建筑工程建设中静压预应力管桩施工技术

摘要：本文阐述了建筑工程静压法施工的优缺点，探讨了建筑工程建设中静压预应力管桩施工技术。
关键词：建筑工程；建设；静压预应力；管桩；施工技术
静压预应力管桩施工，是在桩机就位后，利用适合吨位的吊车( 或压桩机自带的起吊设施) 吊起管桩进行喂桩，通过静压桩机中心的夹具对桩进行夹抱，调整垂直后进行施压。施压时，静压桩机机身通过油缸支持安装在大小步履上的小车，小车在大小步履轨道上由油缸控制运动，抱压桩时，借助自重及配重，以器缸液压互联动力系统方式通过夹头相交压力施加压桩力，管桩在自重及配重静压力作用下逐渐将桩压入地基土中，然后通过焊接将上下两节管桩连接实现接长，并通过送桩器将桩顶送到设计标高的一种成桩工艺。

一、建筑工程静压法施工的优缺点

1、静压法施工的主要优点

（1）低噪声、无振动、无污染, 可以24 h连续施工, 缩短建设工期, 创造时间效益, 从而降低工程造价。（2）桩的单位面积承载力高。由于其属挤土桩, 桩打入后其周围的土层被挤密, 从而提高地基承载力。（3）桩身质量易于保证和检查。桩身混凝土的密度大, 抗腐蚀性能强。（4）打桩的施工工序比较简单, 施工工效高, 同时场地整洁, 施工文明程度高。（5）由于送桩器与工程桩桩头的接触面吻合较好, 送桩器在送桩过程中不会左右晃动和上下跳动, 因而可以送桩较深。（6）施工中由于压桩引起的应力较小, 且桩身在施工过程中不会出现拉应力, 桩头一般都完好无损, 复压较为容易。（7）根据压桩力、土质特征及施工经验, 可初步估算单桩极限承载力。

2、静压法施工的主要缺点:

（1）预制桩是挤土桩, 施工时易引起周围地面隆起, 有时还会引起已施工邻桩上浮, 对周围建筑环境及地下管线有一定的影响。（2）施工场地的地耐力要求较高, 在新填土、淤泥土及积水浸泡过的场地施工易陷机。（3）过大的压桩力(夹持力) 易将桩身夹碎、夹破, 或使桩出现纵向裂缝。（4）受起吊设备能力的限制, 单节桩的长度不能过长(一般为10余米), 长桩需接桩时, 接头处形成薄弱环节, 打桩时有可能在此处出现断桩。（5）不易穿透较厚的坚硬地层, 不宜在有地下障碍物或孤石较多的场地施工。

二、工程概况

某工程地上26 层，地下1 层，建筑高度92.85m，由主楼(26 层)、附属楼(5 层)及圆形裙楼(2 层)三部分组成。建筑面积为31997.4m(地上27252.5m。地下4744.9m)。工程地质情况：（1）人工回填土Qml4 厚2.2m- 4.2m；（2）全新统冲积层Qal4 厚0.6m～3.2m；（3）全新统海积层Qm4 厚0.3m- 2.9m；（4）上更新统冲洪积层Qal- pl4 厚1.9m- 7.0m；（5）更新统残积层Qel1.1m- 23.9m；桩基工程安全等级为一级，静压500mm预应力C80 管桩，设计承载力：抗压2800kN，抗拔600kN；极限承载力：抗压5080kN，抗拔990kN。桩端持力层为7- a 层的散体状强风化花岗岩,桩长为15m～25m。附楼的桩顶设计标高为-

6.5m，主楼的桩顶标高为- 7.5m，局部达- 9.7m。

三、 建筑工程施工中静压预应力管桩施工技术

1、施工准备

（1）场地要求:现场的坡度不得大于1/100，地耐力应不小于140kNPm2。当桩机上坡时，坡度应控制在10%，上坡时卸掉桩机配重。对桩位处的地面有混凝土地坪及旧有建筑物基础，应予凿除。桩机最小工作半径：桩位中心距周边建（构）筑物应大于1/2 压桩机宽度+

1.0m，且对建（构）筑物应有保护措施。

（2）管桩堆放:管桩进场前应有出厂合格证和检验报告，强度应达设计值的100%。现场堆入不得超过4 层。堆放在坚实、平整的场地上，以防不均匀沉降造成损桩，并采取可靠的防滚、防滑措施。
（3）桩位测量定位:根据基准点进行放样，将轴线控制点引出6m～8m，做好测量控制网,桩位可打短钢筋并洒白石灰醒目标识,桩位测量允许偏差值；单桩10mm，群桩20mm。

2、 桩的吊运

按规范要求，管桩必须达到设计强度的100％方可运输。用平板拖车装运，运桩应平稳。管桩堆放支垫点应设枕木且设在吊点处。叠层堆放不宜超过3 层；超过2 层时，应用吊机取桩，严禁拖拉取桩；不超过2 层时，可拖拉取桩；当为2层时，桩的拖地端应用废轮胎等弹性材料保护。

3、 试桩

静压管桩正式施工前应进行试桩，采用静载试验确定单桩竖向承载力特征值， 检测数量在同一条件下不应小于3根；每栋楼需抽取3 个点的工程桩，采用工艺实验检验桩的入土深度能否达到设计要求，确定配桩长度（因AB 型管桩需写作）、单桩竖向承载力特征值、最终贯入度的取值。

4、 压桩

（1）测量施工员根据轴线和桩位放线定位，并在每桩正式施工前用全站仪进行复核。桩位测定依据施工场地外的控制点采用极坐标法测设，测量角使用全站仪。开工前测量员做好测试计算书并签字备查。桩位测设允许偏差： 单桩为10mm，群桩20mm。压桩机就位时应对准桩位，启动平台支腿顶升油缸校正平台处于水平状态。根据设计桩顶标高，控制好压桩长度。
（2）起吊预制桩，使桩中心垂直对准桩位中心点，通过夹持油缸驱动夹持机构夹紧桩段，微微启动压桩油缸，当桩入土至50cm 左右时，松开夹持，再次用走机方式校正桩的垂直
度和平台的水平度， 保证桩的纵横双向垂直偏差不超过0.5％。稳桩之后，启动夹持油缸和压桩油缸，把桩夹紧后徐徐压下，如此往复工作，控制合适的压桩速度。压桩过程中双向垂直度偏差值之最大者经施工人员、指挥人员用经纬仪或吊锤测定后记录在压桩施工日志上。测度方法：可在每节管桩的上下两端按测定的垂直线取点，实测水平偏差值除以端点总长即为垂直度偏差。
（3）压桩要求连续，并控制合适的压桩速度（≤2m ／ min），同一桩的压桩间隔时间不宜超过30min，尤其避免在硬土层、砂土层停留太久，否则易造成沉桩阻力增大而产生滞桩。在桩下沉至接近设计标高位置时，不能过早停压，否则补压时常常难以沉桩。
（4）边桩需用边桩器施压，设计要求的单桩竖向承载力设计值为1400kN， 而边桩器的最终承载力值只能达到800kN，压力值无法达到设计要求，是否需在附近补压1 根桩由设计确定。
（5）接桩。压桩过程中如需进行接桩，方法如下：①在桩长度不够的情况下，采用焊接接桩。焊接接桩的预埋铁件表面应清洁，上下节之问的间隙应用铁片垫密焊牢。焊接时应
采取措施，一般对称焊接，以减少变形；焊缝应连续、饱满。接桩方法和要求按设计采用。②接桩一般在距地面1m 左右时进行。上下节桩的中心线偏差不得大于10mm，节点弯曲矢高不得大于总长度的1％。③接桩处的焊缝应自然冷却3～5min后再压入土中。
（6）送桩。送桩器的中心线应与桩身吻合一致。
（7）稳压。当压桩力已达到终压力时应进行稳压，稳压3次，每次时间为5～10s（即以终压力连续复压3 次），并严格控制每次稳压的贯入度（最终贯入度小于10mm 且不能递增），以确认压力值稳定并作为终止压桩条件。本工程持力层为网砾层，以贯入度控制为主，桩底标高作参考。每根桩均应实施统一的稳压标准。
（8）压桩施工时，应由专门的记录人员做好施工记录，记录内容包括桩的编号与长度、送桩深度、桩底标高及最后3次稳压的贯入度。
（9）针对存在硬土、砂土层会产生沉桩阻力增大现象，可以采用忽停忽压的冲击施压法，争取用慢速挡大功率缓慢穿透夹层。

5、质量标准及质量控制要点

（1）质量控制要点
桩身垂直度应重点控制第一根桩身的垂直，从十字交叉的两个方向进行观测。发现偏差后，拔出管桩回填后重新施工，不得强行回扳校正，以免将桩扳裂以致断桩。桩身的不垂直沉入，偏心受力容易将桩体压碎裂而降低桩体的承载力。
将水准仪安放在离开桩机5m 左右以外的位置，测定此时水准线下需要的送桩长度，并标记在送桩器上，送桩时，设专人进行观测，当送桩器上的刻度将与水准仪的水准线重合时，放慢压桩速度直至两线重合，并结合设计要求的稳定终压值停止压桩。桩尖焊接时不能只点焊了事，需进行一周满焊。在设计需要桩尖的地层，如桩尖焊接不牢而发生脱落，会影响管桩穿透土层的能力。
（2）沉桩到位率控制
管桩没有沉入到设计位置，需要截桩，既浪费材料，增加额外的桩头处理费用，而且会导致桩身承载力降低。设计及施工过程中，采取合理的技术措施，在满足承载力的要求下，将管桩沉入到设计标高位置。
综上所述，我们可知建筑工程施工过程中静压预应力管桩的使用具有很多优点，应大力推广，同时也要在现有基础上进行技术的改革和创新，这样才能使得静压预应力管桩适合不同地质、不同施工环境的建筑项目，从而提高工程质量。
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源于：论文参考文献格式www.udooo.com

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