【摘要】本文阐述了预应力管桩在施工过程出现质量问题的原因以及所采取的技术措施来杜绝此类质量问题的发生。
【关键词】预应力管桩；施工质量；控制措施
桩基础是建筑物基础主要型式之一。其中预应力管桩以其工程造价较便宜、质量可靠、长度易调整、施工速度快、检测时间短、现场简洁等优点在广东大多数高层建筑中得到广泛的使用。
但由于施工的原因，预应力管桩也存在着不少质量问题。前段时间，本人所辖片区工地接二连三地出现预应力工程桩基检测不合格的现象。为从找清原因，从根本上杜绝此类问题，本人通过查阅资料及与有关专家进行探讨，总结了预应力管桩施工质量的控制措施和方案。借此一起探讨。
1.预应力管桩的特征
管桩工地机械化程度高，现场秩序整齐，钻孔灌注桩工地的泥浆不会出现满地流的情况，在挖孔桩时，工人也不会到处抽水和运土堆土，可以一天24小时连续施工。
管桩的施工速度快，每台打桩机至少可以每台班打7至8根桩，完成2万KN以上承载力的桩基，因此使得工程的建设工期缩短，节省了时间，能够降低工程的造价。
在管桩施工过程中，压桩引起的应力小，桩身在施工的时候不会产生拉应力，所以桩头不会出现破损的情况，复压也较为容易。
单桩的承载力要大于挤压力，管桩的承载力要比有着同样直径的钻孔灌注桩和沉管灌注桩大。
因为对持力层的起伏变化大，所以其地质适应性强，并且管桩的长短不一，可以进行灵活的搭配，这样就方便接长，在施工现场，施工人员可以根据根据需要调整接桩的长度，节省用桩的数量。
管桩的运输和吊装比较方便，接桩较快，桩节的长度一般在14米以内，并且桩身有预压应力，所以在管桩起吊时，只要用特制吊钩勾住管桩两端就可以将管桩吊起来。
2.预应力管桩的施工技术
2.1材料入场
在材料进场时，要着重检查混凝土的抗压强度有没有达标，管桩表面是否存在裂缝，桩端面是否平整，桩身的弯曲度是否符合要求，管壁的厚度和桩的外径是否符合要求。其次，还要检查管桩的质量合格证、保证书和检测报告等等。
2.2运放和起吊
在运输和堆放预应力高强的混凝土管桩时，要考虑管桩的自重和支点的设置变化。在堆放管桩时，要选择平整坚实的场地，并且采取排水的措施，底层的管桩还应该设置垫木，用楔形木挡住，防止管桩滚动。管桩具体应堆放几层，应该按照设计的要求来决定，但是要防止层与层之间垫木上下错位。管桩应高分批入场，进行分类堆放，再结合施工的打桩顺序和总平面图，尽量往打桩区靠近的区域堆放。
2.3选择压桩机械
首先要根据设计的单桩承载力和工程地质资料选择具有合理吨位的机型，因为如果压桩机吨位过小，那么桩就会压不下去；如果吨位过大，那么就容易在一些耕植土、新植土和积水浸泡的土地上施工时出现陷机的情况，使得桩位偏移，产生斜桩或导致桩头和桩身破损，上下节的桩接头发生断裂，上部的桩体被挤坏。
2.4沉桩
首先要采用预钻孔的打桩工艺，先在地面的桩位处钻孔，再在孔中插入预应力高强的混凝土管桩，压到设计的标高。预钻孔的孔径和深度跟土质、临近建筑物的距离和桩长有关。在实际的施工过程中，钻孔的深度为桩长的三分之一，钻孔径的长比桩径小100毫米。
然后要合理地安排沉桩的顺序，为了保护附近建筑，群桩的施打顺序应该由近及远。
其次，要控制压桩的施工速度，安排合理的时间进行超静孔隙水压力的消散，虽然在实际工程中，这样可能会拖延工期，但还是有一定的必要。
再次，要做好施工的围护结构工作，在被保护建筑物的外围设置防护桩，或者先在较深基坑的周围施工，使其约束沉桩，从而产生挤土效应，再结合施工的需要与设计的要求，保证基础承载能力和科学施工。
最后，要减少孔隙的水压力，可以通过设置隔离沙井、预钻排水孔和井点降水等方法来达到减少孔隙水压力的目的。在操作的过程中，要注意适时排水，否则就会造成土体固结、孔隙的水压力分布梯度发生改变，从而产生一些意外事故，因此需要结合工程的实际慎重采取办法。
3.预应力管桩常见问题的应对措施
3.1挤土效应和振动影响
在沉桩时，往往由于四周土体结构受到扰动，改变土体应力状态，而发生挤土效应。再加上在施工过程中，桩接头较多，布桩过多过密等等，会加剧挤土的效应，因此，必须采取一定的措施控制挤土效应和振动。
首先，要合理控制布桩的密度，如果管桩的桩距较密，就要采取预钻孔沉桩方法。其次，要合理控制沉桩的速率，一般为1m＼min左右，再制定沉桩的流水路线，先压持力层比较深的桩，后压持力层比较浅的桩。再次，当管桩分布较密集，并且离建筑物比较近时，要从相邻的建筑物的一侧，由近及远进行沉桩，而且还要设置开挖的防震沟和应力释放孔，消除部分的超孔隙水压力。然后，在沉桩的过程中，还要在可能受沉桩影响的范围内布置监测点，加强对临近建筑物和地下管线的监护和观测。最后，要合理控制施工过程中的停歇时间，如果停歇时间过短，那么就会导致摩阻力增大，造成沉桩困难。
3.2桩身破坏
在施工过程中，由于斜桩或桩端、送桩杆不平整，桩机的施工压力值过高，桩机擅自移动机架校正桩身垂直度和桩位，桩身材料质量有问题等都可能导致桩身的破坏。
因此，在施工的时候首先要选择合理有效的施工方法，控制好桩身的垂直度，避免产生斜桩；其次，要合理控制桩机的施工终止条件，如果是纯摩擦桩，那么终止条件应该根据设计的桩长来控制；再次，在桩机施工过后，要合理开挖土方和凿桩；还要检查和验收桩身的原材料；最后，如果在施工时出现桩身破坏的情况，那么就应该采取小应变等手段检测桩身情况，确定处理的方法。
3.3斜桩 斜桩的产生原因有很多种，比如没有及时维修桩机机械，打桩的施工场地不平整，填渣的厚度不达标，在打桩或接桩过程中，桩身不垂直，桩帽和桩身不在同一条直线上，施工的顺序不当，在沉桩的过程中遇到大块的坚硬物时都会导致斜桩的产生。
在施工过程中可以先维修好机械设备，使场地变得平整坚硬，在软场地中铺设好石渣。其次，在施工的过程中要控制好桩身的垂直度，尽量减少接桩，制定合理的施工顺序，根据距离基坑的距离，由远及近。然后，当遇到障碍物的时候，要先排除障碍物然后再沉桩，在采用预钻孔方法的时候，要先控制好钻孔的垂直度。最后，在桩基施工过后，再进行基坑开挖施工，防止土体对桩产生侧压力和在桩身上产生附加弯矩。
3.4桩身抬高
由于施工场地中，桩的数量较多，桩之间的距离较短，所以后压的桩可能会对已压桩产生挤压，造成后压的桩上抬。尤其是端承摩擦桩和端承桩，都可能会引起桩基的不均匀沉降。
4.基坑开挖时工程桩出现质量问题的原因及控制
在管桩密集的区域内开挖基坑，必须小心谨慎，基坑支护和土方开挖不当，土体滑移或基坑隆起，将导致工程桩挤偏、挤断、上浮。挖土引起基桩的倾斜，直接起因是挖土方法不当，挖土一般采用挖掘机，有时操作人员贪快图便，老在一处挖，将基坑挖得太深，而且将挖出来的土堆放在基坑边坡附近不运走，因而产生侧向压力，加上淤泥本身流动性大、土体中未消散的超孔隙水压力乘机向开挖方向释放，加剧了土体向开挖方向流动，而桩基抵抗水平力能力小，于是随土体的位移而向开挖方向倾斜，造成桩顶大量位移，位移过大的桩下部被折断。所以，土方开挖时，应严格按照规范十六字原则“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”。严禁边打桩边开挖基坑；开挖宜在打桩全部完成并至少相隔15天后进行；宜分层均匀进行取土且土体高差不宜大于1m；应制订合理的开挖施工方案和程序，注意保持基坑围护结构或边坡土体的稳定；基坑顶部周边不得堆土或其他重物。在机械开挖时，要在桩顶50cm以上留设人工清挖土层，不能机械开挖至桩顶，并严禁机械碰桩，防止土方超挖、扰动持力层，避免机械臂碰触桩顶，造成桩身损坏。
5.小结
在本人后续所辖工程中，由于采用有效的控制措施，因此桩基检测不合格的机率大幅下降。本人认为：在管桩施工过程中，施工方案、施工工艺的优劣对桩基工程质量起着关键性的作用，要认真分析地质状况，在整个施工过程做好事前控制、事中控制和事后控制，针对特殊环节、特殊工序采取相应的技术措施，便可达到控制质量的预期目的。
【参考文献】
[1]湛江市预应力管桩施工质量控制措施的指导意见.
[2]童天泉.静压桩施工法与常见问题症治[J].中国高新技术企业，2007，（12）.
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