前言
静压预应力管桩由于具有施工环境整洁无排污、单桩承载力直观、质量稳定、施工效率高、工期短、噪音低、造价低和无震动等特点, 越来越被设计院、业主和广大工程技术人员重视和采用, 已在很多地区得到广泛应用。然而, 资料和工程实践表明, 由于预应力管桩的高脆性和桩基地质的不确定性, 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。
1 施工过程的质量控制要点
(1) 施工前的质量控制: (1) 做好施工前的审核工作。首先通过对施工人员进行审核, 了解其技术力量和水平, 保证施工队的每个人员持证上岗;另外, 要加强对施工组织设计、施工计划进度等进行审查, 然后评价其可行性, 保证安全措施合理到位。 (2) 进场前要加强对管桩的检查。首先要检查管桩的检测报告、规格型号 (包括外径、壁厚、桩身长度、桩身弯曲度等) , 以防止劣质产品或者不符合规格的产品进场;其次, 根据规范和图纸设计要求, 要对管尖进行全面检查和测量, 不满足有关规范和设计要求的, 责令其更换;另外, 要检查管桩表面是否符合管桩规范的要求, 包括是否有裂缝、断裂和凹陷等情况。 (3) 合理选择和检查压桩机。压桩机的选择不能盲目, 要根据工程的具体情况和设计要求, 会同各有关部门合理选择压桩机, 避免采用超载施工;另外, 在施工过程中, 如果压桩机发生故障而停止工作, 会出现压桩不连续的情况, 严重时造成管桩无法压入, 直接影响管桩的施工质量, 因此对压桩机的合理选择要非常重视。 (4) 定位放线与定桩位。放线与桩位是否准确直接影响这个建筑物的位置和结构, 因此要对这两道工序严格把关, 绝对不能轻视。根据提供的测量控制点, 将基线要放在不受施工影响的地方, 然后根据设计图纸, 指定定位线, 最终由项目技术负责人员进行复核, 发现不符合要求的及时纠正, 检查无误方可进行压桩施工。
(2) 施工阶段的质量控制: (1) 桩就位入土前要用经纬仪抽测桩的挠度, 挠度不合格的管桩严禁用于工程中;由于采用静压法施工, 机械设备较重, 容易使土地变形而造成桩位偏移, 因此必须严格控制对管桩的定位和垂直度。桩的垂直度采用两个垂直方向吊线锤进行控制, 且要有专人负责, 要求垂直度偏差控制在0.5%之内。 (2) 送桩时, 用钢制送桩器放在桩头上, 以轴线重合为准则, 在确保送桩器和工程桩对齐的情况下将桩送入, 送到设计要求的深度时, 可将送桩器拔起;起拔送桩器采用桩架上导向滑轮钢绳上钩子挂好, 启动卷扬机, 慢慢拔起;入桩过程碰到硬土层, 不能用力过猛, 管桩抗弯能力不强往往容易折断, 抬架时也要轻抬轻放, 否则一是易造成桩身开裂;二是易发生桩架倾斜倒塌事故。 (3) 接桩前, 应检查两节桩桩心有无较大错位, 确保两节桩的顺直, 因此最好设置桩导向箍;由于采用焊接接桩, 因此焊接前要将对接两节桩的驳面和坡口清刷干净, 直到有金属光泽露出;焊接时在坡口圆周对称焊接4~6点, 最好是两个焊工同时对称施焊, 焊接好一层后, 必须将焊渣清除干净后再施焊外面一层, 确保焊接层数不少于2层;由于焊缝遇水容易变脆而导致压坏, 因此焊接结束后应自然冷却约8~10分钟 (严禁用水冷却或焊完即压) , 然后继续压桩;当管桩较密集且桩接头有较大裂缝时, 压桩引起的土体上涌, 有可能将桩接头拉断, 造成断桩。
(3) 成桩后的质量检查。桩基完成后, 要根据相关标准和设计要求对管桩质量进行检测评定。采用基桩检测系统进行低应变检测试验, 来检测桩身完整性, 即在桩顶部安装一响应传感器并用手锤施加一锤击力, 由基桩检测系统采集信号、进行处理, 进而得到桩完整性检测结果;对桩身质量检查一般采取直观的方法, 即将低压电灯泡沉入桩内腔, 如果发现桩内腔完整干燥说明桩身质量基本完好无损坏;成桩后要选择具代表性的桩 (一般先取20%以上且不得少于10根) , 然后采用静荷载试验的方法, 来确定成桩的单桩竖向承载力, 要求有关技术管理人员到现场监督, 配合做好最终沉降量和残余沉降量的记录工作;然后选择有代表性的类桩做静载, 最好是选择3根以上且多余总桩数的1%.
2 常见质量问题分析与处理
(1) 桩倾斜。插桩初压即有较大幅度的桩端走位和倾斜。碰到此种情况, 很可能在地面下不远处有障碍物。处理的措施主要是在压桩施工前将地面下旧建筑物基础、块石等障碍物连底清理干净。 (2) 桩尖达不到设计深度。静压管桩施工时, 若发生个别桩长达不到设计深度, 其原因可能是: (1) 桩尖碰到了局部的较厚夹层或其他硬层。 (2) 中断沉桩时间过长。由于设备故障或其他特殊原因, 致使沉桩过程突然中断, 若延续时间过长, 沉桩阻力增加, 使桩无法沉到设计深度。 (3) 接桩时, 桩尖停留在硬土层内, 若时间拖长, 很可能不能继续沉桩。发生管桩沉不下去时, 应冷静分析原因, 找出对策才能继续施工, 切不要盲目加大压桩力强行沉桩。 (3) 基坑开挖不当引起大面积群桩倾斜。挖土引起桩的倾斜, 直接起因是挖土方法不当, 将基坑挖得太深或将挖出的土堆放在基坑边坡附近, 因而产生侧向压力;加上淤泥本身的流动性以及土体中未消散的超孔隙水压力乘机向开挖方向释放, 加剧了淤泥向开挖方向流动, 而管桩对水平力的抵抗能力小, 于是随着土体的位移而向开挖方向倾斜, 造成桩顶大量位移。发生这样的事故先要进行调查分析, 弄清哪些桩报废, 哪些桩还可以用, 哪些桩应折减其承载力, 然后根据实际情况进行补桩。为防止此类工程事故的发生, 应严禁边压桩边开挖;开挖宜在基桩全部完成并至少隔15天后进行, 挖土宜逐层均匀进行, 桩周土体高差不宜超过1m;注意保持基坑围护结构或边坡土体的稳定;基坑顶部周边不得堆土或堆放其他重物等。 (4) 桩身上浮。当工程桩较短或桩较密集时较容易发生桩身上浮的情况, 此时采取复压是一较有效的被救措施。所谓复压指的是已经压好的桩再进行静压的一种措施。
3 静压管桩施工过程的安全管理
必须根据安全管理的有关规定建立健全项目的各有关管理制度, 在项目内部落实安全管理责任制, 建立考核制度, 实施奖罚措施, 以及前面已提的桩机资质及特种作业上岗证等必须齐全。除此之外, 还必须注意以下几个事项: (1) 起重机作业前, 应对转动部位进行润滑, 检查部件紧固程度, 钢丝绳是否磨损。 (2) 起重臂下严禁站人, 重物停在空中时驾驶员不得离开操作室。 (3) 起重范围不得超过起重性能规定的指标, 起重机吊桩进入夹持机构, 压桩开始之前, 必须在起重机、卷扬机构放松起吊的钢丝绳、吊钩脱离后方可压桩, 以免拉断钢丝绳和拉弯起重机吊臂。 (4) 接桩时焊接用的各种气瓶应作标识, 气瓶要距离明火点10m以上, 气瓶间距必须大于5m, 气瓶必须加防震圈和防护帽, 气瓶使用和存放时严禁平放或倒放。 (5) 停止作业时, 短履需运行到桩机中间位置, 停落在平整地面上, 其余油缸回程缩进。切断电源, 操作人员方可离开桩机。 (6) 施工完毕的桩的桩头上面要加盖, 以防行人或杂物等掉陷。
4 结语
随着静压管桩技术的广泛应用和发展, 以及对静压管桩的理论研究, 设计和施工经验的不断积累, 其应用的技术水平也会不断提高, 在工程中也将发挥更好的经济效益。
摘要：本文总结了近几年预应力混凝土管桩的施工经验, 对施工过程的质量控制要点进行了分析, 并提出施工中预防质量问题的控制措施。
关键词：静压预应力管桩,施工,质量控制