锤击预应力混凝土实心桩施工技术及质量保证措施

2022-10-29蔡敏丹

江苏建材 2022年5期

蔡敏丹

（漳州市建筑工程有限公司，福建漳州 363000）

0 引言

预应力混凝土实心柱具有抗压能力强、承载力高等优点，在桩基工程中广泛应用。锤击预应力混凝土实心桩施工与其它基础工程施工相比具有施工技术要求高、施工方法复杂、施工流程严格等特点，并且需要专门的设备和专业技术人员进行操作施工。因此，要认真分析锤击预应力混凝土实心桩施工的技术要点，结合工程实际，提出可靠的施工质量控制措施，以提升锤击预应力混凝土实心桩施工的安全与质量。

1 锤击预应力混凝土实心桩施工项目概况

1.1 项目总体情况

某行政服务中心建设项目总用地面积33505.11m2，总建筑面积80 311 m2，地上建筑面积60 306 m2，地下建筑面积20 005 m2，建筑基地面积13 594 m2，采用工业化方式建造，钢结构的单体建筑装配率不低于50%。

1.2 锤击沉桩施工原则

工程施工质量和管理质量目标是确保桩基工程保证一次性交验通过。工程采用锤击预应力混凝土实心方桩。桩基具体选用情况如表1所示。

表1 桩端持力层与预制方桩选用

在该项目桩基工程施工中，采用的是锤击法施工，这种施工具有较大优势，能保证桩基的稳定。锤击沉桩施工需选用液压打桩锤，提锤高度控制在500 mm，同时应严格控制基桩的双向垂直度。

ZH1、ZH2应根据现场试桩情况验证终打条件。原则上以最后三阵贯入度控制为主，桩长控制为辅。最后一阵每阵10击的贯入度不大于40 mm，最后三阵每阵10击的累积总贯入不大于130 mm。桩入土深度控制应采用设计桩长及贯入度双控原则，以贯入度为主，桩长控制为辅。

ZH3应根据现场试桩情况验证终打条件。原则上以进入持力层深度为主，同时满足桩长要求，最后三阵贯入度控制为辅。

2 锤击预应力混凝土实心桩施工技术

2.1 锤击桩施工设备选择

施工设备是锤击桩施工的基础，需要根据工程特点和施工需求，选择合适的施工设备。所有施工机械、器具须及时清理、保养、整修，并做好施工前的质量检查、保管等工作，确保运转正常。锤击桩施工设备主要有YC-16液压打桩锤、YC-14液压打桩锤、DS3水准仪、全站仪、50 m钢尺、电焊机、履带式挖掘机、装载机、吊车等。

2.2 锤击桩施工材料选择

预应力混凝土实心方桩采用JYFZ-AF-450-a，混凝土保护层厚度＞45 mm。预应力混凝土实心方桩的桩身抗裂弯矩≥131.6 kN·m，桩身极限弯矩≥

178 kN·m，桩身竖向承载力设计值≥3 800 kN，桩身受拉承载力设计值≥917 kN，一级裂缝控制抗裂拉力标准值≥858 kN，桩身抗剪承载力设计值≥327 kN。方桩混凝土强度等级不得低于C60，方桩的桩身混凝土有效预压应力不得低于4.0 N/mm2。预应力混凝土实心方桩应进行合理配桩，尽量减少方桩接头数量，在连接槽内及端头板满涂防腐沥青涂料，涂料厚度不小于300 μm，接头端板厚度不应小于20 mm，端板焊缝厚度不小于16 mm。在作为抗拔桩时，宜优先采用单节桩。

2.3 锤击沉桩施工顺序

锤击预应力混凝土实心方桩的施工工作面较大，根据施工总进度及施工现场的情况要求，认真察看工地现场，熟悉现场地理位置，土壤性质。认真分析桩位平面布置图，确定压桩顺序及桩机行走施工路线。压桩施工顺序根据业主施工思路及现场实际情况，桩基工程拟分为4/0A-E轴交2/01-13轴与FS轴交2/01-13轴两个区依次施工，安排6台YC-16液压打桩锤同时施工。具体施工顺序图1所示。

图1 锤击沉桩施工流程

2.4 锤击桩施工方法

（1）开展桩机架设。桩机架质量大，对于场地等要求高，在架设前需要先对场地进行平整，保证场地安全牢固。此外要对桩架的滑轮系统、受力支点、钢丝绳等开展质量安全检查，架设过程中需要有专业技术人员在现场指导，施工人员开展周围安全检查，操作时按照流程和操作规程进行。桩机安装完成后，要进行调整桩机架的位置、垂直度等，确保固定好位置，施工中不能发生倾斜移位。

（2）插桩。起吊管桩时，在桩一端约1 m处用钢丝绳捆牢固，起动吊机把桩管吊起，使桩上端套入锤帽内，下端对准桩位缓缓放下插入土中。桩的正侧两面用吊坠校正，使桩锤、桩身同在一条垂直线上，第一节桩垂直度偏差控制在0.5%以内，并保持位置及方向正确。锤桩时刚开始用轻锤，确认无偏差后再继续施工，如出现偏差要立即纠正或者重新锤桩。桩的垂直度需要安排仪器进行实时监测，监测导架保持垂直，通过桩机导架的旋转、滑动及停留进行调整。

（3）锤击成桩。打桩机时，行管下铺设枕木要均匀平实，保证桩架稳定不易摇摆。打桩采取重锤低击的原则，宜一次性连续打到底。当桩打入深度接近设计要求时，应采用回弹曲线法记录贯入度，记录最后三阵贯入度，当贯入度满足设计要求时，方可收锤，否则继续施打，直至贯入度满足设计要求（最后10击贯入度≤40 mm）。锤击过程中必须采取有效措施，防止桩顶和桩身在锤击过程产生裂缝，桩锤和桩帽与桩圆周的间隙应为5~10 mm，桩锤和桩帽（送桩器）与桩之间应加设弹性衬垫，衬垫厚度应均匀，且经锤击压实后的厚度不宜小于120 mm。

成桩过程中若出现反常现象，如桩身位移、倾斜、桩周涌水、地表严重隆起或桩身桩顶破损等情况应立即停锤。施工完成后进行竖向承载力静载检验，检验桩数不得少于同条件下总桩数的1%，且不得少于3根，当工程桩总数在50根以内时，不应少于2根。

3 锤击预应力混凝土实心桩施工质量保证措施

3.1 做好锤击桩施工前准备工作

锤击桩施工前的工作准备对于开展施工具有重要作用。施工前主要是对施工技术、施工现场等开展工作准备。项目管理人员要及时配齐各种施工规范、规程、标准、图集以及工程技术资料，组织技术质量管理人员、施工生产管理人员、预算合同管理人员对施工流程、标准及方法等进行研究，并会同建设单位、监理单位进行图纸会审，开展设计交底工作。根据施工进度，及时组织项目管理人员及施工人员进行技术交底，派遣技术人员在现场开展技术交底工作，指导施工队伍按照标准开展施工。对于施工现场，要在施工前清除现场地下障碍物，对局部施工区进行换填加固，确保施工场地运桩临时施工便道畅通。

3.2 加强施工全过程质量管理

建立施工全过程质量控制体系，按“精、准、细、严”的原则，做好锤击桩施工全过程的质量控制。要对项目管理和施工人员开展全面的施工质量教育，让质量意识、质量标准和质量目标深入到各人员意识中。针对锤击桩的施工技术特点和操作规范，在施工前开展技术交底和关键技术培训工作，让施工人员掌握影响工程质量的关键施工技术以及质量控制重点流程、重点部位。同时在锤击施工、预应力混凝土、桩机等管理点设立技术小组，负责对重点施工开展技术指导，做好质量通病的防范和整改工作。对可能产生质量问题的重点工作编制质量预控对策，由专业技术人员进行检查指导。

3.3 严格施工阶段技术标准

施工阶段是锤击桩施工质量控制的重点。在沉桩时，需要根据场地的条件，静力触探比、贯入阻力平均值和标准贯入试验N值来确定压桩的力度，对沉桩施工进行评估后，再安排压桩施工设备和施工人员，在地质条件的允许下，充分考虑单桩竖向极限承载力以及布桩密集程度等因素，按定额总重量配制压重。沉桩控制应按设计标高，压桩力和稳压下沉量相结合的原则。

3.4 开展实心桩试验

锤击桩施工完成后，要开展桩身的单桩竖向承载力试验，以检验实心桩的工作质量。全面施工后应进行试桩，在同一条件下选择3根以上的实心桩进行桩承载力质量验证，检查是否符合设计要求。若结果与设计不符，应及时制定方案解决，对于验证工作中出现的问题应及时与施工单位和技术团队协商解决，从而确保预应力混凝土实心桩质量安全可靠。