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试析静压预应力管桩施工的质量控制

摘要:预应力管桩,为现代化城市建设提供了坚实基础,静压预应力管桩具有能承受较大的负荷、质量稳定、造价低等优点,近年来被广泛应用,但在实际施工过程中,质量和安全问题频发。介绍了静压预应力管桩施工过程的控制,以确保管桩施工质量和安全。 

关键词:静压;静压预应力;管桩施工 
静压预应力管桩由于具备单桩承载力高;施工进度快;噪音小、污染少;穿越土层能力强;现场施工方便;质量好控制;桩身耗材较低、单桩造价低的特点,目前被广泛应用,但传统的锤击法入桩常常排放出污染环境的油烟和噪音,严重影响周边居民的居住。而静压高强预应力管桩由于具有单桩承载力较大,质量稳定,低噪音和无震动等特点,已得到广泛的应用并具有广阔的应用前景。 
一、静压桩施工方法控制 
1、施工前应设置测量基线与水准点,基线应设置在不受施工影响处。 
2、桩混凝土 
土需达到100%的设计强度后方可运输进场,起吊时捆绑牢固,起吊点符合力学原理要求,在距桩顶端0.2米处设置吊点,吊索与桩之间要加衬垫,起吊时平衡起升,避免碰撞和震动。桩堆放时要按长度分类堆放,堆放场地坚实平整,且承重点设置在吊点附近距端点0.2米处,堆高不超过2层,两端桩错落长度不在于10厘米。 
3、桩的吊点定位,利用桩架附设的起重钩吊桩就位。 
4、采用静压法施工,桩架挺杆和桩帽将预应力管桩嵌固,在桩架的两滑道中间,桩位置及垂直度经校正后开始沉桩,桩就位要仔细检查桩身质量。送桩时,应采用钢制送桩器放于桩头上将桩送入。施工时注意送桩器和工程桩对齐,以轴线重合为准则。当工程桩送到设计深度时,可将送桩器拔起,起拔送桩器采用桩架上导滑轮钢绳上钩子挂好,启动卷扬机,慢慢拔起。 
5、当第一节桩施工压到离地面1米时,起吊第二节桩,与底节桩对好并复核垂直度无误后,开始施焊。焊接符合要求后,再施压沉桩,桩顶离地面1米再起吊第二节桩,续施工就位。复核焊接垂直施焊沉桩,直到施工完毕。施焊前先检查上下桩接触面。再复核垂直和上下节桩的同心度,确认无误差或误差很小时再全面焊接。焊缝分两次满焊,焊缝应连续、饱满。焊后应清除焊渣。接桩动作应迅速尽量保证连续施工。 
二、施工过程的质量控制要点 
1、施工前的质量控制①做好施工前的审核工作。首先通过对施工人员进行审核,了解其技术力量和水平,保证施工队的每个人员持证上岗;另外,要加强对施工组织设计、施工计划进度等进行审查,然后评价其可行性,保证安全措施合理到位。②进场前要加强对管桩的检查。首先要检查管桩的检测报告、规格型号(包括外径、壁厚、桩身长度、桩身弯曲度等),以防止劣质产品或者不符合规格的产品进场;其次,根据规范和图纸设计要求,要对管尖进行全面检查和测量,不满足有关规范和设计要求的,责令其更换;另外,要检查管桩表面是否符合管桩规范的要求,包括是否有裂缝、断裂和凹陷等情况。③合理选择和检查压桩机。压桩机的选择不能盲目,要根据工程的具体情况和设计要求,会同各有关部门合理选择压桩机,避免采用超载施工;另外,在施工过程中,如果压桩机发生故障而停止工作,会出现压桩不连续的情况,严重时造成管桩无法压入,直接影响管桩的施工质量,因此对压桩机的合理选择要非常重视。④定位放线与定桩位。放线与桩位是否准确直接影响这个建筑物的位置和结构,因此要对这两道工序严格把关,绝对不能轻视。根据提供的测量控制点,将基线要放在不受施工影响的地方,然后根据设计图纸,指定定位线,最终由项目技术负责人员进行复核,发现不符合要求的及时纠正,检查无误方可进行压桩施工。 
2、施工阶段的质量控制①桩就位入土前要用经纬仪抽测桩的挠度,挠度不合格的管桩严禁用于工程中;由于采用静压法施工,机械设备较重,容易使土地变形而造成桩位偏移,因此必须严格控制对管桩的定位和垂直度。 
桩的垂直度采用两个垂直方向吊线锤进行控制,且要有专人负责,要求垂直度偏差控制在0.5%之内。②送桩时,用钢制送桩器放在桩头上,以轴线重合为准则,在确保送桩器和工程桩对齐的情况下将桩送入,送到设计要求的深度时,可将送桩器拔起;起拔送桩器采用桩架上导向滑轮钢绳上钩子挂好,启动卷扬机,慢慢拔起;入桩过程碰到硬土层,不能用力过猛,管桩抗弯能力不强往往容易折断,抬架时也要轻抬轻放,否则一是易造成桩身开裂;二是易发生桩架倾斜倒塌事故。③接桩前,应检查两节桩桩心有无较大错位,确保两节桩的顺直,因此最好设置桩导向箍;由于采用焊接接桩,因此焊接前要将对接两节桩的驳面和坡口清刷干净,直到有金属光泽露出;焊接时在坡口圆周对称焊接4~6点,最好是两个焊工同时对称施焊,焊接好一层后,必须将焊渣清除干净后再施焊外面一层,确保焊接层数不少于2层;由于焊缝遇水容易变脆而导致压坏,因此焊接结束后应自然冷却约8~10分钟(严禁用水冷却或焊完即压),然后继续压桩;当管桩较密集且桩接头有较大裂缝时,压桩引起的土体上涌,有可能将桩接头拉断,造成断桩。 
3、成桩后的质量检查桩基完成后,要根据相关标准和设计要求对管桩质量进行检测评定。采用基桩检测系统进行低应变检测试验,来检测桩身完整性,即在桩顶部安装一响应传感器并用手锤施加一锤击力,由基桩检测系统采集信号、进行处理,进而得到桩完整性检测结果;对桩身质量检查一般采取直观的方法,即将低压电灯泡沉入桩内腔,如果发现桩内腔完整干燥说明桩身质量基本完好无损坏;成桩后要选择具代表性的桩(一般先取20%以上且不得少于10根),然后采用静荷载试验的方法,来确定成桩的单桩竖向承载力,要求有关技术管理人员到现场监督,配合做好最终沉降量和残余沉降量的记录工作;然后选择有代表性的类桩做静载,最好是选择3根以上且多余总桩数的1%。 
三、静压管桩施工安全控制 
施工人员在现场施工时应树立安全生产意识:①起重机启动前要进行系统性检查,检查部件是否有松落,钢丝绳是否有断裂和磨损,并且要确保转动部位的润滑;起重机启动后,严禁在起重机附近站人,以防止物品脱落。②起重机起重范围应控制在起重性能规定的指标内,起吊管桩时索具应吊在管桩1/3长以上位置,并要保持与桩端大于1m的距离;在压桩开始之前起吊钢丝绳必须放松,压桩过程中吊钩始终处于不受力状态,最后由司索工人工脱钩,以免拉断钢丝绳和拉弯起重机吊臂,避免管桩折断而引起断桩从高处倒下的意外事故的发生。③接桩过程中用焊机焊接时应加装防护罩,并设有专用有效地线;各种气瓶应作标识气瓶距明火点距离不得小于10mm,气瓶间距不得小于5m,另外气瓶必须加防震圈和防护帽,气瓶使用和存放时严禁平放或倒放。④在压桩过程中,施工人员注意力一定要集中,不能随意走动和做一些其它的事情,非工作人员要远离桩机20m以上;在压桩过程中发现桩身出现裂缝,应立即停止压桩,如果强行继续施工,很容易造成断桩砸伤工人和机械设备。⑤桩机安装完成后,组织相关人员进行检查验收,检查部件运转时有无震动异常,用电设备是否按规定安装了漏电保护开关,电缆是否有乱搭乱接和拖地等现象。 
参考文献 
[1]广东省建设委员会.dbj/t 15-22-98 预应力混凝土管桩基础技术规程[s].1998. 
[2]建筑施工手册编写组建筑施工手册(第四版)[m].北京:中国建筑工业出版社,2003.

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