预应力管桩施工关键技术与细节问题研究

2018-03-27张奕

山西建筑 2018年17期

张奕

(陕西建工机械施工集团有限公司，陕西西安 710032)

1 解读预应力管桩

预应力管桩作为一种新型的预制混凝土桩，是现代混凝土制品工艺水平及整个混凝土技术进步的重要标志。预应力管桩常被分成两类，一类为先张法预应力管桩，一类为后张法预应力管桩。其中，前一类实际是一种空心式筒体细长的混凝土预制构件，由离心成型法与先张法预应力工艺混合制成，可分为钢套箍、圆筒形桩身及端头板等三部分。按照混凝土壁厚及强度等级可将管桩分成代号为PHC的预应力高强度混凝土管桩、预应力混凝土管桩、代号为PTC的薄壁管桩和代号为PC的预应力高强混凝土管桩。结合相关规定，薄壁桩的强度应在C60混凝土以上，PC桩混凝土强度应在C50混凝土以上。此外，PHC桩混凝土强度的等级应在C80混凝土以上。

归纳其优点，大体有四点：第一点选择先张法离心技术，有助于节约生产资源；第二点预应力管桩产品正逐步朝着市场化和系列化的方向发展，用户可按照自身实际需求采购最符合要求的产品；第三点施工周期较短，对周围环境的影响较小，且桩长能够根据需要进行自由调整，不存在剧烈振动问题；第四点离心技术实现工厂化生产，不仅生产效率高、产品质量受保障，而且还帮助生产企业获得了更多的经济效益。

2 剖析关键技术

2.1 实践案例概述

A市一在建项目B，建筑总面积接近30 000 m2，共建8层，其中7层在地上，1层在地下。从设计图上看，为方形建筑，南北向51.4 m，东西向131.5 m，而建筑总高度接近40 m，首层设计为5 m，2层、3层设计为4.5 m，4层～7层和地下室一样均设计为3.8 m。此外，综合门厅以及东西中庭的上空高度控制在9.5 m。施工阶段选择的是静压预应力高强管桩，该类型管桩的桩径可分成两种，一种为φ400，一种为φ500，总共538根。作为摩擦端承桩，其桩身混凝土的强度等级控制在C80混凝土，桩端支撑全风化岩层，进入持力层的桩端均在1 m以上，有效桩长控制在10 m～26 m范围内，单桩竖向承载力的特征值(Ra)约在1 300 kN～1 900 kN范围内。值得一提的是，承台既有多桩又有单桩，整体混凝土强度为C30混凝土。

2.2 测量放线

在建设方提供的设计图纸和测量控制点资料的结合下，对各桩位中心点进行测量，随后在具体的点插上竹签或者打入钢筋头标定；然后经监理方、建设方等部门工作者复核验线之后开始实施施工操作。测量工作者应做好各桩位中心点标高、坐标的记录，保证桩顶标高与桩位准确性，并在施工环节不断复核桩位，防止出现桩位偏差问题。

2.3 管桩管理

首先应根据投标品牌来选购管桩，管桩入场后，应将其堆放在预先布置好的堆放点。选择堆放点应按照压桩情况以及施工质量控制原则来进行堆放。

每一台桩机附近都应设置一个堆放点，且堆放点的具体位置应随着施工点位置变化而发生变化，用于堆放的场地要满足坚实平整的要求，必要时应用木头作支点，并采取两点或者三点的支垫方式。堆放于现场的预制管桩最高不可超过三层，考虑用桩计划，最先用的桩应放在最上面，防止施工环节翻动桩堆。

2.4 静压桩

正式压桩操作前，当对压桩设备各环节性能进行检查，确保桩机正常运营，随后还应在各条桩底桩处焊接好桩靴；桩身划“米”字作长度标记，而后再按照从上至下顺序来标注桩长度，目的是为了随时观察桩入土的深度和对应压力值。

桩施工操作前，当结合现场地质条件选出3根最具代表性的桩作为试压桩，做好全过程压桩记录，24 h后还需对试压桩复压一次。静压桩施工阶段，压桩机吊起桩，桩立后进行绑扎，绑扎点与桩端距应在0.239L左右，L指的是单条管桩的长度。桩被吊机吊至桩机内，此时第一节桩(带有桩靴)吊起插入深0.5 m～1 m地面。此环节应控制好管桩调整后的垂直度，保证其偏差在0.5%以内；紧接着再在长条水准尺的利用下从两个相互垂直的方向进行校正，若始终满足不了施工要求，应拔起重插。最后液压夹头启动，桩身夹紧后对准桩位的中心并将其调直、压桩完成。

需注意的是，第一节桩被压入土里，当安排现场施工者立马向管桩内腔的底部灌入高2 m以上，且粒径在1 cm～3 cm左右的碎石。

2.5 管桩焊接

参照JGT 81建筑钢结构焊接规程和GB 13476先张法预应力混凝土管桩等章程实施管桩焊接。如果涉及到管桩接长操作，应在入土部分的桩头高出地面1 m之时实施接桩操作。单桩接头的数量应小于4个，防止桩尖位于硬持力层之时实施接桩操作，每一根桩的长度都应参考施工地质条件后进行控制。此外，还应结合施工实际选择最适宜的桩节组合，以减少接桩的次数。

3 探究细节问题

首先针对断桩问题。正式施工操作阶段，务必严格检查与控制到场桩的情况，确保施工现场不存在有缺陷、有问题的桩。如果桩身存在弯曲或者倾斜问题，立马停止施工操作，切忌野蛮施工。此时应严格按照预先制定的施工操作规程实施每一步接桩操作，务必保障焊接的质量。当在施工环节遭遇特殊情况或者碰到障碍物无法顺利实施施工操作，即桩无进尺之时，不可擅自加压，此时应向上级汇报，邀请专业技术工作者到现场指导作业。

其次针对偏位问题。压桩环节应确保桩尖准确对中，确保所有的施工操作都满足施工要求，因为只有这样才能成功的将桩压入土中。随后应对桩身垂直度进行检查，查看其是否和施工基本要求相符，只有满足施工要求后才允许实施下一步施工操作。压桩环节应时刻检查桩身的垂直度，如果发现偏差等问题应及时予以纠正，必要情况下应拔出重新压入。接桩环节应关注新接桩节同原桩节轴线间是否保持一致，若下节桩桩头同地面间的距离在1 m～1.2 m以内，便允许实施焊接接桩操作。具体接桩之时应将导向箍安装到下节桩头上，目的是为了为新接桩节顺利就位加以引导。