预应力混凝土管桩施工技术及问题处理

2016-03-13汪起宏福建厦门361000

河南建材 2016年3期

关键词：处理措施施工技术

汪起宏福建厦门（361000）

预应力混凝土管桩施工技术及问题处理

汪起宏
福建厦门（361000）

摘要：结合工程实例，对PHC高强预应力混凝土管桩施工的技术进行详细阐述，以预应力混凝土管桩为切入点，对其施工工艺与技术进行介绍。与此同时，对施工过程中普遍存在的质量问题给出切实可靠的解决方案，进一步确保施工质量达到要求。

关键词：预应力混凝土管桩；施工技术；处理措施

1　工程概况

该工程为住宅楼，总共有18层楼高，建筑面积达到30多万m2。项目位于渤海湾中心地位，是通过填海的方式建成的工地。对场地来说，平坦性比较好，局部存在部分积水。该工程中，地基安全性为二级，重要程度为二级。建筑总体高度达到54 m。从地质条件来看，该工程包括了人工填土、粉土、黏土等土质。地下水深度在1～1.3 m之间。从上可知，提出如下建议，将粉质黏土所在的土层当作持力层。设计方结合目前提供的地质材料，选择了强度较大的预应力混凝土管桩基础。级别是乙级。就桩身而言，其强度级别选择C80，长度等于30 m，且插入持力层的深度大于1 m。工程中，累计安装管桩1.218 2万根。从基桩方面看，其材质是PHC，规格型号为AB500（125）-30 b，单个管桩在纵向最大承受载荷能力是1 200 kN。

2　锤击沉桩法高强混凝土管桩施工工艺

2．1施工准备

在审核图纸过程中，对工程中涉及的所有管桩位置编号情况绘制到施工图中；对建设场地进行平整处理，确保平坦性达到要求，承受载荷能力达到桩基标准；核验管桩，确保质量达标；对安设管桩的相关机械设备进行检查，确保项目建设时设备具有良好的工作性能。

2．2桩机就位

结合施工图中绘制的管桩位置编号，安设轴线，通过钢筋对管桩进行定位。本工程中，地块地质属于加填土，填埋的一些山皮石等，导致在打桩过程中出现来回走动的情况，从而对土层形成扰动，无法达到平稳施工的标准。因此，必须清理掉这些山皮石，填埋上细砂，再铺一层钢板，确保施工过程中能够平稳地进行打桩。打完一根管桩时，结合打桩施工工艺，把打桩设备移到管桩的位置，并对其垂直度进行调整，同时确保稳定性符合要求后，再次进行打桩。移桩过程中必须小心谨慎，在运用线锤的基础上，对其水平与竖起方向的垂直度进行核验，确保达到0.5％的标准。

2．3打桩施工

打桩过程中，结合群桩的实际定位情况，按中间向两边的顺序施工。本工程中，运用的柴油锤额定重量为6 t，类型为筒式。就30 m长的管桩而言，打桩时选择11 m+11 m+8 m的配置。顶部管桩长度等于8 m。施工时，如果吊起了长度等于11 m的管桩，则一定要确保其垂直度。此时，可通过双面吊线的方式进行垂直度检查，确保其小于0.5％。打桩时，必须确保锤、桩帽与桩身最大程度处于一条直线上。还要对打桩的速度进行控制，且打好的管桩必须做好保护措施，避免由于快速打桩导致相邻的管桩出现位置移动的情况，降低施工质量。如果管桩下沉难度比较大，要看看打锤时是不是出现偏斜，桩帽是不是有利于打桩作业等。对所有的管桩来说，必须确保一次打桩完工，禁止出现打桩中断的行为［1］。

2．4管桩接桩

打桩作业完成时，管桩顶部和地面之间的距离等于500 mm时，不再继续打桩，应进行接桩作业。接桩过程中，确保两根管桩处于一条直线上，避免出现偏差。此外，确保接头焊接位置无任何杂物。焊接过程中，选用对称焊接的方式，降低焊接过程中由于温度的原因产生的变形。焊条规格为E43，焊接位置有4处，且对称分布在桩身上。采取三层焊接的方式，每次焊接前必须将焊渣清理干净，然后再次进行焊接。

2．5送桩

要确保打桩到设计的高度，可在桩的上端设计一块桩垫，在管桩的顶端安装一个送桩器。对桩锤、管桩及送桩器的位置进行调整，确保它们处于相同轴线上。完成送桩作业后会出现的空孔，必须马上进行填实处理。

2．6桩顶标高控制及成品保护

打桩作业时，在运用水准仪的基础上，对打桩深度进行测量，从而实现对送桩深度进行控制的目的。在差不多达到标高位置时，以200 mm深度为一个单位间隔打桩，直到达到标高为止。管桩埋入地下的深度一定要符合设计标准，方可停止打桩作业。

通常而言，大部分工程都是通过标高进行控制的，通过贯入度对打桩深度进行校核。同时，使用物体对管桩顶部堵住，避免泥沙与水分进到管桩中，对后续施工作业带来不利的影响。

2．7PHC管桩的吊运及堆放要求

单节管桩水平起吊时，可用专用吊钩钩于桩的两端板处，绳索与桩节水平面的夹角不得小于600；管桩起吊、装卸、运输过程中必须平衡，不得撞击，严禁抛掷与滚落；在施工工地临时堆场上堆放管桩时，场地必须平整、坚实，并有排水措施；进场管桩应沿压桩顺序，靠工作面进行堆放，以减少桩的二次搬运，堆放的场地应平整。管桩产品应按规格、类型分别堆放，桩堆放层数一般不宜超过如下规定：外径：300～400 mm堆放3层、外径500～600 mm堆放2层。堆放时，每层应按两支点位置放垫木，垫木支撑应在同一水平面。

3　施工中常遇问题及处理措施

3．1桩身倾斜

如果出现桩身倾斜的情况，需结合实际研究分析。如果斜度超过0.8％，就认定管桩出现了比较大的倾斜。这个时候，如果首节桩尚未完全竣工，需对其作出观测，然后进行纠正。纠正过程中，可采取强行回扳的手段，如移动桩架等。在接下来的焊接作业中，必须确保管桩不出现倾斜，要不然，倾斜角会进一步增加，后续处理将会变得更难。

3．2桩身移位与桩顶上浮

出现这种情况，能够对结构承压能力产生严重的负面影响。为避免这种情况的出现，需对管桩作业流程进行科学确定。此外，打桩时要对管桩出现的浮动情况（如上升或下降）进行认真观测。在四周安排人员进行观测，并在运用水准仪器的基础上对其进行比较研究，对管桩出现上升或下降的情况予以明确。管桩作业时，可由内到外进行，从而最大程度上降低先施工作业带来的不利影响，确保对上浮、位移等幅度进行严格控制，符合设计标准要求。

3．3截桩时产生裂缝

对PHC桩而言，尽管是由强度比较大的混凝土制作而成的，内部结构配置了钢筋，不过其管桩相对较脆，在强劲外力的作用下，很有可能出现裂缝，不利于安全。在管桩作业过程中，尽管符合灌入度设计标准，但打桩深度可能尚未符合标高要求，这个时候，就必须截桩处理。

截桩处理方法有：一是通过环形切割工具对管桩进行切割，二是在运用工具钢的基础上对管桩进行套箍，从而获得相应的沟槽，接下来沿着沟槽进行切割。截桩过程中，不能通过锤打的方式进行截断处理［2］。

3．4管桩桩头破碎

管桩作业时，出现桩头碎裂的可能性很大，其原因有：

设计过程中比较保守，造成桩体长度太长，打桩过程中，不能打到标高位置。不过，施工方依旧把标高当作控制目标，因为打桩难度加大，桩体下沉幅度有限，导致桩头被打坏。

打桩作业时，桩垫受损程度大，要对桩垫进行更换。

因为桩帽和桩在规格尺寸方面无法匹配，在短时间内，桩头受力巨大，从而出现毁损。打桩作业时，为避免出现桩头毁坏的情况，必须让打桩锤、桩帽与桩身三者最大程度地处于一条直线上。如果管桩出现不易下沉的情况，需要看看锤打时是不是出现偏斜，桩帽是不是有利于打桩。对施工者进行技术交底，让施工者全面了解与掌握标高、贯入度两个方面的控制标准，并在施工作业中得以良好运用。从本工程施工作业情况看，出现桩头碎裂的管桩数量为45根，比例只有0.34％。