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摘 要：本文主要介绍预应力高强砼管桩的静压施工方法，质量控制要求，保证预应力管桩施工质量，以满足规范与设计要求。
关键词：预应力高强砼管桩；静压法施工；质量控制
近几年来，静压施工法越来越普遍，由此而引发的许多关于静压管桩的质量安全技术问题也倍受人们的关注。现通过某工程（PHC）管桩的施工，浅谈该桩基静压施工方法与质量控制要点，供参考。
一、工程概况
某信息大楼工程，位于顺德区勒流镇东风路段南侧，桩基采用PHC管桩，静压法施工，共有112根桩。桩型为€%O400（A），桩长约33～38m，分3节桩两个接头，每节桩长约11～13m，以砂砾石层为桩端持力层，要求桩端全断面进入持力层≥1.0m，单桩竖向承载力设计值为1100 KN，压桩力为2倍单桩竖向承载力设计值。
二、场地土层地质条件
根据工程地质勘察报告所揭示的情况，本场地主要土层可分为10层，各主要土层自上而下分布如下：杂填土(1)，厚度1.50～2.20m；粉质粘土(2)，厚度 2.80～3.60m；淤泥(3)，厚度5.30～6.9m；淤泥夹粉砂(4)，厚度 5.50～6.80m；粉砂(5)，厚度 5.00m；淤泥夹粉砂 (6)，厚度 3.00～3.70m；粉砂(7)，厚度 5.10m；中砂(8)，厚度4.1 0m；砂砾石(9)，厚度 6.30m；全风化花岗岩(10)，厚度 2.10～3.00m；
根据以上土层分析，由于中砂层或粉砂层厚度均较薄，采用静压法施工，桩基穿透中砂层不太困难，桩端全断面要求进入砂砾石层≥1.0m，也可以办到。通过现场试桩，桩长控制在36m左右，压桩力控制在 2200 KN，采取双控方法，完全可以满足设计要求。
三、管桩的施工
1、主要施工机械设备
目前市场上所用的桩机有抱压式和顶压式两种，以抱压式为主，抱压式桩机最大吨位可达800T，通常在600T。
对于静压桩机的机械性能要求：
（1）机身总重量加配重要求达到设计要求；
（2）桩机机架应坚固、稳定，并有足够刚度，沉桩时不产生颤动位移；
（3）夹具应有足够的刚度和硬度，夹片内的园弧与桩径应严格匹配，夹具在工作时，夹片内侧与桩周应完整贴合，呈面接触状态，且应保证对称向心施力，严防点接触和不均匀受力；
（4）压桩机行走要灵活，压桩机的底盘要能承受机械自重和配重的基本要求，底盘的面积要有足够大，满足地基承载力的要求。
根据以上的要求，选用YZY-600型静压桩机，该机最大压桩力可达600T，静压桩机施工基本原理：机身通过油缸支持安装在大小步履上的小车上，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，管桩在沉入土层过程中，桩尖把土挤向周围，从而产生桩侧摩阻力与桩端端阻力。
2、沉桩前准备工作
（1）打桩前协同建设单位认真做好障碍物的清除与管线的保护工作。施工场地应平整，排水应畅通。
（2）认真做好轴线的引测工作，现场必须设置两个以上的轴线控制点，用砼保护好，并引测到固定构筑物上。
（3）开工前认真细致地向所有参与施工人员进行技术交底，安全交底和分析相应地质条件下应采取的措施。
（4）开工前对进场的机械设备应作全面系统的检查工作，做好各部位的保养和润滑。
3、管桩的主要施工工艺与方法
（1）放样定桩位：采用极坐标放样。压桩机就位时，应对准桩位，启动平台支腿油缸，校正平台处于水平状态，启动门架支持油缸，使门架作微倾15?，以便吊管桩。
（2）吊桩定位：调整垂直度，先拴好吊桩用的钢丝绳及索具，启动吊车吊桩，管桩在施工中起吊，可采用一点法（位置距桩头0.29L处），使桩尖垂直对准桩位中心，微微启动压桩油缸，当桩入土至50cm时，启动压桩油缸，进入压桩状态。
（3）压桩：启动压桩油缸，把桩徐徐压下，控制施压进度，一般不超过2m/min，达到压桩力的要求以后，必须持荷稳定。若不能稳定，必须再持荷，一直到持荷稳定为止，持荷时间由设计人员与监理在现场试桩时确定。
终压标准应该以质监部门、设计单位、施工单位、建设单位、勘察单位及监理单位等有关部门在试桩会议中根据试桩的实际情况确定的标准为准则。一般情况下，除保证桩长及桩尖入持力层深度应该满足设计要求外，还要控制终压值Q的大小。虽然终压值Q与单桩竖向承载力标准值Rk是两个不同的概念，但终压值Q与单桩竖向承载力标准值Rk存在着某种比例关系，这有待于日后的工程实践与理论研究。笔者认为，终压值Q可以按以下原则来控制：
当桩端持力层为粘土、粉质粘土时，主要控制桩端达到的设计深度，终压值RQ：（0．6-1．3）Rk。
当桩端持力层为标贯击数较低、中密以下的粉细砂时，以控制桩端人持力层深度为主，终压值作参考，Q=（1．6～2．o）Rk。
当桩端持力层为标贯击数较高，中密以上的中粗砂、砾砂时，以控制终压值为主，Q=（1．8-2．5）Rk，长桩取低值，短桩取高值；击数低取低值，击数高取高值。
（4）接桩：采用焊接法接桩，接桩前应将端板及桩套箍端板坡口处，表面的锈蚀清除干净，表面呈金属光泽后方可焊接，接桩一般在距离地面1m左右进行，上、下两块端板轴向错位量应小于2mm，坡口根部间隙应小于4mm，焊条选用E4303型，焊接道数不少于3道，焊缝应满焊，确保焊缝高度。上下节桩如有间隙应用楔形铁片全部垫实焊牢。接桩处焊缝应自然冷却8～10分钟以上方可沉桩。
四、质量控制
完善的管理措施是质量控制技术落实的基本保证，是要有一整套质量技术保证措施。
（1）严格按照设计图纸，工程合同文件，有关现行施工规范和质量标准要求制定各分项工程的实施措施。 （2）高强砼预应力管桩质量控制：运到现场的管桩应按规定要求进行严格检查，对于不合格产品或次品，坚决退回。
（3）桩在运输过程中起吊、堆放必须保持平稳，无大振动，以保证桩身不受损伤。
（4）桩位放样：要求设置相对固定的基准点，四角大样与场地地面标高的测定必须准确，基准点一定要安全保护。
（5）桩机就位：桩机就位后必须用经纬仪在桩机两个方向相互垂直的地方，观测桩机，桩的中心线，设计的桩位是否在同一垂直线上，其偏差不应超过施工规范要求的允许偏差。
（6）压桩：工程桩正式施工前应进行试压桩，以确定压桩标准，一般情况下应以桩长和压桩力双控进行施工。
（7）焊接接桩：接桩前，应保证上下两节桩的顺直，而且两桩桩心的错位偏差不宜大于2mm（宜设置接桩导向箍）。管桩施工中主要采用焊接接桩法，先在坡口圆周上对称点焊4-6点，焊接层数不少于2层，每层焊渣必须清理干净，保证焊缝连续饱满，自然冷却约8～10分钟（严禁用水冷却或焊完即压），防止高温的焊缝遇水变脆而被压坏。
（8）截桩：露出地面或未能送至设计桩顶标高的桩，即必须截桩，截桩要求用截桩器，严禁用大锤横向敲击、冲撞。
五、质量检查
高强砼预应力管桩质量必须符合GB13476-1999和设计要求及施工规范的有关规定，并有出厂合格证，打桩的标高或贯入度，桩的接头、节点处理，桩位及垂直度检查必须符合设计要求和施工规范的规定。
1、桩身垂直度及桩身质量的检查
桩身的垂直度可以用垂球吊线的办法来量测，对不符合规范要求的，应及时报送设计单位，由设计单位提出补强修改意见。对于配置封口桩尖的工程桩，桩身质量的检查可以直观检查，即将低压电灯泡沉人桩内腔检查，正常情况下，内腔应该是不进土和水的。若桩内腔完整干燥，说明桩身基本完好、焊接质量完好、桩尖无损坏，这种情况下可不采取其他方法另行检查；反之，应该采取其他方法另行检查。
桩身质量采用小应变动力检测方法，按规范规定抽检不少于20%且不少于10根，本工程随机抽检25根，检测结果表明，桩身质量满足设计要求：Ⅰ类桩占95%以上，Ⅱ类桩4.5%。
2、单桩竖向承载力的检测
目前主要采用静荷载试验的方法来检测成桩的单桩竖向承载力，由设计单位、质监部门、施工单位、建设单位及监理单位等有关部门举行点桩会议，选取较具代表性的桩进行静荷载试验。静荷载检测时一般用慢速维持荷载法，并要求工程有关技术管理人员进行现场监督，详细记录最终沉降量和残余沉降量等。特别要注意检测桩机在进场、退场及移动过程中不要碰撞到任何工程桩。
某某信息大楼工程在打桩结束以后，按桩基规范要求随机抽检1%且不少于3根桩进行单桩静载荷试验，以确定单桩竖向承载力极限值。本工程共有110根桩，共抽检6根工程桩，在最大的试验荷载作用下，桩顶沉降值均没有超过桩基规范40～60mm的要求，桩基全部满足设计要求。
3、桩顶标高及偏位情况的检查
基础开挖后，应对桩顶标高及桩的偏位情况进行测量，并把记录资料完整地整理一份报送设计单位，由设计单位提出方案，解决那些桩顶标高低于设计标高以及桩偏位超过规范要求的情况。而对于那些桩顶标高高于设计标高的情况，施工单位应用电锯法截去多余的桩段，而不应该用人工敲打的办法把多余的桩段敲掉，那样很容易把成桩敲伤。
本工程完工后对桩位逐一进行量测，最大桩偏位75mm，均符合设计和施工验收规范要求。
4、沉降观测
进行沉降观测是检验建筑物桩基础质量是否满足规范与设计要求的最基本的一项工作之一。建筑物的沉降观测随建筑物施工进度分别进行监控，竣工验收前观测的最大沉降量，沉降差及沉降速度均在规范规定范围之内，满足设计要求。
六、结语
高强砼预应力管桩质量可靠，单桩竖向承载力高等优点，值得大力推广应用。在施工方法方面，静压法有低噪声、无振动、无污染、施工速度很快，同时场地整洁、施工文明程度高等优点，施工时应优先考虑采用。
严密的施工组织与施工工艺，严格的施工质量控制与监测是质量保证的前提；桩基静载荷试验，桩身动测检验，桩位偏差的测量，房屋的沉降观测等是桩基工程质量是否满足规范与设计要求的衡量指标，应由有资质的单位进行。本文提出的施工工艺与施工质量控制方法，可供参考。
虽然目前静压管桩工程实践经验尚不够丰富，但随着静压管桩技术的广泛应用和发展，以及人们对静压管桩的理论研究和工程实践经验的不断积累，相信静压管桩技术应用水平将会不断地得到提高。
参考文献
[1]建筑地基基础设计规范,GB5007-2002[S].
[2]建筑地基基础工程施工质量验收规范,GB50202-2002[S].
[3]建筑桩基检测技术规范,JGJ106-2003[S].
作者简介：彭战伟，男，河南许昌人，大专学历，河南众信质量检验技术研究有限公司工作人员。
关键词：预应力高强砼管桩；静压法施工；质量控制
近几年来，静压施工法越来越普遍，由此而引发的许多关于静压管桩的质量安全技术问题也倍受人们的关注。现通过某工程（PHC）管桩的施工，浅谈该桩基静压施工方法与质量控制要点，供参考。
一、工程概况
某信息大楼工程，位于顺德区勒流镇东风路段南侧，桩基采用PHC管桩，静压法施工，共有112根桩。桩型为€%O400（A），桩长约33～38m，分3节桩两个接头，每节桩长约11～13m，以砂砾石层为桩端持力层，要求桩端全断面进入持力层≥1.0m，单桩竖向承载力设计值为1100 KN，压桩力为2倍单桩竖向承载力设计值。
二、场地土层地质条件
根据工程地质勘察报告所揭示的情况，本场地主要土层可分为10层，各主要土层自上而下分布如下：杂填土(1)，厚度1.50～2.20m；粉质粘土(2)，厚度 2.80～3.60m；淤泥(3)，厚度5.30～6.9m；淤泥夹粉砂(4)，厚度 5.50～6.80m；粉砂(5)，厚度 5.00m；淤泥夹粉砂 (6)，厚度 3.00～3.70m；粉砂(7)，厚度 5.10m；中砂(8)，厚度4.1 0m；砂砾石(9)，厚度 6.30m；全风化花岗岩(10)，厚度 2.10～3.00m；
根据以上土层分析，由于中砂层或粉砂层厚度均较薄，采用静压法施工，桩基穿透中砂层不太困难，桩端全断面要求进入砂砾石层≥1.0m，也可以办到。通过现场试桩，桩长控制在36m左右，压桩力控制在 2200 KN，采取双控方法，完全可以满足设计要求。
三、管桩的施工
1、主要施工机械设备
目前市场上所用的桩机有抱压式和顶压式两种，以抱压式为主，抱压式桩机最大吨位可达800T，通常在600T。
对于静压桩机的机械性能要求：
（1）机身总重量加配重要求达到设计要求；
（2）桩机机架应坚固、稳定，并有足够刚度，沉桩时不产生颤动位移；
（3）夹具应有足够的刚度和硬度，夹片内的园弧与桩径应严格匹配，夹具在工作时，夹片内侧与桩周应完整贴合，呈面接触状态，且应保证对称向心施力，严防点接触和不均匀受力；
（4）压桩机行走要灵活，压桩机的底盘要能承受机械自重和配重的基本要求，底盘的面积要有足够大，满足地基承载力的要求。
根据以上的要求，选用YZY-600型静压桩机，该机最大压桩力可达600T，静压桩机施工基本原理：机身通过油缸支持安装在大小步履上的小车上，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，管桩在沉入土层过程中，桩尖把土挤向周围，从而产生桩侧摩阻力与桩端端阻力。
2、沉桩前准备工作
（1）打桩前协同建设单位认真做好障碍物的清除与管线的保护工作。施工场地应平整，排水应畅通。
（2）认真做好轴线的引测工作，现场必须设置两个以上的轴线控制点，用砼保护好，并引测到固定构筑物上。
（3）开工前认真细致地向所有参与施工人员进行技术交底，安全交底和分析相应地质条件下应采取的措施。
（4）开工前对进场的机械设备应作全面系统的检查工作，做好各部位的保养和润滑。
3、管桩的主要施工工艺与方法
（1）放样定桩位：采用极坐标放样。压桩机就位时，应对准桩位，启动平台支腿油缸，校正平台处于水平状态，启动门架支持油缸，使门架作微倾15?，以便吊管桩。
（2）吊桩定位：调整垂直度，先拴好吊桩用的钢丝绳及索具，启动吊车吊桩，管桩在施工中起吊，可采用一点法（位置距桩头0.29L处），使桩尖垂直对准桩位中心，微微启动压桩油缸，当桩入土至50cm时，启动压桩油缸，进入压桩状态。
（3）压桩：启动压桩油缸，把桩徐徐压下，控制施压进度，一般不超过2m/min，达到压桩力的要求以后，必须持荷稳定。若不能稳定，必须再持荷，一直到持荷稳定为止，持荷时间由设计人员与监理在现场试桩时确定。
终压标准应该以质监部门、设计单位、施工单位、建设单位、勘察单位及监理单位等有关部门在试桩会议中根据试桩的实际情况确定的标准为准则。一般情况下，除保证桩长及桩尖入持力层深度应该满足设计要求外，还要控制终压值Q的大小。虽然终压值Q与单桩竖向承载力标准值Rk是两个不同的概念，但终压值Q与单桩竖向承载力标准值Rk存在着某种比例关系，这有待于日后的工程实践与理论研究。笔者认为，终压值Q可以按以下原则来控制：
当桩端持力层为粘土、粉质粘土时，主要控制桩端达到的设计深度，终压值RQ：（0．6-1．3）Rk。
当桩端持力层为标贯击数较低、中密以下的粉细砂时，以控制桩端人持力层深度为主，终压值作参考，Q=（1．6～2．o）Rk。
当桩端持力层为标贯击数较高，中密以上的中粗砂、砾砂时，以控制终压值为主，Q=（1．8-2．5）Rk，长桩取低值，短桩取高值；击数低取低值，击数高取高值。
（4）接桩：采用焊接法接桩，接桩前应将端板及桩套箍端板坡口处，表面的锈蚀清除干净，表面呈金属光泽后方可焊接，接桩一般在距离地面1m左右进行，上、下两块端板轴向错位量应小于2mm，坡口根部间隙应小于4mm，焊条选用E4303型，焊接道数不少于3道，焊缝应满焊，确保焊缝高度。上下节桩如有间隙应用楔形铁片全部垫实焊牢。接桩处焊缝应自然冷却8～10分钟以上方可沉桩。
四、质量控制
完善的管理措施是质量控制技术落实的基本保证，是要有一整套质量技术保证措施。
（1）严格按照设计图纸，工程合同文件，有关现行施工规范和质量标准要求制定各分项工程的实施措施。 （2）高强砼预应力管桩质量控制：运到现场的管桩应按规定要求进行严格检查，对于不合格产品或次品，坚决退回。
（3）桩在运输过程中起吊、堆放必须保持平稳，无大振动，以保证桩身不受损伤。
（4）桩位放样：要求设置相对固定的基准点，四角大样与场地地面标高的测定必须准确，基准点一定要安全保护。
（5）桩机就位：桩机就位后必须用经纬仪在桩机两个方向相互垂直的地方，观测桩机，桩的中心线，设计的桩位是否在同一垂直线上，其偏差不应超过施工规范要求的允许偏差。
（6）压桩：工程桩正式施工前应进行试压桩，以确定压桩标准，一般情况下应以桩长和压桩力双控进行施工。
（7）焊接接桩：接桩前，应保证上下两节桩的顺直，而且两桩桩心的错位偏差不宜大于2mm（宜设置接桩导向箍）。管桩施工中主要采用焊接接桩法，先在坡口圆周上对称点焊4-6点，焊接层数不少于2层，每层焊渣必须清理干净，保证焊缝连续饱满，自然冷却约8～10分钟（严禁用水冷却或焊完即压），防止高温的焊缝遇水变脆而被压坏。
（8）截桩：露出地面或未能送至设计桩顶标高的桩，即必须截桩，截桩要求用截桩器，严禁用大锤横向敲击、冲撞。
五、质量检查
高强砼预应力管桩质量必须符合GB13476-1999和设计要求及施工规范的有关规定，并有出厂合格证，打桩的标高或贯入度，桩的接头、节点处理，桩位及垂直度检查必须符合设计要求和施工规范的规定。
1、桩身垂直度及桩身质量的检查
桩身的垂直度可以用垂球吊线的办法来量测，对不符合规范要求的，应及时报送设计单位，由设计单位提出补强修改意见。对于配置封口桩尖的工程桩，桩身质量的检查可以直观检查，即将低压电灯泡沉人桩内腔检查，正常情况下，内腔应该是不进土和水的。若桩内腔完整干燥，说明桩身基本完好、焊接质量完好、桩尖无损坏，这种情况下可不采取其他方法另行检查；反之，应该采取其他方法另行检查。
桩身质量采用小应变动力检测方法，按规范规定抽检不少于20%且不少于10根，本工程随机抽检25根，检测结果表明，桩身质量满足设计要求：Ⅰ类桩占95%以上，Ⅱ类桩4.5%。
2、单桩竖向承载力的检测
目前主要采用静荷载试验的方法来检测成桩的单桩竖向承载力，由设计单位、质监部门、施工单位、建设单位及监理单位等有关部门举行点桩会议，选取较具代表性的桩进行静荷载试验。静荷载检测时一般用慢速维持荷载法，并要求工程有关技术管理人员进行现场监督，详细记录最终沉降量和残余沉降量等。特别要注意检测桩机在进场、退场及移动过程中不要碰撞到任何工程桩。
某某信息大楼工程在打桩结束以后，按桩基规范要求随机抽检1%且不少于3根桩进行单桩静载荷试验，以确定单桩竖向承载力极限值。本工程共有110根桩，共抽检6根工程桩，在最大的试验荷载作用下，桩顶沉降值均没有超过桩基规范40～60mm的要求，桩基全部满足设计要求。
3、桩顶标高及偏位情况的检查
基础开挖后，应对桩顶标高及桩的偏位情况进行测量，并把记录资料完整地整理一份报送设计单位，由设计单位提出方案，解决那些桩顶标高低于设计标高以及桩偏位超过规范要求的情况。而对于那些桩顶标高高于设计标高的情况，施工单位应用电锯法截去多余的桩段，而不应该用人工敲打的办法把多余的桩段敲掉，那样很容易把成桩敲伤。
本工程完工后对桩位逐一进行量测，最大桩偏位75mm，均符合设计和施工验收规范要求。
4、沉降观测
进行沉降观测是检验建筑物桩基础质量是否满足规范与设计要求的最基本的一项工作之一。建筑物的沉降观测随建筑物施工进度分别进行监控，竣工验收前观测的最大沉降量，沉降差及沉降速度均在规范规定范围之内，满足设计要求。
六、结语
高强砼预应力管桩质量可靠，单桩竖向承载力高等优点，值得大力推广应用。在施工方法方面，静压法有低噪声、无振动、无污染、施工速度很快，同时场地整洁、施工文明程度高等优点，施工时应优先考虑采用。
严密的施工组织与施工工艺，严格的施工质量控制与监测是质量保证的前提；桩基静载荷试验，桩身动测检验，桩位偏差的测量，房屋的沉降观测等是桩基工程质量是否满足规范与设计要求的衡量指标，应由有资质的单位进行。本文提出的施工工艺与施工质量控制方法，可供参考。
虽然目前静压管桩工程实践经验尚不够丰富，但随着静压管桩技术的广泛应用和发展，以及人们对静压管桩的理论研究和工程实践经验的不断积累，相信静压管桩技术应用水平将会不断地得到提高。
参考文献
[1]建筑地基基础设计规范,GB5007-2002[S].
[2]建筑地基基础工程施工质量验收规范,GB50202-2002[S].
[3]建筑桩基检测技术规范,JGJ106-2003[S].
作者简介：彭战伟，男，河南许昌人，大专学历，河南众信质量检验技术研究有限公司工作人员。