建筑预应力混凝土管桩基础的施工管理

2015-08-15李俊英安徽理工大学安徽232001

江西建材 2015年10期

■李俊英 ■安徽理工大学，安徽 232001

1 案例介绍

某建筑工程建设地上15层，地下 1层，建筑总施工面积为11000m2，工程使用人工开挖进行成孔施工，并使用预应力混凝土管桩作为建筑基础。一共设置了550根混凝土管桩。浇筑混凝土使用标号为C30的混凝土进行施工，将强风化花岗岩层作为桩端持力层，设计要求深入风化层0.7m。设计单桩承载力为2400KN，使用十字开口型的桩尖。

2 施工前的管理措施

2.1 施工机械选择策略

根据建筑工程的施工要求选择合适的施工机械，为更好地满足设计要求，工作人员应该根据具体情况，选择导杆锤或筒式柴油锤。然而，由于导杆锤轻便灵活便于携带，方便用于打桩，且轨道式导杆锤能量不大，沉桩的时间较长，若锤击次数过多则会损坏桩的本身。所以，进行现场施工作业时，往往采用筒式柴油锤，因为与导杆锤相比其具有能量较大、沉桩的时间短、锤击次数少的特点，都符合重锤低击的要求。

2.2 施工前期准备策略

现场施工工作的开展必须要提前做好准备工作，然后再选择走管式打桩机或者履带式打桩机进行操作。主要准备工作包括以下几点:首先，保证施工现场场地的平整，防止施工安全性受到设备放置不安稳的影响，尤其在雨季更要特别注意现场施工的安全防护工作，将出现危险的程度降低到最低;其次，标高的控制不容忽视，采用多种措施保护标高，使其不受沉桩的影响。施工进行中，不能忽视定期的复测工作，保证标高的准确性，采用专业技术检测测量工具再使用，将误差降低，把成桩打造成符合规定的质量水平，对施工过程中所需要的工程桩及时运送，合理摆放收集，这样可以减少二次搬运的引发的人力、物力、财力的浪费。

3 施工中的控制措施

3.1 打桩前质量控制

(1)严格检查管桩及接桩所用焊丝、防腐材料的合格性，包括它们的出厂合格证、生产厂家资质证明、检查质保书和检验报告，根据工程的设计要求检测其是否达标。(2)管桩的抗裂、抗弯强度检测。(3)检查桩身混凝土的质量、尺寸是否符合设计要求，桩靴是否坚实，桩头套箍法兰盘是否平整、通气孔的设置位置等［1］。(4)经检测对验收合格的管桩有规律的收集在场地上，堆放时保持平整，保证枕木的位置与吊点的位置保持一致，但是堆放层数需少于4层。(5)打桩队内的各类工作人员(焊工、起重工、吊装工、电工等)都必须有有效的上岗证件。

3.2 打桩施工过程控制

3.2.1 打桩顺序

打桩顺序不能随意，正确的打桩顺序可以减少挤土、打桩的难度降低，单幢建筑物的打桩有以下操作方法:由中心到四周成圆周逐渐施压，或由场地的其中一侧向另外一侧施压;小直径桩施压需要先打桩，大直径桩靠后;深桩先施压，浅桩在后。根据工程地质的实际情况计其尺寸，将打桩顺序确定为:沿施工轴线中心分两个方向:上下游。但是必须遵守先长后短，先深后浅的顺序进行施工。

3.2.2 配桩

施工前必须根据工程勘测资料认真研究分析，确定每根桩的长度，然后制作详尽的配桩表，交予监理部审核，然后进行施工，这样有利于有效减少截桩、接桩的次数，降低施工成本。

3.2.3 吊桩

起吊前必须做好以下准备工作，首先，将钢丝绳和索具栓牢固，拴在桩上端吊环附近拴上索具，单丝要小于吊沟30cm;然后，用桩机将管桩吊起，确保桩尖与桩位中心垂直对准，再将其慢慢插入土中;最后，将索具撤掉，把桩帽扣在桩顶。吊桩时一定要定位好，切忌硬拖桩。

3.2.4 插桩与沉桩

由于桩的角度一旦出现差错，矫正工作就会很麻烦，所以在桩打入过程中必须确定正确的位置。在地面上插入第一节桩时，垂直度须小于0.5%。检测桩的垂直度时，可以将互成90°的两个经纬仪摆放在桩机周围，但需要保证距离为20cm左右。一旦桩身的垂直度不小于0.8%时，要及时采取措施补救修正。要用重锤低击法进行沉桩操作［2］。开始打桩时，因为桩的下沉量大，所以将落距控制在小的范围内，当发现桩入土达到一定深度后，再根据设计方案规定的落距进行操作。在打桩工作中，桩帽和弹垫要保持正常状态，桩锤、桩帽、桩身三者尽量控制同一条轴线上，锤击不能出现偏心的情况。如果遇到自然因素的阻碍(大雨、大风、下雪等恶劣天气)，施工单位必须停止管桩的施工操作。

3.2.5 接桩

两个桩节与原桩节轴线保持一致是接桩必须要注意的细节，施焊面上存在的杂物(泥土、油污、铁锈等)要进行彻底的清理。当下节桩的桩头与地面保持1～1.2米的距离就可以进行接桩操作。进行接桩施工时，导向箍要安装在下节的桩头上，上节桩找准正确的方向后，需要焊接4～6个对称点将其固定，然后再将导向箍撤掉。接桩焊接需要呈现对称性，焊接的层数大于2层，焊缝保持连续、饱满、无气孔、无裂缝的状态。接桩完成后，确保上下两节桩的顺直，轴线不能有大于2毫米的差距。一次性进桩量较少的情况在接桩工程中比较常见，这样会对工程整体造成不好的影响，一方面，整个预应力混凝土管桩基础的施工工期可能出现延后的情况，另一方面，预应力混凝土管桩施工现场先前投资的设备运作停滞的问题，这样可能会导致大量的经济损失。根据相关的实践经验，在预应力混凝土管桩作业施工期间，沉桩困难的问题比较常见，所以现场施工管理人员必须根据实际情况采取有效的措施解决此问题:(1)正确选择桩锤及其击打能量:现场施工人员必须根据现场实际情况仔细研究，根据工程项目的特点及工程承载力客观实际，选取适当的桩锤，着重对桩锤的击打能力检测，因为桩锤与现场施工的结果息息相关:如果选择的桩锤击打能力不大，施工现场的沉桩困难问题就会经常出现;如果选择的桩锤击打能力较大，在操作过程中，桩体会受到破坏，应该在实践工作中尽量避免此类现象的发生。(2)对现场工作进行全面管理:现场工作人员必须根据预应力混凝土管桩基础的具体情况，第一时间与设计负责人进行沟通和交流，详细全面了解问题，根据施工需求，调整混凝土管桩的有效桩长以满足实际的施工需求［3］。以上工作完成后，在进行试桩作业中，必须以前期的勘察报告数据资料为依据，准确设置试桩的位置，试桩作业的代表性得到一定程度的体现，因而会减少因贯入度不准确导致沉桩困难等问题出现的几率。

4 施工过程中需要注意的问题

(1)在沉桩作业中，一旦发现桩头破损、桩身有裂缝、突然跑位倾斜等现象时，必须第一时间与现场有关人员沟通交流采取措施处理，减少不必要的处理流程，最大限度使生产质量和进度不受影响。如果在管桩施工工程中发现有21根桩有裂缝和破损的现象，监理部门需要第一时间与设计负责人联系沟通，经过研究，设计方允许的情况下，已经到达V层土区的2根桩桩底和2根左岸翼墙抛石区的除外，其余的根桩都必须进行补桩，只有这样施工进度和打桩质量才能不受影响。

(2)沉桩过程中还会出现桩内涌浆，通气孔被堵塞的现象，这会导致当桩入土达到3～6米时，会出现被打破或出现裂缝的现象，为了避免此问题的出现，施工人员进行第一节桩打入时，必须严格测量桩内涌浆的深度，当测量根桩离通气孔只有50厘米左右时需要停止作业，此时需要用泥浆泵把泥浆抽出，此操作一支持续到第一节桩被打入到合适位置。