PHC管桩静压施工质量管理探讨

2021-05-26余程

散装水泥 2021年2期

余程

（厦门海沧保税港区投资建设管理有限公司，福建厦门 361000）

针对基岩埋藏深度大的建筑工程，使用PHC管桩可以提高施工效率，降低工程建设成本，因其操作简易，在工程建设中被频繁使用。本文以位于厦门市海沧区角嵩路与海新路交汇处西南侧地块的厦门海投临港国际物流中心的项目二期为例，介绍PHC管桩施工的质量管理工作，该项目回填采用350型压路机，在地质碾压压实达到100KPa后打桩。

1 PHC管桩静压施工质量管理概述

1.1 明确市场定位

PHC管桩的出现引起建筑企业的广泛关注，通过分析近五年的建筑市场，研究PHC管桩的发展情况，发现其具有巨大的商业价值及市场发展潜力。进一步研究PHC管桩市场客户群体购买PHC管桩产品的价格、购买力、采购渠道、采购频率、品牌偏好等参数，发现PHC管桩未来的发展空间较大，可以继续发扬相关优势，推动行业发展。

1.2 提升经济效益

钻孔灌注桩是以往工程建设项目常用的方法，与PHC管桩相比，在经济方面存在差距。PHC管桩所用的材料成本低于钻孔灌注桩材料，同时，因其操作方式便捷可以有效缩短施工周期，缓解施工单位的建设压力，帮助建筑企业控制施工成本。以墩台施工为例，钻孔灌注桩每个墩台施工大约需要12d，而PHC管桩一天就可以完成相关任务，减少了施工中设备与人力的损耗，有效节约施工成本。

1.3 激发工作人员积极性

PHC管桩静压施工便于操作，不存在技术门槛，与其他管桩技术相比拥有巨大优势。通过培训，施工人员可以大致掌握PHC管桩施工的要点与操作流程，经过一定实践就能掌握该项技术，完成方案要求。

1.4 加大管理力度

工程项目建设工作量大，项目启动后参与人员多，这在一定程度上增加了施工难度。其中，桩位密集更会影响工程进度。一旦遇到沉桩挤土的情况，会增加管桩施工的难度，对现场管理工作非常不利。使用PHC管桩静压施工，可以有效缩短施工所用时间，降低技术对施工造成的压力。在施工前完成准备工作，还可以进一步简化施工难度，为管理工作顺利开展创造条件。

2 PHC管桩静压施工要点分析

PHC管桩施工需要结合现场工况，灵活选择施工方式，以保证在规定时间内完成施工任务，同时，达到质量管控标准。下面具体介绍PHC管桩静压施工要点。

（1）PHC管桩施工前要勘察施工环境，完成PHC管桩定位工作，进行实地测量，完成桩位侧方编号等工作。

（2）压桩机是PHC管桩施工的重要元素，设备的应用状况直接影响施工所用时间与效果，测试压桩机性能，分析设备是否满足工作需求，完成该项工作后进行统一管控。

（3）吊桩环节必须确定吊点，按照方案要求测试垂直度，按照方案内容模拟施工行为，找出并处理影响施工的干预因素。

（4）接桩焊接前应掌握焊接工作流程，明确工作中容易出现的问题，做好质量控制工作，掌握质量控制要素，如时间、质量、数量都是焊接工作必须关注的内容，以此提高焊接工作的整体质量。

（5）压桩工作期间，测量桩的长度并按照方案要求做好压桩工作要点把控，结合施工参数进行适当调控，促使压桩工作满足项目建设要求。

（6）应了解压桩与地压耐力水平的固定顺序，按照不同环节的工作要点完成移机操作任务。

（7）根据现场工作状况，按照方案要求进行截桩，做好开展后续工作的各项准备。

（8）在PHC管桩静压施工过程中，可以通过信息化技术记录工作进展的施工数据。工程档案管理工作为工程后期验收提供详实的数据，提高信息管理的便捷性与高效性。

PHC管桩施工贯彻绿色施工理念，选择抱压式静压桩机（具备双夹持器），可以降低桩身侧水平压力，提高管桩垂直度精确性。为尽可能提高施工现场土地的平整性，应对施工现场土质进行耐力测试，通过调整压桩机运行速度与压桩机宽度以及管桩桩位与周边建筑物的距离，为PHC管桩施工创造有利的地形条件。以基准点进行放样，在后期复核管桩桩位，防止管桩因位移叠加出现误差，影响后续工作。

3 PHC管桩静压施工质量管理策略

3.1 PHC管桩静压施工前的质量管理

在PHC管桩静压施工前完成质量控制工作，可以明确施工质量监督责任，观测施工场地内及周边地形状态。第一，PHC管桩静压施工表现与施工人员的能力息息相关，因此，建立满足工作任务要求的施工团队至关重要，通过严格审查施工方案、工程设计与人员能力，降低PHC管桩静压施工水平。第二，施工材料与施工设备也会影响工程技术作用效果，应在施工前加强采购工作的监管力度，完成项目全过程质量控制工作，防止不合格材料与设备进入施工现场。采购工作应掌握项目建设要求，查看施工压桩机吨位、技术要求与设备规格参数等内容，结合相关信息确定压桩机，提高设备与材料选择的合理性。因设备会直接影响PHC管桩静压施工效果，采购结束后，要对设备进行日常养护与管理，建立科学、系统的管理制度，随工程进展记录工作数据，提高物资与设备管理水平。第三，施工前质量管控工作需要研究施工方案，应召集技术人员与各单位工作人员，讨论方案内容，分析PHC管桩静压法的施工程序、方法是否合理，及时发现方案的不足之处，通过修改完善方案内容，为后期工作地开展建立保护屏障。

3.2 PHC管桩静压施工中的质量管理

PHC管桩静压施工期间必须重点关注试桩终压标准、流程与程序、接桩质量、压桩质量控制工作等质量控制内容。建筑行业围绕PHC管桩静压施工方法梳理出一套具有较强实践性、科学性的施工流程，按照施工流程进行全过程控制可以及时消除风险，保证顺利施工。试桩终压会对终压、压桩等作出判定，给出施工标准，因此，要求压桩等工作必须满足压桩终止条件，达到规定桩长。另外，送桩前必须进行准备工作，在桩边设置垫木，用水准仪测出垫木顶面标高并计算出送桩深度，在送桩器上标出送桩线，当送桩线压到垫木顶面时，停止压桩，规范各部位操作，做好施工质量管理工作。

压桩工作进行前应做好准备工作，尽可能一次完成，一旦中途停顿会影响到压桩工作的整体效果。压桩环节中观察施工现场状况，结合压桩条件，完成吊桩过程控制，保证压桩期间管桩垂直度在设计方案范围，发现超出范围应快速予以修正。施工人员需要观察桩身并同步记录施工信息。另外，如果在压桩过程中发现施工出现异样，如桩身出现裂缝，应立即停止压桩并找出发生裂缝的原因，解决根源问题后继续施工。

3.3 PHC管桩静压施工后的质量管理

在PHC管桩静压施工结束后，结合PHC管桩静压施工的质量要点，需要关注成桩质量、管桩质量、管桩垂直度、单桩竖向承载力、桩顶标高、桩顶偏差等质量控制项目，收集相关参数进行分析。判断PHC管桩静压施工是否存在质量问题，可以使用静荷载试验的方式查看单桩竖向承载力，使用垂球吊线法检查管桩垂直度，检查管桩施工作业情况，发现施工问题后快速处理。

4 应用案例

4.1 工程简介

本工程拟建场地位于厦门市海沧区角嵩路与海新路交汇处西南侧。总体规划方案拟建6#仓库、7#仓库、8#门卫室三栋单体结构，其中，6#仓库、8#门卫室为钢筋混凝土框架结构，7#仓库为钢结构，建筑基础形式8#门卫室为条形基础，6#、7#仓库使用静压预应力管桩基础，6#仓库桩长在30～37m，7#仓库桩长在30～40m。工程桩总量是2 363根，6#仓库为1 096根，7#仓库为1 267根。

桩端持力层为散体状强风化花岗岩，设计桩型为PHC500-125-AB,混凝土强度等级为C80，抗渗等级不低于P10。6#仓库单桩竖向承载力特征值为1 500kN，7#仓库要达到质量管控要求必须关注单桩竖向承载力与桩端进入持力层的深度，单桩承载力特征值定为1 850kN，桩端插入持力层深度必须超过100cm。

4.2 本工程特点

（1）从现场踏勘情况看，需要提前破除6#仓库原部分地段地表采用混凝土硬化。

（2）7#仓库现有场地标高比设计桩顶标高还低，需回填采用350型压路机碾压压实达100KPa方可进行打桩，且四周回填土均比主体轮廓线外扩10m，作为外边桩基施工操作面，边坡需采用200型挖掘机压实，坡底四周需设置排水沟，每隔30m设置集水井集中排至沉淀池中。

4.3 静压桩施工技术方案

4.3.1 施工布置

项目施工空间有限，布设现场期间要掌握工程量，同时要求静压桩施工必须满足技术规范。选用设备要考量实际情况，平衡分析技术难度与经济成本，在保证施工不超出工期的前提下，选择1台锤击桩机与3台静力压桩机。6#仓库2台静力压桩机，7#仓库1台静力压桩机和一台锤击桩机压边桩，压桩应遵循由北向南、自西向东的方向开展施工任务。

4.3.2 静压桩施工工艺流程

为达到项目建设标准，施工需要严格按照工艺流程开展，关注各阶段工作需要重点留意的地方。施工人员要根据技术规范要求，严格按照流程工作。图1为静压桩施工工艺流程示意图。

图1 静压桩施工工艺流程

4.3.3 静压桩施工工艺控制

（1）测量放线。静压桩施工前需要进行测量放线的相关工作，确定总图关系建立在放出四大角桩的基础上，当确认复核工作没问题后，再开展测放桩位。使用长钉子紧固桩位，在桩上捆绑彩色编织带，进一步提高桩的紧固程度。最后，以中心桩径作为直径，使用白灰绕着桩位中心画一个圆，完成对中操作。

（2）吊桩。吊桩要求预制桩强度必须达到100%才能起吊。起吊预制桩需要关注其与预制桩堆放位置间的距离，如果距离过大会引发安全事故。另外，起吊预制桩阶段不能出现吊车拖桩的情况。预制桩起吊方式需要根据施工要求与现场情况选择，如果采用单点起吊方式，施工必须遵循《安全操作规程》规范操作行为来确定吊点位置，为保证桩身进入夹桩器时保持在垂直位置，应该在吊车挂钩处使用小横梁（带有两个小滑轮）与吊绳起吊。

（3）桩身对中调直。应分配两人观测桩机就位，协助桩机操作员完成整桩垂直度的控制工作，桩机两侧的垂直方向按照对中要求设有吊线锤，压桩应保证桩身垂直度达到要求并连续进行。从桩身稳定层面考量需要让其没入地下5m，插入桩的过程中一旦遇到阻力需要先拔出桩查看工况，清除障碍物后再继续工作。在此环节，操作人员需要关注工作执行的全过程，严禁边压边调的操作方式。

（4）压桩。观察施工状况，不仅要注意压力表还应记录施工信息。如果沉桩遇到阻力且已经超出压桩机允许的最大静压力，施工人员应快速停止工作，防止断桩，避免出现桩机倾斜的情况。压桩需要按照规划的路径施工，秉持先长后短与由中间向两边施工的打桩原则进行施工。

（5）机械连接。①管桩接头采用机械连接；②先施压(或打)一桩(在连接时处于下部位置，以下简称下桩段)至桩端外露出地面高度0.5m～0.8m(注意控制其垂直度)；③将下桩段端头上连接盒内的杂物清理干净；④用扳手将各根连接销(圆形、有螺纹端)旋入上桩段端头的螺孔内；⑤吊起并调整上桩段的中心轴线与下桩段重合并垂直；⑥将上桩段的连接销对准下桩段的连接盒后插入；⑦使两桩段端头表面贴紧。

（6）送桩。送桩前应做好以下准备工作：首先，需要在桩边处添加垫木，使用水准仪测量垫木顶面标高，算出送桩的深度。其次，用石笔在送桩器上标记送桩线，按照标注信息在垫木顶面接触送桩线时停止继续压桩的操作。

4.3.4 锤击桩施工工艺控制

（1）锤击法沉桩的基本原则。为保证沉桩施工工作的顺利进行并防止桩身损坏,沉桩施工应遵循合理顺序,重锤低击,衬垫适当，力戒偏心并控制锤击数。选用冲击质量为6.0T、冲程高度为2.0m左右的柴油锤；搭桩时，应连续施打,停歇时间不宜太长，沉桩过程贯入度控制在不小于50mm/10击,总锤击数不应超过2 000击,否则应调整桩锤大小,用重锤低击的方法以避免强打、超打。

（2）锤击法沉桩的收锤控制标准。锤击法施工的收锤应根据到达的桩端持力层,按最后三阵贯入度为主要控制指标。①以贯入度控制为主,桩尖进入持力层深度或桩尖标高作参考；②达到贯入度时,应继续锤击3阵,每阵10击的平均贯入度不大于30mm；③由设计人员同有关单位现场试打桩时确定贯入度。

4.3.5 检测要求

（1）全部工程桩施工完毕后,应组织建设单位、施工单位以及质检等有关部门一同进行质量检查，按照要求根据总量确定抽取数量，采用随机的方式选择检查桩的同时保证随机抽取的桩数量超过同一条件总桩数的1%（一般情况抽查数量都会超过3根，但是如果项目总桩数在20以内，应保证随机抽查的桩数大于2根）。检查桩质量的方式为静载试验，通过试验可以对单桩水平承载与抗压能力进行复核，得到单桩竖向抗压（抗拔）静载试验值，结合数据掌握基坑开挖段土层侧阻力情况。在自然地面上测桩时，静载试验值为承载力特征值的两倍+基坑开挖段土层总侧阻力极限值；在基坑底测桩时，静载试验值为承载力特征值的两倍。同时，抽取100%工程桩进行小应变动测试验；对于3节及以上的预制桩或桩长超过40m的桩，还应采用低应变法之外的检测方法进行检测，其检测数量不得少于桩身完整性检测总数的1/3（当只能采用高应变法时，检测数量不得少于桩身完整性检测总数的1/6且不少于5根）。检测方法与数量应满足《福建省住房和城乡建设厅关于进一步规范桩基检测的通知》（闽建建〔2017〕1号）的相关要求。

（2）工程桩施工结束后，需要汇总整理施工资料并发给设计单位，资料内容包括桩号平面图、沉桩相关记录与检测报告等。建设单位的设计部门会按照资料对工程进行研究，评审结束后，会给出关于是否执行补桩的答复，施工单位根据建设单位的正式答复决定沉桩设备是否退场。