预应力管桩施工技术在桩基工程中的应用

郑勇杰

(福建省泷澄建设集团有限公司）

0 引言

在建筑工程施工中，由于地质条件较为复杂，给桩基工程施工造成一定的困难。如福建沿海地区地质为海相淤泥质，预应力管桩施工时易出现桩身垂直度控制难度大的问题[1]，导致建筑桩基施工质量控制带来一定的困难。针对该问题，应结合工程现场地质实际情况，严格把控预应力管桩施工技术要点，确保桩基工程质量。

1 工程概况

本工程为漳州市利民佳苑保障性住房建设工程，项目位于福建省漳州市芗城区北仓路北侧、益民路北段西侧。根据工程设计，本工程规划建设30#～43#楼，45#～46#楼主体建筑及地下室。根据岩土勘察报告，本工程岩土构成主要为①杂填土（0.3m～3.5m）、②素填土（1.9m～3.2m）、③粉质黏土（0.4m～3.9m）、④1 淤泥3.1m～6.4m、④2 中砂（0.5m～1.5m）、⑤残积粘性土（1.8m～8.0m）、⑥全风化凝灰岩（0.9m～10m）；⑦砂土状强风化凝灰岩（0.6m～10.8m）；⑧中风化花岗岩（7.7m～15.1m）。根据水文勘察报告，本工程地下水位较高，地下水位埋深为1.1m～1.9m，稳定埋深为0.9m～1.7m，地下水与地面径流交换频繁，对桩基工程具有一定的弱腐蚀性。

根据工程设计，本工程预应力管桩共计5253 根，管桩型号为PHC500-125-A 型/PHC500-125-AB 型，采用CO2气体保护焊机普推焊接桩。本工程桩端持力层为中风化花岗岩，桩长为38m，进入持力层长度为6m。经管桩试验，由于本工程地下水位较高，且淤泥层厚度较大，加之预应力管桩抗剪切力薄弱，在土方开挖、桩基行走过程中，管桩易出现桩位偏移、斜桩等问题，为有效应对该问题，本工程先开挖至地下室底板标高1m 后，回填厚度1m 砖渣并平整、夯实后再进行预应力管桩施工，以满足桩机行走及承载力要求，

2 预应力管桩静压施工工艺

2.1 施工准备工作

施工现场经平整、夯实处理后，为确保桩位准确，测量人员借助全站仪等数字测量设备进行测量放线，按设计单位提供的基准点测放高程、水平测量网，确定管桩中心点并记录，复核无误后规划桩机行走路线。本工程中，测量网轴线偏差控制在10mm 以内，桩位偏差控制在20mm 以内，联合验收通过后施工。

2.2 桩机就位

管桩正式施工前，结合现场施工条件进行桩机就位安装。桩机安装按桩机说明书进行。桩机就位时，桩机现场指挥人员根据测设桩位指挥桩机就位，确保桩机中心与桩位中心对准，启动桩机平台支腿油缸，并对平台水平度和桩机倾斜角度进行校直，确保桩机水平度和垂直度符合工程设计要求。

2.3 吊桩和植桩

桩机就位后，施工单位对桩机、桩位进行复核，复核无误后进行植桩和压桩施工。植桩时，启动门架支撑油缸，使门架倾斜15°，便于吊装和植桩，使桩尖对准桩位并找桩机水平度和调整垂直度。第一节桩植桩垂直度偏差控制在0.5%，桩头对位偏差应控制在20mm 以内。由于本工程为深厚软基地质，受地质不均匀沉降和桩机行走影响，桩身垂直度控制难度较大，为避免吊桩和植桩中出现垂直度偏差过大的情况，施工单位应加强桩身垂直度检查，现场安排两台全站仪垂直观测，一旦出现植桩垂直度偏斜问题，重新调整到位后重新压入，确保桩身垂直度符合工程设计要求。

2.4 压桩

压桩时，卸掉管桩夹具，桩帽与桩周预留5cm～10cm 左右间隙，桩帽与桩顶之间填放10cm 厚木方作为衬垫，防止管桩桩头损坏。由于本工程为深厚软基地质，为防止静压过大造成管桩变形、倾斜等问题，施工人员采用轻压方式，随压桩深度增加逐步增大压桩压力，压桩速度控制在2m/min 以内。管桩入土深度超过500mm时，再次校正管桩垂直度和平台水平度，确保管桩垂直度偏差控制在0.5%范围内。压桩施工应连续进行，以免软土流塑性挤压引起管桩上浮问题。压桩过程中，针对桩身垂直度偏差，通过桩机导杆调整。针对桩机导架垂直度异常，通过滑动、旋转导架方式进行适当调整，确保管桩垂直度偏差控制在1%以内。如管桩垂直度超过允许值范围，应通过多压程调整，禁止强行扳正，避免桩身断裂形成断桩。压桩完成后，施工人员详细记录桩位压桩记录和深度，合理选择管桩上浮观测点，形成真实、准确的管桩施工记录资料，以便于管桩施工完成后交业主和监理单位验收备查。

2.5 接桩

管桩静压施工中，根据工程设计和桩端持力层要求进行接桩。接桩时，管桩静压至距地面基准标高1.2m，利用桩机钢丝绳、夹具吊起管桩，并对准两节桩中心点，错位偏差控制在2mm 以内。借助经纬仪测量接桩垂直度，防止出现接桩垂直度偏差。本工程中，施焊前，清理管桩桩端杂物并端面平整，提高管桩焊接密实度。管桩焊接时，借助桩机卷扬机、钢丝绳、夹具植桩并对准已静压管桩（如图1 所示），检查端面贴合密实度，如无法贴近时塞入适当厚度的铁板后进行焊接，采用对称施焊方式，焊接咬边深度控制在0.5mm 以内，上下管桩中心点偏差控制在10mm 以内，节点垂直度偏差小于1%桩长，避免因接桩导致管桩静压变形、断桩、斜桩等问题。对称施焊时，先将内层焊渣清理干净后再焊外层，坡口槽电焊必须满焊处理，电焊厚度高出坡口高度1mm，焊缝必须每层检查，焊缝应饱满、连续，不应存在夹渣、气孔等缺陷，确保符合《钢结构高出施工质量验收规范》（GB50205－2001）中二级焊缝要求。接桩完成后，自然冷却至常温后继续静压，必要时可采用鼓风机送风自然冷却。

图1 静压桩接桩示意图

2.6 送桩

管桩达到设计标高后，使用送桩器进行送桩施工。送桩时，使用送桩器连续满载复压不少于3 次，桩端采取垫木保护措施，确保送桩器与桩顶密切贴合，防止桩顶应力集中导致桩端破损。终压力值符合工程设计要求，详细记录桩机压力表读数，为桩基验收、检测提供有效依据。送桩后，桩位及时回填、覆盖，降低人员跌落安全风险。

3 单桩静载试验检测

管桩静压施工完成后，养护21d 后达到设计强度值，联系专业检测单位进行桩基承载力检测。本工程共计5253 根管桩，按20%比例抽检1051 根，经管桩完整性检测，1036 根管桩施工质量达到工程验收标准要求（如表1 所示），不合格桩为15 根，断桩4 根，斜桩9 根，合格率为98.57%，有效改善了管桩垂直度控制难度大的问题，达到预期施工技术目标。

表1 预制管桩验收标准

4 结语

在复杂地质条件下，针对部分复杂地质条件，施工单位应结合施工现场实际情况，依据岩土勘察、水文报告合理选择、优化施工技术方案，加强预应力管桩静压施工技术要点控制，确保建筑桩基稳定、结构安全。