[预应力混凝土管桩施工研究] 预应力管桩底部灌混凝土施工

　　摘要：预应力混凝土管桩具有成桩质量较可靠、植桩方便、施工进度快、桩身耐打、穿透力强、场地文明、桩基抗震性能好、单桩承载力高、桩质量检测随机性强、综合公告称造价低等优点，被广泛应用与各类建筑物和构筑物的基础工程上，预应力混凝土管桩在国内外发展很快。本文现就预应力混凝土管桩施工做浅要研究。
　　关键词：预应力 混凝土 管桩
　　一、序言
　　预应力混凝土管桩按混凝土强度等级分为预应力混凝土管桩（导航PC）和预应力高黏性图层管桩（{代号PHC}。预应力混凝土管桩的离心混凝土强度等级不得低于C50；预应力高强度混凝土管桩的离心混凝土强度等级不得低于C80.按外径分为300mm、350mm、400mm、500mm、550mm、600mm、800mm和1000mm等规格，长度有7～15m。。按抗裂弯矩的大小分为A型、AB型、B型和C型，其含义是管体上混凝土有效预压应力大小。
　　二、预应力混凝土管桩适宜的地质条件
　　一般情况下，预应力混凝土管桩适宜在桩端持力层为强风化岩层、全风化岩层、坚硬黏性土层、密实卵石、碎石和圆砾、角砾土、砂土、粉土层等场地条件下采用。但对以下场地不宜应用或应慎用：
　　1、孤石、老基础及地下站感悟多的地层。着中国地基会造成管桩施工的困难，容易产生如下质量问题。
　　（1）管桩不能全部进入设计持力层，有的桩达到设计持力层，满足了设计承载力的要求，而有的桩打不下去，桩长相差较多，承载力也不能满足设定要求。
　　（2）桩尖接触到孤石或地下障碍物时，桩身会突然偏离原位产生大幅倾斜，甚至会折断桩身，造成断桩现象。
　　（3）管桩桩尖容易破损，桩头容易打烂。
　　2、有坚硬夹层且该夹层又不能作为持力层的地基。场地存在有一次层或多层次密实状态的砂砾层或卵石夹层时，桩基必须穿越此坚硬夹层到下部坚硬的持力层，较厚的硬夹层会给施工带来麻烦，要么穿不了，要么破损率很高，不能保证工程的质量。
　　3、持力层太深。一般管桩的持力层超过40m时，其经济效果将明显降低，并且其长径比部分也难以满足相关规范的要。
　　4、从软土层直接进入中风化 基岩的地基。在上软下硬、软硬突变的低沉呢该中，采用锤击法进行预应力管桩施工时，由于缺少一层“缓冲层”，桩尖一接触硬岩层，贯入度就立即变小，甚至为零，使得管桩桩身容易破损。另外，由于桩端进入持力层深度钱，桩的稳定性差，当布桩较密时，先打的桩容易被后打的桩挤压变斜及上抬，桩基质量得不到保证。
　　5、石灰岩地区。由于石灰岩地区岩溶叫发育，造成的石芽和石沟使基岩岩面起伏变化极大，并发育浅部溶洞现象，加上石灰岩是水溶性岩石，不存在强风化层，桩基质量得不到保证。
　　三、预应力混凝土管桩制作中常见质量问题
　　由于预应力混凝土管桩制作工艺复杂、混凝土强度、桩头混凝土与桩身混凝土连接尺寸要求高，因此出现以下质量问题。
　　1、端头板倾斜。
　　2、桩身弯曲。
　　管桩承受很大轴向垂直和蔼的，外形弯曲就削弱了桩的承载力。
　　3、管桩的环裂与纵裂。适当增加配筋，以增加混凝土预应力，在起吊、堆放、运输过程中，减小动荷载可有效解决管桩环裂与纵裂的现象。
　　四、管桩静压法施工
　　1、施工准备。
　　（1）现场及压桩机进场准备。
　　施工前，必须按施工组织设计所规定的垂直和水平运输方案组织机械进场，并做好机械的组织调试工作；施工现场做好“三通一平”，满足压桩机的使用尺寸。
　　排除桩基范围内的高空、地面和地下障碍物。场地已平整压实，能保证压桩机械在场地内正常运行。雨期施工要做好排水。
　　压桩机应根据工程的地质资料和设计的单桩承载力要求合理选择。压桩机吨位过小，可能出现桩压不下去的情况；吨位过大，对施工现场的要求将提高，特别再新填、耕植土及积水浸泡过的场地施工时容易发生陷坑，造成桩位偏移打，桩身垂直度难以控制。压桩机的选型一般按1.2～1.5倍管桩极限承载力取值。桩基的压力仪表按规定送检，以确保夹桩及压力的控制准确。
　　现场运输方法，靠近桩机的管桩直接采用桩机上的卷扬机拖拉起吊就位。距离桩机元且数量多的管桩，可采用汽车吊和拖车运输到位。
　　选择和确定压桩机械进出路线和压桩顺序，并经工程相关技术人员同意。检查压桩机械设备及起重工具，铺设电流管线，进行设备架立组装，并做好试桩工作。
　　（2）管桩准备。
　　管桩植桩前应进行质量检验，检验内容包括发货有无搞错，以及运输、吊装过程中有无损坏。管桩的桩径、长度、类型、根数是否正确；管桩的外观质量，如桩头与桩纵轴垂直度，桩有否弯曲，内、外表面是否良好，合缝漏浆情况。
　　2、主要施工工艺
　　1、起吊插桩。
　　吊装利用桩架上的卷扬机进行，单点起吊，速度应均匀。桩架水平钢梁表面做好缓冲垫，防止桩于钢梁碰撞造成损伤。桩下端超过水平钢梁后，将桩插入桩架送桩孔，垂直度偏差要符合设计要求。
　　2、沉桩。
　　沉桩前用两台经纬仪或线锤，在两个成90°的侧面观察，调整好桩的垂直度，然后开始压桩。沉桩顺序可采用从内向外，或从一侧推向另一侧打桩；宜先深后浅、先大后小、先长后短压入。沉桩过程中必须保持桩处于轴心受压状态，即送桩器中心线与桩中心线在同一直线上，特别是第一节的垂直度控制尤为重要。
　　3、接桩。
　　接桩应保持上下节桩轴线一只。采用焊接接班，焊接时，焊接铁件必须保持清洁，由两个电焊工在对称方向先对称地进行四面点焊，然后再连续施焊。焊缝必须连续饱满，并高处端板表面不小于2mm。
　　4、复压。
　　静压桩的复压是指在沉桩达到预定的压桩力后松开夹持，然后重新加力再压的操作。可以复压一次或若干次，并可在预定的压桩力作用下稳压一段时间。复压是静压桩特有的技术，也是静压桩的优势之一。
　　5、管桩与基础底板的连接。
　　土方开挖至设计标高露出管桩后，清理管桩孔内的垃圾及污物，将桩顶部的1000mm高度内中空部分灌注强度不低于C40的混凝土，混凝土中微掺UEA膨胀剂（掺量10%）。带基础底板钢筋绑扎时，管桩锚筋与基础底板钢筋要焊牢，基础底板钢筋与管桩桩头也要焊牢。
　　五、保证工程质量的基本措施
　　1、进场管桩质量控制。管桩运至是现场需有合格证；现场逐跟检查合格证及混凝土桩身质量。
　　2、桩机应严格控制垂直度，桩就位的垂直度应符合设计要求；桩靴设计需要连接时应选用焊接。严防带桩调整桩机，应先脱开桩体。
　　3、沉桩过程应连续跟进，避免中途停歇，造成桩周土体发生固结，沉桩困难。
　　4、减小挤土效应的措施。设防挤沟、应力释放孔，预钻孔铺筑沉桩，合理安排压桩顺序、压桩进度等。
　　5、成桩质量检查。沉桩后平面位置允许偏差可以经纬仪拉线或尺量检验。管桩植桩后质量检查主要是检查施工质量是否达到设计要求。
　　六、结束语
　　随着时代的发展，现代建筑领域的技术已然形成一系列庞大繁杂的技术体系，并广泛应用到城市建设和人们生活的角角落落。预应力混凝土管桩施工技术是近年来桩基础施工不断创新产生的，在未来，这一技术将更加完善进步。