静压预制管桩施工技术

2015-08-15廖伟宏赣南医学院第二附属医院总务处江西赣州341000

江西建材 2015年6期

■廖伟宏 ■赣南医学院第二附属医院总务处，江西赣州 341000

静压预制管桩施工是通过静力压桩机的压桩机构，利用压桩机自重与机架配重反力将预制桩压入土中的一种沉桩工艺，是目前建筑行业中使用较为新颖的一种施工技术，其优势在于成本较低、施工效率高与保护环境等方面，具有较高的推广与普及价值。

1 静压预制管桩施工及其特点

第一，自动化程度高，能够提高施工效。在静压预制管桩施工采用机械施工，具有较高的自动化程度，在正常的施工中，每台施工管桩的数量是同样承载力灌注桩的15～25 倍，因此使施工的进度大大提高，缩短了施工工期，节约了施工的成本。同时，施工现场干净整洁，也极大的降低了工作人员(工程人员、建立人员)的劳动强度。第二，能够节约工程成本。在提高施工效率的同时，由于管桩自身并不需要承受冲击力，因此预制管桩的含钢量降低，钢筋含量仅为普通灌注桩的0.4%，并且预制管桩大多数都是空心体，砼的含量也大大减少，管桩重量降低，也节约了工程成本。第三，能够提高工程质量。由于静压预制管桩子在进入施工现场前需要进行严格的出厂检查，并在达到施工现场后由建立部门进行检查与验收，合格后方可用于施工，因此从这个角度上看，工程的质量能够获得一定程度的提升。

2 静压预制管桩终压力与极限承载力的关系分析

静压力下，当预制管桩垂直沉入粘土层，桩周围土体受到挤压扰动，桩周土的抗剪强度会降低，桩身易下沉，桩尖一旦进入持力层，压力值就会迅速上升到或者超过设定的终压力，此时在一段时间内持力层的砂粒就会发生相对滑移，桩的承载力下降。但在压桩终止一段时间后，土体的抗剪能力、桩的侧阻力又会恢复，而侧阻力恢复与桩长把有关，根据经验通常将桩分为长、中和短三种，因此得出的终压力与极限承载力关系的经验公式为:

长桩L ＞21m，Rsm=0.8～1.1Quk

中桩L≤21m，Rsm=1.0～1.3Quk

短桩L≤14m，Rsm=1.1～1.6Quk

其中，Rsm 为静压桩终压力值;Quk 为单桩竖向极限承载力标准值。该经验公式系数供能考，当桩长较长、土质较好时，恢复系数可取下限值，反之则取上限值。

3 静压力预制管桩施工技术

3.1 施工前的准备工作

在进行静压预制管桩施工前，操作人员应对静压桩机的各个机构性能进行仔细的检查，尤其是桩机夹具、油压泵等，保证设备的正常使用。工程人员还需要了解工程的地质报告以及地下管线的分布，清晰把握施工图纸，绘制施工的桩位编号图，根据编号依次进行预制管桩的施工，做好标记。同时项目部的技术人员需要根据图纸对桩基型号、数量与规格进行统计，然后订货，进入场地后由监理人员进行质检，合格后用于施工。

3.2 静压预制管桩施工方法

3.2.1 测量放线

在打桩现场周围的合适点标定水准基点来控制打桩时的施工标高(水准点标定数量最少两个);在完成打桩后，标定每根桩基的位置坐标，桩基以外轴线控制桩距外墙应＞5m。

3.2.2 桩机就位

工程操作人员通常采用横移机构和纵移机构将打桩机送至打桩地点，在大妆前将施工场地进行平整，确保桩基移动不受影响，并用钢板对桩位点进行覆盖保护，避免桩位误差的产生。

3.2.3 吊桩、插桩与桩身对中调直

预制砼管桩应根据工程的需要，先将管桩运至桩点20m 内的区域，让起重机能够吊起管桩，在吊桩的过程中，应采用钢丝绳加固定物捆绑在桩身上部3m 处进行捆绑，然后将桩身移至打桩机夹具口内，起重机移开后，管桩桩头轻触地面。确认打桩机夹好管桩后再进行下一根桩的操作。在确认管桩桩身夹紧后，通过桩机横移与纵移机构的操纵来进行转身的对中调直，在检查合格后进行静压沉桩。

3.2.4 静压沉桩

技术人员必须在确认打桩机型号、配重符合施工要求后，再进行打桩。打桩前进行探桩，了解土层分布，去除土层中的阻挡物。较浅土层的阻挡物可用挖掘机挖除;当土层较深时，先采用钻机打穿阻挡物，然后在击穿的孔内插入管桩并向下沉桩;当管桩没入较深土层无法拔出时，采用小型钻机进入管桩空心部分进行钻孔，在击穿阻挡物后在沉桩。

3.2.5 接桩

预制管桩基桩的施工应在高于桩头0.5～1.0m 处完成，桩身的各个部分均应保持顺直，上、下偏差应≤2mm，并在对接前清洁管桩接触面，保证无灰尘。管桩焊接通常采用二氧化碳保护焊接方式，并保证有4～6 个焊点，先进行点焊，然后进行对称焊接，焊接层至少有两层。在内层焊接完成后，应对焊接处进行清理，然后再进行外层的焊接。焊接应连续饱满，高度在8.0mm 左右，焊接完成后进行自然冷却，待冷却完成后再进行下一步的施工。

3.2.6 送桩

当管桩顶部仍然处于地面以下，就可以采用专用的送桩器进行送桩，将另一管桩送到桩顶部设计标高。当压桩力大于规定者时，可不用压到管桩顶部的设计标高处。

3.2.7 终止压桩并做截桩处理

在完成压桩后，应根据图纸进行压桩控制，在较长管桩施工中，需要对管桩的端压力进行控制，在静压沉桩压力满足设计要求后就可终止压桩;而在较短管桩的施工中，就需要同时对桩长与端压力进行控制，在端压力满足要求时可停止压桩;若管桩长度达到设计标高，而端压力并未达到设计要求时，应以管桩长度为标准，终止压桩。管桩施工中通常不需要进行截桩，但管桩超出设计标高时就必须截桩，通常采用的截桩工具为专用的锯桩器。

4 静压预制管桩施工质量控制措施

在静压预制管桩的施工个过程中应加强管理与质量控制工作，从而确保预制管桩工程的质量。

首先，对配桩、送桩方案进行优化。在配桩的过程中，应按照设计图纸进行每个桩的配桩，并在每个桩施工前，将第一条配桩应适当长些，以便工程人员对该施工场地地质情况的掌握。而其它的桩配桩时，可根据第一根桩的入土深度进行加减，从而实现对从材料的合理应用，达到节约管桩的目的。其次，根据施工场地的实际情况确定压桩的标准。在预制管桩施工前，勘察人员、设计人员、建设人员与监理人员需要进行压桩试验，选择具有代表性的桩位(通常为3 个)进行静压试验，第1 条桩应连续压到设计极限单桩承压力，而第2、第3 条压到设计值的60%。再次，观测来对桩身的垂直度进行控制，当发现存在倾斜时，应对桩身立即进行调整，确保其垂直度偏差≤0.5%，并在成桩后偏差≤0.5%。同时做好静压预制管桩的电焊连接，管桩电焊连接时需要由两人对称施焊，保证电流适中，焊缝必须密实，防止施工缺陷。

此外，应做好记录工作。认真做好施工记录，将当日记录的资料和数据及时上报，并在所有桩施成施工时，及时请监理对桩长、送桩深度进行复核，并由监理送甲方代表确认。