高强预应力混凝土管桩的液压法施工技术探析

摘要：高强预应力混凝土管桩施工时采用液压法压桩，由于具有无污染、效率高、噪音小、沉桩质量较好等许多优点，而淘汰了以往的柴油锤击入桩施工方法。文章结合工程实例，探讨了高强预应力混凝土管桩的施工工艺。

关键词：高强预应力混凝土管桩；液压法；施工技术；建筑基础；PHC管桩 文献标识码：A

中图分类号：TU753 文章编号：1009-2374（2015）29-0119-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.29.060

高强预应力混凝土管桩是近年来应用较多的一种新型建筑基础，其简称为PHC管桩。PHC管桩的制作工艺采用先张预应力离心成型，随后经过180℃左右的蒸汽养护最终制成，管桩为空心、形状为圆筒形。高强预应力混凝土管桩具有很多优点，它的单桩承载力较高，沉桩的质量较好，施工过程中由于机械化程度高，施工比较方便快捷，可节约大量人工。高强预应力混凝土管桩的工程造价相对其他形式的基础来说比较低，经济实惠，另外其应用范围比较广泛，可适用于道桥、房屋建筑、水利工程等多种形式的建设工程中。

预应力混凝土桩基刚刚采用时，由于技术等原因，前几年其施工多采用柴油锤击入桩，这种施工工艺噪音大，如果是市内施工往往因为扰民而屡被投诉，同时由于使用柴油造成浓烟滚滚，对环境造成了较大污染，现在已经很难通过环境评价。基于此种原因，柴油锤击入桩逐渐被淘汰，取而代之的是采用液压法压桩。液压法压桩克服了柴油锤击入桩噪声和浓烟油污等方面的缺点，受到了社会的广泛好评，迅速取代了柴油锤击入桩施工工艺。那么，高强预应力混凝土管桩液压法压桩的施工工艺如何？本文就以某住宅楼工程的高强预应力混凝土管桩液压法压桩施工为例，对高强预应力混凝土管桩的液压法压桩施工过程中应该注意的几个问题和具体的施工工艺进行探讨，以与同行交流。

1 工程概况

该工程为某住宅楼，建筑主体为框架结构，层数一共有9层，建筑物总高度为31.50m。工程的地基概况如下：该工程地面以下2.5～4m为机械吹填海砂层，砂层往下为淤泥层，属于冲刷和淤泥环境沉积类型。该工程地基的土质主要是软土，软土层的尺度较大，如地基的第二层为8.50～15.20m的总厚度达6.7m的淤泥层。该工程地基属于上层滞水带类型，地下水位于地表下1.20m层面。基于以上数据及现实情况，在设计时，工程的地基基础采用高强预应力混凝土管桩设计。本工程的预应力混凝土管桩共设计有230根。管桩的桩径为500mm，壁厚100mm，有效桩长为26～29m，单桩承载力为700kN，管桩混凝土强度C80，采用三节接桩。

2 高强预应力混凝土管桩试验

高强预应力混凝土管桩的液压法压桩施工在施工前，首先要做的一项工作就是对高强预应力混凝土管桩做承载力试验，以确保管桩的质量和承载力满足项目相关的承载力要求。必须要分阶段进行单桩承载力的动测试验和静载试验。下面就介绍一下这两项试验：

2.1 管桩的动测试验

管桩施工前的动测试验又称为动力无损检测试验，常采用的是高应变动力测试法，此动力测试法是静载试验的一个有效补充。这个测试法采用PDA打桩分析仪，利用重锤锤击管桩的顶部桩头位置，从而使管桩的桩头产生一个永久性位移，根据位移、锤击力等数据，通过计算分析，得出管桩的极限承载力以及管桩桩身结构的一些数据等相关的需要的完整资料。

根据工程实际，该工程通过随意选取9根管桩，经过测试后，试验数据显示，该管桩的承载力满足设计要求，该管桩的桩身质量满足设计要求。

2.2 管桩的静载试验法

高强预应力混凝土管桩的静荷载试验，就是要模拟建筑物对管桩的实际荷载，通过静力加压，得出3根试验管桩的荷载沉降关系曲线。本规程选取的试桩，其入土深度分别为-28.50m、-29.70m和-29.90m，深度数据表明管桩都进入第9层黏土层。经过测试，实验数据关系曲线等相关的试验结果证明，该桩基满足设计要求。

一般来说，需要选择用油压千斤顶来对竖向抗压静载试验时候对桩进行加荷载。油压千斤顶的加荷载装置的安装组成部分如下：4根锚桩、主梁、次梁、油压千斤顶、测量仪表、压力平台的反力设备、栈桥、钢、钢锭构成、液压千斤顶与测定器。压力试验桩的破坏载荷推定比体重1.2倍不是压力的实验是正面的开始时，均匀放置平台上。

3 液压入桩的施工注意事项

3.1 压桩的施工要点

静力进行压桩的时候，需要提前知道单桩的竖向承载力，这个承载力的大小是多少才能合适呢？该数据可以通过桩的终止压力值得出大致判断，但不是一成不变的，数值的大小还与地基的土质有关系，随之变化。其实，这里管桩的终止压力数值要通过静载对比试验来确定一个系数，利用系数确定最终的数值。如果大致判断的管桩的终止压力值不能满足设计要求，就要采取送压加深处理或补桩的相关措施，以保证工程的最终施工质量。压桩要连续进行，施工期间不能中断，硫磺胶泥接桩，中间要快，不能耽搁太长时间，接桩面要讲究卫生，不要污染。

3.2 沉桩线路的选择

管桩的沉桩施工过程中，由于沉桩数量不断增多，造成了建筑物的地基地质构造会发生变化，其土体密度会随着入桩的段数而变大，因此压桩所需的压入力也在增大。为了避免这个问题，入桩线路的选择就显得尤为重要，应该科学规划。一般入桩陆续应选择单向行进，不能从两侧往中间进行。

本工程是一座综合住宅楼，地理位置位居市内，该工程的周边建筑物为居民楼，在工地的东、北、西三个方向都是大量的民房，且与工地的距离很小，只有南面没有居民建筑物，为街道。根据这样的实际情况，为了消除地基变形对周围居民楼的应力等不利影响，在沉桩线路选择上要慎之又慎。结合实际，决定从桩中心离建筑物近处开压，将各土层自北向南排挤。

4 高强预应力混凝土管桩的压桩施工

4.1 施工前的准备工作

4.1.1 场地平整。施工前首先要进行的工序就是场地平整，要对工地的地表杂物进行清除，对工地的坑洼处进行填平，特别不平的地方需要用压路机对地表土进行压实处理。解决排水问题，沿工地四周挖排水沟至集水坑处进行集中排水。

4.1.2 测量定位。在液压管桩施工开工前，要请甲方提供区域内的控制点资料，同时要请甲方明确现场控制点的具体位置，并及时办理双方交接手续。施工人员在进行施放施工轴线和确定桩的位置时，应该根据甲方提供的控制点来确定施工。每个桩点要插上短钢筋以示明确位置，方便施工。桩点位置要做成管桩等径模具用白灰沿模具撒放。测量定位、放线、复核工作应该由专人负责，对测量仪器要定期检查，确保测量仪器的准确性。同时要做好相关测量等原始数据的记录和整理工作，形成准确、完整的书面资料，提交给甲方和监理方，以便两者对相关情况进行复核和检查。在准确度要求方面，桩位偏差要求小于2cm，轴线偏差小于1cm。

4.1.3 预应力管桩的成品检查。为了保证质量，高强混凝土预应力管桩送达工地压桩施工前要进行成品的质量和外观等的检查。检查的主要内容如下：查看预应力管桩出厂合格证和主要质量指标（砼强度）、查看管桩外观是否符合要求，要做好检查记录，经监理验收并签字认可后方可施工。管桩两端应清理干净，施焊面保持整洁干净，若有油漆杂物污染等要及时清刷干净。

4.1.4 施工设备的检查。主要有：压桩机安装就位，正常工作运行；压桩机的压重要按照工程实际需要进行配重；桩机平台要调整平齐；起重设备安装就位并正常运行；电力设备正常供给。

4.1.5 吊桩插桩。吊桩插桩线要根据设计把需要的管桩编号，并按照压桩的顺序进行排列，以方便后期施工。前期工作准备好后，就可以进行吊桩插桩了。利用桩机的自身起重机吊桩就位后，用夹具持桩，对准测量定位点插桩入孔。桩压入过程中修正桩的角度非常困难，因此就位时应正确安放。插桩施工开始要轻压，若有偏差应及时纠正，必要时要拔出重压。

4.2 压桩

4.2.1 送桩。利用桩机的重量由液压系统持桩将管桩垂直压入土中，随时用两台经纬仪双向控制管桩的垂直度，并观察压桩的压力与深度。初压时如果下沉量较大，宜采取轻压，随着沉桩加深，沉速减慢，压力逐渐增加。在整个压桩过程中，要使压杆、桩帽、桩身尽量保持在同一轴线上，必要时应将桩架导杆方向按桩身方向调整。要注意尽量不使管桩受到偏心压力，以免管桩受弯。压桩较难下沉时，要检查桩架导杆有无倾斜偏心、桩身是否垂直，每根桩宜连续完成，以免难以继续下压。

4.2.2 管桩的垂直度的保证措施。管桩的垂直与否是施工质量的一个重要指标，必须采取有效措施使之保证。一般应该在将管桩压入土50～80cm后暂时停止施工，对管桩进行垂直度测量并校正。管桩垂直度的测量并校正需要专业人员进行，一般用两台经纬仪进行随时监控，经纬仪的放置地点应该在距离桩点20m左右，保证打桩不受影响。两台经纬仪位置互成90°，并经常对放置加以整平，随时监测导架以确保导架保持垂直。桩的垂直度小于或等于0.5%方可满足施工要求，然后才能继续进行沉桩施工。

5 结语

高强预应力混凝土管桩具有很多优点，它的单桩承载力较高，沉桩的质量较好，施工过程中由于机械化程度高，因而比较方便快捷，可节约大量人工。其施工方法以前为柴油锤击压桩，后来液压法压桩克服了柴油锤击入桩噪声和浓烟油污等方面的缺点。以上以某住宅楼工程的高强预应力混凝土管桩液压法压桩施工为例，对高强预应力混凝土管桩的液压法压桩施工过程中应该注意的几个问题和具体的施工工艺进行探讨，以与同行

交流。

参考文献

[1] 段慧勇，等.高强预应力混凝土管桩质量控制浅析[J].河南建材，2011，（5）.

[2] 徐新跃.预应力管桩应用中的若干问题[J].建筑技术，2003，（3）.

[3] 翁玲.高强预应力混凝土管桩液压法施工[J].科技创业月刊，2007，（2）.

作者简介：褚磊（1980-），男，山东枣庄人，枣庄矿业集团中兴建安工程有限公司工程师，研究方向：施工建设。

（责任编辑：黄银芳）