高层建筑静压预应力管桩施工技术的应用分析

程果?李飞

摘 要：在高层建筑中，静压预应力管桩施工技术由于其特有的优势而得到广泛应用，它呈现出制作方便，拼接容易，且具有较强的穿透土层的能力，不会被水下条件所影响，能够很好的适应持力层的起伏变化等特点。高层建筑的质量取决于桩基工程，而桩基的质量则取决于静压预应力管桩施工方案和施工工艺，属于至关重要的一个施工环节。在施工过程中，施工单位要不断加大静压预应力管桩施工技术管理，对各个施工环节进行有效控制，并做好监督工作，不断强化施工的关键部位、重点环节和重要技术，，進一步提升静压预应力管桩施工质量，从而确保高层建筑的整体施工质量水平。本文以为某高层建筑工程为例，对静压预应力管桩施工技术工艺和质量控制进行重点分析和探讨，希望能够给今后的高程建筑施工提供技术参考。

关键词：高层建筑；静压预应力管桩；施工技术

静压桩施工具有低噪声、无震动、污染小、施工快等特点，随着建筑业的蓬勃发展，预应力管桩由原来的低压桩力、小规格管桩发展到目前高强度、高压桩力、大规格的管桩，静压管桩的应用更为广泛，特别是在大中型城市高层建筑工程中得到普遍应用。目前管桩直径一般为300mm、400mm、500mm、600mm， 壁厚为70mm、95mm、100mm、105mm、125mm，类型为A 型（抗压）、AB（抗拔）型，桩身混凝土强度多采用C80，桩长一般为8m-12m，5m-7m短桩根据需要向厂家订货。桩尖形式主要有封口型及开口型，其中封口型又分为十字型及圆锥型，不同的桩尖适用于不同的地质情况。

1 工程概况

某办公楼地下室14686.719m2，建筑物为1栋12层办公楼、地下室一层，建筑高度46.5m，办公楼呈矩形，高12层，地下室一层，桩基工程采用PHC-500A（100）预应力管桩；桩体混凝土强度C80；单桩竖向承载力特征值1600KN。桩长及嵌入强风化泥质粉砂岩的深度0.5m：有效桩长10～20m。

2 高层建筑静压预应力管桩施工技术

1、材料进场。对于预应力高强混凝土管桩质量，着重检查混凝土抗压强度是否达到设计要求。管桩的外观如是否存在表面裂缝、桩端面的平整度、桩身的弯曲度、壁厚、桩外径等指标也均应符合标准和规范要求。要认真检查进场管桩的产品质量保证书、合格证、检测报告等是否齐全和符合要求。

2、运输、堆放和起吊。预应力高强混凝土管桩在运输和堆放时，应考虑自重和支点设置变化可能在桩体内产生影响桩身质量的大小不等的内力。要求堆放管桩的场地必须平整、坚实，并应有排水措施；底层管桩均应按设计要求设置垫木，并挡以楔形木防止滚动。管桩堆放层数应符合设计要求，严禁层间垫木上下错位设置。管桩应按计划分批进场，分类堆放，并应结合施工总平面图和打桩顺序，在不影响桩机行走情况下，尽量靠近打桩区域堆放，以避免二次盘桩等。

3、压桩机械选择。压桩机的选型一般按1.2倍-1.5倍管桩极限承载力取值，静压桩机采用抱压式，桩机的夹具选择长夹具，保证夹桩时，桩身侧压应力较小，且更易控制桩的垂直度。压桩速度为1.8m/min。桩机的压力仪表按规定送检，以确保夹桩及压力控制准确。送桩杆的长度根据压桩机和送桩长度确定，应考虑施工中有超深送桩，送桩一般宜按理论送桩长度加3m。选用10m和12m送桩杆。

4、压桩施工工艺。在所有的桩施压过程中，第一节桩的压桩质量是整个压桩质量得以保证的前提，在第一节桩的定位和垂直度上都要做严格的控制。一是施压时，应先依据桩机的调平机台进行调平，然后在桩机的正面和侧面设立经纬仪，时刻监视下桩过程的垂直度，严格保证桩身的垂直度在允许的范围之内。当下压过程中一旦发现桩身的垂直度过大，则一定要回出已经压入的部分，同时根据经纬仪来调节整台机的水平度，从而保证桩身的垂直度，这时我们要对水平仪的调节数值进行记录作为下次的调平工作的修正值，再重新进行压入，在压入时要时刻观察压桩时的桩身和压力情况，一旦出现不垂直或偏移的情况应及时分析原因、解决问题，在确保压入正确的情况下，才可以实行连续的压入；二是在桩体进入到强风化岩面时由于岩面的不稳定性，管桩压入结束后会出现桩长不一致的情况，这时要把露在外面的管桩进行截除，并保证截除的管桩在地下30cm-50cm以下，这样就可以避免桩机的走动不会对管桩造成损坏。在压桩的施压过程中，现场的压桩测量员要全程地进行桩体的测点测量，从而严格确保桩体垂直度；三是在施工过程中遇到特殊情况时，比如承受的压力值比预算的小并且下沉；桩身的混凝土不坚固、松散、出现裂痕；桩身位置发生变化，桩周出现积水；地面发生变化，邻桩的位置也不稳定，施工人员应立即停止压桩，要在第一时间与设计、监理以及相关人员进行实地考察，研究分析其原因，并采取相应的应急措施。

5、注意事项。一是若采用焊接法接桩时，须分层均匀地将套箍对焊的焊缝填满，为加快施工速度，减少接桩时间，可设2-3名焊工同时施焊，焊毕停约8min即可进行沉桩；二是为减少静力压桩的挤土效应，应采取如下措施：设置袋装砂井或塑料排水板，以消除部分超孔隙水压力，减少挤土现象。袋装砂井直径一般为70mm-80mm，间距lm-1.5m，深度10m-12m。塑料排水板的深度、间距与袋装砂井相同。

3 质量控制

1、加强管桩的进场检查验收工作。管桩使用前应进行全数的外观检查（桩身裂缝、端板的外观）。管桩的吊运应轻吊轻放，避免剧烈碰撞，进场的管桩应分类（长、短）堆放整齐，垫木宜用耐压的枕木，不得用有棱角的金属构件替代。管桩堆放超过2层时，应用吊机取桩，严禁拖桩。当堆放管桩不超过2层时，可拖拉取桩，但拖地端应用废轮胎等弹性材料保护。

2、压桩施工过程中，应对周围建筑物的变形进行监控，并做好记录。

3、对群桩承台压桩时，应考虑挤土效应。主楼群桩设计为开口式桩尖，土方开挖后检查桩芯内挤土约为桩长的1/3，抵消了部分挤土地效应。采取了合理的压桩顺序，由中心向外施压。土方开挖时采取了由四周分层均匀开挖，桩间较密的土方采用小型反铲开挖，则土层中的挤土应力被均匀地释放。

4、管桩与承台间的连接是靠管桩顶部的桩芯内填钢筋混凝土，锚筋伸入承台内。管桩顶部内壁与桩芯混凝土之间为摩擦力作用。压桩后的留孔宜用小木板进行覆盖，以免桩机行走或土方开挖时土石落入管芯内，造成以后清理困难。

5、终压值的控制：终压值由设计确定，一般摩擦桩以桩长为控制条件：第一，大于21m的端承摩擦桩以桩长为主，终压对照；第二，对于14m-21m长的桩，密实砂土持力层时，应以终压力达1.8 倍-2倍的设计荷载为终压控制条件，稳压不少于3 次，每次1min；第三，对于长度小于14m桩，粘土持力层时，应以终压力为终压控制条件；宜连续多次复压，特别是对桩长小于8m短桩，连续复压的次数应适当增加。

4 结束语

通过以上叙述能够看出，静压预应力管桩具有穿透能力强、施工便捷、质量保障好、强度高、噪音小和成本低等综合优点，被广泛的应用到高层建筑施工和设计中得到，静压预应力管桩施工的过程、施工的工艺对于高层建筑施工质量有着重要的基础性作用。为了提高高层建筑静压预应力管桩施工技术，应该在静压预应力管桩施工环节的基础上，重点控制好静压预应力管桩的技术环节，以便提高高层建筑施工的稳定性和安全性，整体提升建筑施工企业的技术水平。

参考文献

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