重视沉桩工艺的连续性，还要重视管桩接头的防腐处理。

3 结语

在预应力混凝土管桩施工存在的问题中，大部分是由于管桩的自身问题和施工中的施工人员和监理没有履行自己的任务，因此，在预应力混凝土管桩施工中，只有应用科学合理的质量监理工作方法和工作程序，才能使现场的质量工作变被动为主动，实施有效的动态监控，尤其是在打桩及后续工作中要坚持科学、严谨的工作态度。只要施工单位严格执行国家、地方有关技术规范，加强现场人员的现场质量，保证体系正常运行，不断提高现场施工人员的质量意识，密切配合现场监理工程师工作，凡是现场监理工程师发现、提出的影响质量的因素，立即整改，预应力管桩的施工质量目前存在的问题完全可以克服，施工质量完全可以确保。

［1］ 《建筑施工手册》编写组.建筑施工手册［M］.第4版.北京：中国建筑工业出版社，2003.

［2］ 重庆大学，同济大学，哈尔滨工业大学.土木工程施工［M］.北京：中国建筑工业出版社，2003.

［3］ JGJ 94-94，建筑桩基技术规范［S］.

［4］ GB 50202-2002，建筑地基基础工程施工质量验收规范［S］.