静压预应力管桩施工技术在地基处理中的应用

静压预应力管桩施工技术在地基处理中的应用

李济渝 

四川华西管桩工程有限公司

摘要：PHC桩（预应力高强混凝土管桩）是在建筑工程桩基础设计中常见的桩型，具有施工进度较快、效率高、造价低等优点，但PHC桩也有一定的适用范围，应用于工程中必须扬长避短。静压预应力管桩一般适用于具有压缩性或松软土层，桩体穿越一定厚度的土层时，要综合分析桩机的压桩力、土层密度、厚度、形态、土层力学参数、桩型等方面的技术指标。施工中要把控地基处理、测量放样、桩机到位、检查桩位、插桩、桩体对中、静压沉桩、接桩、静压沉桩、送桩、结束压桩、桩质量检查、切割桩等环节的工艺和质量，力求发挥出该技术的潜力，保障建筑工程的建设效果。

关键词：静压预应力管桩；地基处理；应用

引言

桩基是建筑物的地基，它直接关系到建筑物的整体质量和安全。静压预应力管桩是一种基础桩型，它具有污染小、施工速度快、区域适应性强等诸多优点，在工程施工中得到了广泛的应用。静压预应力管桩在工程建设中能够很好地满足环境保护的需要，具有很好的应用前景，是工程质量的重要保证。为了进一步提高工程质量，必须确保静压预应力管桩的施工质量。基于此，本文以某建筑工程静压预应力管桩施工为例，对静压预应力管桩在地基处理中的施工流程以及质量控制要点进行分析，以供相关人员参考。

1静压预应力管桩施工技术概述

1.1静压法沉桩机理

静压法是一种常用的软土地基处理方法。在沉桩时，桩头对基础产生了直接的冲击和破坏，而桩基的直接剪切破坏也一直伴随或提前发生。在此冲剪作用下，孔隙水在一定程度上会形成非均质水头，造成超孔隙水压力，对土体的结构产生干扰，使约1/2的桩身抗剪强度降低，出现较大程度的稠化（砂土、粉土）或软化（粘性土），使其重新成型，使静压桩能够顺利地向深层土输送。在沉桩期间，若桩体停止，则部分孔隙水压将消失，桩周土发生径向固结，进而增加桩周土的致密性，增加桩侧土的摩擦，尤其是扰动后，桩端抗力增加，并且随着时间的推移，其强度回复也随之增加。因此，在静压沉桩施工中，不能中途休息，如果需要接桩，则要考虑浅层接桩，尽量避免在好的地基上停留。静压桩属于挤土桩，在进行压桩时，会增加桩周土体的密度，其挤土效应取决于桩的间距、截面形状和特性。

2.2静压法沉桩适用范围

静压法沉桩一般适用于具有压缩性或松软土层，桩体穿越一定厚度的土层时，要综合分析桩机的压桩力、土层密度、厚度、形态、土层力学参数、桩型等方面的技术指标。在4000kN以上的压力下，压桩机能穿过5~6m厚的中密或致密的土壤。对于中等规模的压桩机，其承载力大于2400kN，其通过砂层的能力有限，必须进行压桩的可行性分析。在岩溶区，也可以采用静压桩。在此类地区，钻孔桩法施工比较困难；采用钻孔桩，容易夹持；用打桩，容易打碎，只有静压桩才能进行缓慢的压入，可以反映桩体的抗力，但在溶沟或者岩溶区，溶洞多、孤石多、障碍多的情况下，应慎重选用静压桩。压桩力在600kN以下的小型压桩机，主要应用于粉细砂层、粉土层、粉土层、粉土层等。

2静压预应力管桩施工技术在地基处理中的应用

2.1施工工艺流程

该工程施工工艺流程为：桩位放样—引孔—吊桩就位—对中调直—静压沉桩—终压。

2.2桩位放线

静压PHC管桩施工前，按要求测量放线，根据设计单位交付的测量基准测放出桩孔定位控制线。桩孔测量放线并经二次复核后，使用插300mm长φ6.5mm钢筋定位桩孔，并落实桩孔保护措施，防止桩孔控制线在桩机行走、长螺旋引孔钻孔和静压施工中出现桩位控制线偏斜、问题。桩位放线时，严格控制放线测量精度，确保桩位偏差≤10mm。

2.3引孔植桩

引孔前在桩位处设置2个固定点检测桩位有无偏斜问题，确保长螺旋引孔钻杆与桩位中心点对中垂直。为防止岩层倾斜导致钻孔倾斜问题，该工程引孔植桩和静压管桩均采用开口型钻尖，连续钻孔至设计深度。长螺旋钻孔时，钻孔孔径为400mm。钻进速度按12m/min，钻头拔出时采用停旋静拔方法，以此清孔，防止孔位出现扩孔、缩颈、塌孔等问题。长螺旋引孔施工中，为防止因引孔偏斜造成PHC管桩斜桩、断桩问题，长螺旋引孔过程中严格控制钻孔垂直度，利用2台经纬仪观测桩身倾斜情况，经检测钻杆与桩位中心点4个方向垂直度偏差均≤10mm后开始长螺旋引孔钻孔。引孔至设计深度12m后，但未穿透砂层时停止引孔，并详细记录钻孔深度，拔出长螺旋钻杆并将泥浆清理出场地，使用800×800mm木板覆盖桩孔防止塌孔

2.4吊桩就位

预应力管桩进场后经逐根检验合格后使用，禁止使用质量不合格、桩身强和龄期未达到设计要求的管桩。管桩吊装施工时，为防止吊车行走挤压引孔桩孔，施工现场拟定吊车和桩机行走路线，减少机械行走对桩孔、桩位造成挤压。管桩吊装时，使用桩机压桩夹板夹住管桩，初调管桩垂直度，并借助经纬仪测量引孔倾斜情况，并指挥校正桩位在，将管桩对准桩孔就位。

2.5对中调直

为防止PHC管桩静压施工过程中因桩机行走挤压土方出现斜桩、断桩问题，采用隔排跳孔施工措施。管桩就位后，为确保管桩垂直度，采用经纬仪外控方法，使用2台经纬仪按90°布置，经垂直度初调、复核无误后开始静压施工。

2.6静压沉桩

预应力管桩桩尖采用开口型钻尖，终压标准以桩长18.0m为主，以静压至持力层3.5m为辅。管桩静压前在桩身使用红油漆标注桩长，达到设计桩长或进入持力层标准后终止压桩。管桩接桩时，静压管桩至接头距地面0.5～1.0m时停止送桩，调整上节桩垂直度后进行接桩施工。接桩施工时，清理两节桩接头30～50mm范围内桩帽铁锈、油污、泥土、水垢等杂物，并检查两节桩帽轴线垂直度情况，防止接桩后偏斜。接桩施工时，由2名经验丰富的焊工同时对称施焊，焊炬角度保持在30。～45。之间。如两节桩接触面存在间隙，可使用厚度≤5mm的钢片嵌填，确保管桩接触面饱满后点焊牢固。接桩焊缝应咋啊饱满、连续，不得存在夹渣、气泡、焊缝等现象，焊接咬边深度≤0.5mm，接桩中心线偏差≤10mm，节点弯曲保护高不得大于1‰桩长。接桩施工后冷却5min后继续沉桩。由于该工程地下水对钢筋具有腐蚀性，为防止地下水腐蚀接桩部位焊缝，在接桩后均涂2道防腐沥青胶泥，均涂防腐材料后继续沉桩。

2.7终压

静压沉桩时，严格按岩土勘测材料和沉桩桩长控制桩长，根据接桩数量、压桩长度测算管桩进入持力层情况，每压完管桩后标明管桩送桩长度，标明桩位、桩孔情况和砍桩长度，防止土方开挖过程中因开挖不当造成桩身受损。终压施工时，将管桩静压至距地面高度3.5m，使用送桩器进行压桩。为防止送桩偏斜造成桩位不均匀受力，送桩器应与桩头对中，并在桩头设置2层麻袋作为衬垫，避免造成送桩破坏桩头完整性。送桩压力按试桩压力4800kN进行送桩到位。当压桩力达到试桩要求后终止压桩，桩机移位至下一桩位，并重复压桩。终压施工应随打随标注，防止错打、漏打，管桩终压后详细记录原始资料，作为PHC管桩施工验收依据。

结束语

通过应用静压预应力管桩施工技术，总结了施工技术和质量控制要点，工程实践证明可以从技术上有效减轻挤土效应对管桩施工质量的影响，防止管桩出现焊接裂缝，系统的解决了静压预应力管桩施工质量通病。静压预应力管桩在地基处理中应用广泛，施工技术要求和施工质量要求越来越高，这就要求在施工过程中应严格把控施工技术，不断提高建筑行业技术水平。

参考文献

[1]张耀华.深厚砂层地区管桩用于基坑支护的探讨[J].工程建设与设计,2020(14):21-22.

[2]叶修喜,余安胜.预应力混凝土管桩在岩溶地区的应用[J].工程建设与设计,2020(21):322-326.

[3]李远方.高强预应力混凝土管桩承载特性研究及实际工程应用[J].工程建设与设计,2021(17):41-43.