探究静压预应力管桩施工中存在的问题与解决方法

摘    要：静压预应力管桩是近十几年来发展起的一种新型桩基形式，有着施工工期短、单桩承载力高、穿透能力强、安全环保、造价低等优势。因此，在城市建设、铁路、公路与桥梁、港口、水利、市政等工程建设中的应用也就越来越多。但是，在工程施工中出现的质量问题也不少，所以有必要就静压预应力管桩施工中常见的质量问题进行分析，并制定相应的预防措施，从而提高工程的质量。

关键词：静压预应力管桩;施工;问题;解决方法

1  预应力混凝土管桩的概述

1.1  基本概念

预应力混凝土管桩是采用高强混凝土和高强度的预应力钢棒，在工厂用预应力预制而成，采用离心和预应力工艺成型的圆环形截面的预应力混凝土桩。桩身混凝土强度等级为C80及以上的管樁为高强度混凝土管桩（简称PHC管桩），桩身混凝土强度等级为C60的管桩为混凝土管桩（简称PC管桩），主筋配筋形式为预应力钢棒和普通钢筋组合布置的高强度混凝土管桩为混合配筋管桩（简称PRC管桩）。

1.2  应用范围

预应力混凝土管桩主要适用于非抗震设防区及抗震设防列度小于等于7度地区的一般工业与民用建筑、构筑物等的低承台桩基础;另外，铁路、公路、港口、水利、市政等工程的低承台基础也可使用。

1.3  施工方法

预应力混凝土管桩的施工方法主要有：锤击贯入法（简称锤击法）、静力压桩法（简称静压法）、中掘法、植入法。其施工贯入方法的选择主要是根据地质情况、工程特点、场地条件及挤土、施工振动、噪音等对周边环境和安全影响等因素确定。但是由于目前国家对环保的要求很严，因此城市中预应力混凝土管桩建筑施工基本以静力压桩贯入法为主，这种施工贯入方法也是目前各地应用最为广泛的;郊外以锤击贯入法为主;中掘法、植入法由于施工相对复杂，应用较少。

2  静压预应力混凝土管桩施工工艺

桩机安装调试→配桩→测量放线→桩机就位→吊桩→沉桩贯入→焊接接桩→沉桩贯入→送桩及稳压→桩头保护或截桩→桩机移位。

3  静压管桩施工常见的问题及处理

3.1  接桩处开裂

（1）上下两节桩不处于同一水平线上，在压桩的时候在焊接位置会由于受到集中的拉应力而出现开裂的现象;（2）焊接过程不连续，焊接缝过多，完成焊接过程之后，焊接处遇到雨水天气的时候，就会出现裂缝，致使接桩开裂。

解决方法：处理接桩开裂的具体措施是：在正式接桩之前需要对上下两节桩进行检查，看是否存在错位或者出现偏差。通常情况下，在接桩处需要设置临时导向箍 ， 让桩体处于顺直的状态。同时，在正式焊接之前需要对焊条以及相应的焊接设备进行全面的检查，并且需要运用钢刷将桩体清洗干净。实际焊接时，需要先在焊接口附近区域对称处焊接，当上下节桩完全固定好之后，再将临时箍拆掉，接着进行均匀连续焊接。焊接技术之后，需要自然冷却。

3.2  桩身断裂

（1）在沉降的过程中不均匀，桩及与桩身出现倾斜，桩身在无法承受压力的情况下，就出现断裂;（2）桩身混凝土质量不达标，在沉降的时候，混凝土就会出现破损的现象，致使桩身断裂;（3）在桩的放置、运输等环节中的处理不到位，也会造成桩身断裂。

解决方法：在沉桩的时候 ， 一旦发现桩身弯曲的情况需要立即调整 ， 进行接桩的时候 ， 上下两节桩始终保持顺直的状态 ， 压桩的时候 ， 沉降速度要均匀。另外，还需要对现场的管桩的质量进行检查，桩在摆放、运输等各个环节都应该根据规范的流程来进行。在实际施工的过程中，发生桩身断裂的现象，需要及时的和相关设计者共同讨论，找出最科学有效的解决方法。

3.3 桩身倾斜

（1）场地不平整，地下水丰富，排水不畅，坡度较大，稳桩出现错误，桩身自身设计质量问题;（2）基坑开挖不合理，桩身受力不均衡，导致倾斜，尤其是土层软弱不能满足静压桩机、吊车等大型设备的施工要求，开挖厚度过大，就极易出现倾斜。

解决方法：确保场地平整，一旦发现土层软弱、不平的现象需要及时进行处理，根据该工程地质情况，为确保施工顺利，场地内需进行换填，场地内表面浮土、烂泥、积水清除干净，换填级配碎石 1000mm 厚，沿基坑四周设置排水沟，每 30-40m 设置集水井。应在桩机行走路线上加设垫木或其它材料，使桩机底座保持水平。

3.4  爆桩

（1）桩本身的质量，特别是在管桩制作时，可能会由于原材料（砂、石料、水泥及其它外加剂等）不符合规定。特别是十八大以来，国家对环保治理力度加大，对砂、石开采进行严格的控制和管理，有些厂家就以次充好，原材料本身的质量就有所下降，同时配合比、人工操作等原因均可能造成桩身本身或局部混凝土强度达不到要求，或者养护期未达到时间要求而出厂，造成管桩强度未达到设计承载力的要求，在压桩施工过程中出现桩身破碎。（2）地层突然变化（地层变硬或遇孤石、地下障碍物等）造成压力值突然陡增，超过管桩的承载极限值而造成桩身破碎。另外操作人员操作不当或者用桩送桩等等也会造成管桩爆桩。

解决方法：首先应选用资质和信益好的厂家产品，特别在进货之前要对厂家原材料及制作过程进行严格的考察，在供货过程中要对厂家不定时的进行抽查，必须确保出厂的管桩合格;同时，管桩的养护必须达到设计强度和养护龄期（常压养护为28d，蒸压养护为1d），必须在管桩强度达到设计承载力的100%才可使用。其次，技术和施工人员必须掌握施工区域的地层情况和设计内容，对于可能在施工过程中出现的情况作出预判和制定相应的控制措施，如地层持力层面是否存在起伏较大、地层中是否存在孤石、是否存在地下障碍物等等。另外主机操作人员必须经过专业培训，持证上岗，要按规范的要求进行沉桩，严禁快速沉桩（速度不宜大于2m/min）和超规范要求沉桩。如第一节出现爆桩，可拔出重新换桩压入，如已压入深度很大时，要查明原因报设计进行补桩处理。

3.5  桩长达不到设计要求

（1）持力层起伏或是地层有硬夹层造成压力值达到或已经超过设计压力值，但是桩长达不到设计要求。（2）由于管桩属于挤土桩，所以在施工过程中，由于挤土效应造成施工后期的桩长或者是承台中间桩长无法达到设计要求。

解决方法：首先是在施工前对工程勘察资料进行详细的研究，对于可能存在持力层起伏的地段要提前做出技术交底，在沉桩即将进入持力层时，要求操作人员对压桩机的压力表要注意观察，如发生压力突然增加，特别是当压力值超过设计压力值而桩长未达到设计桩长时，要放慢沉桩速度，然后间歇性的给压力，如果确实不能继续沉桩时，就要终止沉桩，以免造成爆桩。同时，为了预防由于挤土效应造成的桩长无法达到设计要求，施工前就要对施工线路及施工方向进行合理的安排，通常做法是先施工承台里面桩，后施工承台边桩;先施工场地中间桩，后施工场地外面桩;先施工长桩，后施工短桩。另外，确实在施工过程中出现了桩长未达至设计桩长的要求时，就要及时上报设计，根据实际情况进行处理。一般情况下，如果设计桩为抗压桩，则可以设计压力值为主，桩长为辅来进行控制，如果设计桩为抗拔桩，则可通过补桩或者采用先引孔后沉桩的方法来满足设计桩长。

4  结语

总之，想要控制好静压预应力混凝土管桩的桩身质量，就要在施工前做好全方面的预防措施，只有预防措施到位，才能真正在施工过程中控制好管桩的桩身质量，从而控制好整个桩基工程的施工质量。

参考文献：

[1] 陈国庆.静压预应力管桩施工质量控制[J].消费导刊，2019（46）：14.

[2] 张琳.建筑工程建设中静压预应力管桩施工技术探讨应用[J].科技创新导报，2020，17（2）：143～144.

作者简介：

陈锋（1982—）男，汉族，籍贯：广西北流市，本科，工程师，主要从事建筑工程施工技术工作。