静压预应力管桩在邢台地区某工程中的应用

王永健

中冶地勘岩土工程有限责任公司 河北 邢台 054000

静压预应力管桩是通过静压桩机设备上的配重及其自重提供反力而将预制管桩沉入土体中的成桩工艺。该工艺具有无振动、无噪音等特点，适应当前绿色岩土的要求，同时预应力管桩的桩型一般选用高强度，作为桩基础具有工程费用低、机械化施工程度高、工艺简单、无污染环保、检测方便等优点，大大推广了静压预应力管桩在华北地区的广泛应用。

1、工程概况

邢台市某项目位于沙河市千山中晶玻璃厂工业园区内，建筑物地上23层、地下2层。该工程基础采用高强预应力管桩基础，强度等级为C80，桩径为500mm，对应壁厚为125mm，单桩竖向极限承载力特征值不小于4500kpa。施工桩长依据设计要求桩长进入土层有效桩长不小于23米并以贯入度控制为主。

2、材料机具选择

桩机设备：选择设备的总压力应不小于单桩竖向极限承载力特征值的2.1倍。

3、工艺参数的确定

（1）桩帽及垫材。根据施工经验，桩帽采用圆筒状，套桩头用的筒体内径应比桩径大20～40mm为宜，高度350mm左右为宜。桩垫通常采用草垫或松木横纹板等材料。

（2）沉桩终止值确定。压桩终止值由设计确定，粘性土层应以控制预制管桩桩端设计绝对标高为主，当贯入度已达到而桩端设计绝对标高未达到时，应重复施压3次以上，每次应保持压桩力0.5～1.0分钟。当贯入度小于设计值时应通过现场试验确定沉桩终止值。

4、施工工艺控制要点

（1）压桩的顺序：一般应从场地中心向外或中央向两边施工，如施工场地面积较大时，可将场地分为多个施工区域，压桩在各段范围内分别进行。

（2）底桩的定点。在每个桩位处用石灰标记。

（3）桩身垂直度的控制。静压管桩沉桩时宜设置经纬仪在两个方向上进行校准来控制桩的垂直度。

（4）预制管桩接桩宜在预制桩尖进入硬质土层后进行，应控制管桩的接头数量，以不超过3个为宜，接桩时应注意上、下节桩的中心线偏差不宜大于2mm，节点弯曲度不得大于该桩段长的0.1%为宜。

（5）静压管桩施工应连续进行，因持力层为密实状态中砂或桩长较长时，宜取2倍设计压力值作为最后稳压力，并稳压不少于3次，每次稳定1分钟，记录其最终稳压时的贯入度。

（6）静压桩施工时，应及时记录管桩每次下沉地层中1米时压力表的压力值，当沉桩至设计绝对标高或两倍呈设计压力值时，应记录最后三次稳定压力的贯入度。

（7）桩头填芯。由于桩基础与建筑物的上部结构主要通过筏板基础的连接，有关管桩技术规范规定不宜小于10cm。

5、施工中常见质量事故原因分析及防治

（1）挤土效应和振动影响的防治方法：

1）在管桩布桩设计时应控制置换率，针对桩距较密区域的管桩施工可采用预钻孔沉桩措施，施工时应随钻随打，预钻孔径宜比桩径小40-80mm，预钻深度宜取施工桩长的1/3-1/2。

2）先制定有效的施工流水路线，严格控制压桩速率在1米/分钟左右。

录音过程是为了获得更好的原声，方便后期处理，而后期处理工作便是对声音的进一步美化，通过音频软件效果插件、硬件声音处理设备处理，能够使得声音更具美感。后期处理过程主要包括配乐、降噪和频率补偿三个方面。

3）沉桩施工过程中应派专人负责对场地周边建筑物及附近的地下管网的沉降变形的监测，尤其对重要的管线及建筑物处可采取改其它桩型等措施。

4）施工过程中必须控制停歇时间，应尽量避免因停歇时间过长，导致摩阻力增大造成压桩施工困难。

（2）沉桩时遇到浅层障碍无法继续的防治办法：

1）管桩施工前应详细了解场地内原有建筑的旧基础情况，如必要时应进行探桩施工，场地内浅埋的旧基础可采用挖除处理，对于深埋的障碍物，当影响沉桩施工时，应尽量将其清除后沉桩，严禁采用桩机设备强行纠偏的方法。

2）当已沉桩进入土层较深，因深埋障碍物致使桩无法拔出时，选用勘察钻机将钻具通过管桩的空洞中进行钻孔，钻穿该障碍物后继续施工。

（3）桩斜的防治方法：

1）因选用的桩机设备及配重达450吨以上，设备进场前必须平整施工场地，必要时应对现场采取加固措施提高其承载力，使其满足静压桩设备的施工要求。

2）施工过程中对桩身垂直度必须严格控制，尤其在施工第一节桩时，其垂直度偏差不得超过桩长的0.5%，第二节桩以下施工时应保证送桩杆、桩身及桩帽应在同一垂直线上，沉桩时应安排专人在两个方向上用经纬仪进行垂直校准。

3）接桩数量尽量减少，不宜超过3个，接桩时机应选择在管桩的桩尖进入硬质土层后方可进行。接桩时应使上、下节桩的中心线偏差不宜大于2mm，节点弯曲度不得大于桩段长度的0.1%。

4）制定合理的施工顺序，桩基施工后的孔洞应及时回填。

5）当沉桩时遇到深埋障碍物时应及时停止施工，将其排除后再进行沉桩施工，沉桩中如发现桩身不垂直情况应及时纠正，严重时应将桩拔出重施工，压桩施工一定深度后，严禁采用桩机设备移动进行纠偏，防止断桩事故发生。

6）采用预钻孔法时，严格控制钻孔垂直度。

7）合理布置桩位，中心距不小于3倍桩径。

（4）桩身破坏的防治方法：

1）施工终止条件，由于本工程的管桩桩长23米，根据设计要求以控制设计桩长为主，终压力值作对比参考，如遇到压力值尚未满足设计要求，而桩顶的标高已到达设计绝对标高，宜继续沉桩约1米，直至压力值满足设计要求。

2）管桩施工结束后应采用合理的工序进行基槽的土方开挖及桩头凿除，土方开挖施工中，应随时注意加强对管桩桩身完整性及强度的检查验收，施工中如破坏桩身情形，应对桩身情况采用有效的手段进行检测如小应变等，根据破坏程度以确定相应的处理措施。

（5）桩身抬高的防治方法：

管桩施工完成后，根据标高情况对局部管桩进行复压1—2次，必要时甚至多次。管桩施工完后应在嵌固期结束后方可进行土方施工，嵌固期根据不同土质的要求，一般按7～21天。

6、结束语

随着静压预应力管桩施工技术的广泛应用和极大发展，综合考虑各工程施工场地的地质条件，有效选择材料机具，合理确定预应力管桩的工艺参数，加强现场管理，定会取得良好的经济效益和社会效益。