预应力高强混凝土管桩桩基工程的质量控制

2019-12-02朱光耀刘文阳白晶晶冯启磊

中国房地产业·下旬 2019年9期

朱光耀刘文阳白晶晶冯启磊

【摘要】随着社会的进步，建筑行业也跟着飞速发展，节能型建材越来越受使用者的推崇。在建筑工程中，预应力高强混凝土管桩作为近代的新型的节能型建材，有着工序简便、质量牢固以及单桩的承载力强等多种特点，因此在桩基的使用中也越来越广。本文通过对PHC桩的工程准备、勘探、施工等多方面进行分析，并针对工程的质量控制提出了常见的质量控制问题的防治措施，以供参考。

【关键词】预应力高强混凝土管桩;管桩;预应力;质量控制

预应力高强混凝土管桩，代号为PHC桩，是一种新型的节能型建筑材料。它运用的是离心成型的先张法预压应力，管形桩的混凝土强度等级不低于C80，沉桩的常见方法有静压法与锤击法。预应力高强混凝土管桩由骨架、高强混凝土、钢结构等几个部分组合而成，具有无污染、穿透性强、耐性持久、质量稳固、施工周期短等多种优势，因此广受建筑行业的喜爱。本人结合自身实践经验，就《规程》要求来谈论如何做好预应力高强混凝土管桩桩基工程质量的保障措施，以控制工程的质量达到最佳。

一、PHC桩的工程准备

1.PHC桩的适用的地质条件

在持力层很厚的全风化岩层或强风层、坚硬的黏土层、沙砾层以及紧密碎石的场地，PHC桩非常适用。PHC桩在进入上述土层后，能在一定的深度且成为端承摩擦桩从而让其强度高的特点充分发挥，以此使桩的承载力和经济效益得以提升。但我们必须要清楚的是，中分层和微风化层是PHC桩不可打入的，PHC桩可进入的程度一般为N=50～60强风化层的1～3米，即便如此，PHC的承载力也是有绝对的保障的，这正是PHC桩的采用能减少桩长从而节约成本的方面。就某些沿海地区而言，许多地区的基岩大约只有10～25米，埋藏程度较浅，且风化程度较严重，强风化层与残积层较厚，而上面覆盖的基本为冲积层（淤泥层、黏土层、砂层等）和填土层，这样的地质条件，特别符合采用PHC桩。

2.PHC桩不适用的地质条件

PHC桩虽有许多优点，但其局限性也不容小视，若操作不当，往往会有施工困难，甚至酿成事故的情况出现。因此在使用时，应注意以下不适用的地质条件：

（1）地层中混凝土块等其他障碍物较多

当PHC桩桩尖碰到混凝土块、孤石、旧基础等障碍物时，不能继续做沉桩的操作，否则将会由于桩长间的差距较大而产生倾斜、跑位、断桩、桩头破损等多种事故的出现。因此，在运用PHC桩时，当碰到不能清除地层中的障碍物的场地时，不宜去使用PHC桩。

（2）场地的中间层含有坚硬夹层

若场地中含有坚硬夹层且厚度小的地层，不仅不能将其选为持力层，而且最好不宜使用或慎用。若想贯穿整个坚硬夹层，就必须加大沉桩的能量。对于锤击桩而言，锤击数加大就可能使得桩身的混凝土会出现疲劳损坏或桩头打烂的问题;且在强烈的打击过后，有些桩虽然表面上看着完好无损，但实际上“内伤”已经出现，这导致桩整体的耐久性和承载力都会有不好的影响。而对于静桩而言，就可能会产生有的樁不能贯穿夹层，有的则能，这就可能会导致在同一个桩承台中桩的长度相差悬殊的情况出现。

（3）地层上软下硬，软硬突变

由于某些地层的基层表面的强风化层与残积层只有几十厘米厚甚至没有，且上面的是松软的覆土层，若是在这样的场地上去做打桩的工作，桩尖在穿过松软的覆土层后，并没有进入有缓冲带也就是残积层或者强风化层，而是直接进入到坚硬的中风化岩层，这就会导致整个桩身的缓冲力巨大，于是就有桩头、桩尖打烂、桩身打折的情况出现。另外，因为桩尖没有进入到较稳定的岩层，那桩尖就没有得到嵌套固定的作用，当覆土层较松软时，就会有以下的情况发生：一是桩尖容易出现滑动的现象;二是桩的长细较多且稳定性不强，在受荷时就易发生折断的现象。由此可见，即使桩能勉强完成，若其承载力不强，也是不经济不值得使用的。

（4）石灰岩存在的地区

首先，石灰岩的覆土层之下就是坚硬的岩面，没有较为明显的缓冲层，这属于上面我们提到过的“上软下硬，软硬突变”的地质情况。

其次，石灰岩地区的岩层中溶洞、溶沟、裂隙、石笋相当发育，岩面不平整的情况下容易出现以下问题：由于桩尖是不进入或穿透石灰岩层，因此当桩尖落在溶洞顶板较薄的地方时，在荷载长期的集中作用力下，溶洞的顶板会出现坍塌的可能性;而当桩尖碰到了岩面不平整的情况时，受荷后易产生滑移的现象，从而会出现将桩扳断或者桩尖一部分在岩面上而另外部分悬空的情况出现，这就很难保证整个桩的承受力;且在同一个承台中，某些桩会轻易的就进入溶沟，而其他的桩则不然，这会导致桩长度的参差不齐的现象，施工也会出现配桩困难。

总而言之，若要在石灰岩地区使用PHC桩，不管是打桩还是压桩，桩的破损率以及质量是难以控制的。

二、工程地质勘察的质量要求

工程地质勘察是工程设计和施工的重要依据，错误的勘探会对整个施工方案造成不当的影响。因此PHC桩基的勘探应符合以下几点：

（1）12～24米是勘探点间最佳间距，且每个单位工程的勘探点的分布应在5个或5个以上，当然某些工程可根据实际情况减少;若地层的持力层面坡度超过10%且地层的变化复杂多变时，应按情况加密勘探布点。

（2）贯入度测试各主要土层都需进行。当遇见中密～密实砂层、硬塑～坚硬黏土层、残积土层以及全风化岩层时，应大概每2米进行一次测试，而桩端持力层的岩土层大约每1米进行一次测试【2】。根据这些数据，设计者与施工者能通过一系列的分析，确定最终终压的标准。

（3）建筑场地的不良现象也应及时做成工程地质报告，以供设计人员对桩基最终选型以及确定其持力层。

三、管桩施工时常见质量问题的预防

桩身断裂

（1）首先全面检查桩身的质量，测量并记录管桩的壁厚、外径等相关尺寸，若发现超过规定时则不能使用。且严格执行桩的堆放、吊运规定。

（2）稳桩时要及时纠正桩不垂直的现象，若桩压入一定深度后有严重倾斜的现象，不可使用移架方法。

（3）施工前要清理桩位下的障碍;保证施工的场地排水措施完好，场地平整，机台施压时机身也能保持平稳的状态。

桩顶位移