浅谈高回填土预应力管桩施工技术

　　摘要：随着建筑业的不断发展,由于静压预应力管桩应用技术的优点突出，因而被越来越多的工程所使用。本文通过工程实例介绍在高回填土层上实施静压预应力管桩的相关技术以及质量控制的一些关键环节，防止出现桩位位移、断桩、桩侧负摩阻力等问题。
　　关键词：高回填土，静压管桩，沉桩技术，施工质量
　　前言
　　我国伴随着城市化步伐的加快，建筑业的发展旺盛，而管桩因为能实现工业化生产、质量比较稳定、单桩承载力大、施工迅速等特点得到广泛的使用。并且静压管桩施工技术具有低噪声、无震动、无污染、成本相对低、施工快且能通过压桩力较直观地了解单桩的承载质量等特点，故该施工技术得到迅速的推广。
　　静压预应力管桩由原来的低压桩力(1850～3440KN)、小规格管桩(300mm、400mm)发展到目前高强度(C80)、大压桩力(6000KN～8000KN)、大规格的管桩(500～1000mm)。目前，管桩直径一般为300mm、400mm、500mm、600mm,壁厚为75mm、95mm、100mm、110mm及以上,按抗弯性能或有效预压应力进行划分，类型有A型、B型、AB型和C型,方桩身混凝土强度应不低于C80,桩长一般为7～12m,5～7m的短桩根据施工需要向厂家订货。桩尖形式主要有封口型及开口型,其中封口型又分为十字型及圆锥型,不同的桩尖适用于不同的地质情况。本文通过一个工程实例,总结静压管桩施工经验供大家参考。
　　一、工程实例
　　某一综合楼工程，地上10层,半地下室,建筑高度40.35m,建筑面积为12572m2，建筑结构类型为二高层建筑，现浇框剪，框架结构。
　　工程地质情况:
　　① 人工填土层平均厚5.2m；
　　② 残积粘性土层均厚4.6m；
　　③ 淤泥质土厚4.5～8m；
　　④ 砂砾层均厚3.1m；
　　⑤ 全风化岩层；
　　⑥ 中风化岩层；
　　⑦ 微风化岩层；
　　二期基岩均厚22.9m，顶面埋深17.1-27.95m。
　　桩基工程安全等级为一级,采用静压PHCΦ500mm，预应力C80管桩,管壁厚125mm,单桩竖向极限承载力:抗压3900KN，抗拨1000KN。桩端持力层为④的全风化岩层,桩长为18～25m。桩顶设计标高为-2.5m,局部达-3.5m,工程桩总数213根。
　　二、本工程基桩施工特点
　　本工程静压桩施工要在5.2m厚度的人工填土层上，由于静压桩机和施工荷载大，因而对回填土层要求，具有较高的密实度和承载力。新回填的土层结构善不稳定在大荷载的作用下容易出现位移，导致在打桩过程中桩位移动，甚至出现断桩。填土层的密实需要一段时间过程，在这一过程中土壤结构在不断地固结、下沉，易于出现桩侧负摩阻力。所以要保证桩的质量，首先应保证回填土层的质量。
　　三、土方工程施工要求
　　土方施工前应查明地下孔洞、洞穴，当场面有水时应疏干，地面的花、草、树木等有机物、杂物应清除。用作回填土的土料应能满足设计的密实要求，淤泥、冻土、膨胀性土和有机物质含量大于8%的土以及硫酸盐含量大于5%的土均不能做填土料。土料的含水量应控制在最佳，铺土厚度、压土遍数应根据压实机具体确定，每一层填土质量检查符合设计要求不小于或等于94%后，才能填筑上层。上层宜填筑透水性较小的填料，下层宜填筑透水性较大的填料。各种土不得混杂使用。土方工程完工验收合格后方可进行基桩工程施工。
　　四、施工准备
　　（一）技术准备
　　1、踏勘现场以了解场地情况和周边环境，熟悉拟建工程的工程水文地质勘察报告及情况，熟悉施工图纸并对其中存在的问题做到提前解决及准备。
　　2、组织有关单位进行施工图会审，形成图纸会审记录。确定试桩方案。
　　3、结合工程特点和实际情况制定压桩方案，尤其注意压桩时的走机路线和施工技术的先进、安全、可靠及可操作性。
　　（二）现场准备
　　1、要求场地地耐力应不小于140KN/m2。对桩基处的地面或地下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、查明地下管线、（构）筑物布置情况及位置，对有碍施工的在沉桩前事先处理。高空或地下障碍物，场地排水应畅通，场地的地面承载力满足沉桩机的施工需要。
　　3、管桩堆放。管桩进场前应具有出厂合格证和型式检验报告,强度应达到设计值的100%方可吊运，现场堆放不宜超过4层。高回填土层容易出现地面沉降，桩堆放处需进行提高其整体性和地面承载力的处理，保证场地坚实、平整，并有排水措施，以防不均匀沉降造成损桩，且采取可靠的防滚、防滑措施。
　　4、桩位测量定位根据基准点、设计文件进行放样,为了防止回填土层在桩机作用下移动对将轴线控制点的影响，应将控制点尽可能地引到永久物上或施工影响不到的地方，但还应便于引用，做好测量控制网。桩位可打短桩并洒白石灰醒目标识，也可用彩带绑在短桩上，用颜色区别桩径。为了做到回填土层移动对桩位影响的最小，在测量方面采取“一放二复”的办法，即所有轴线、桩一次放样，并设好控制点和引测桩，目的是以邻近其他桩位与即将沉桩的桩位进行对比，发现后者是否有位移。在每台班打桩前对当班所要打的桩进行第一次复核检查桩位情况，若发现偏差进行调整；当桩机、管桩就位时再次进行复核确保桩位准确无误。测量允许偏差值:单桩10mm,群桩20mm。
　　五、施工技术
　　(一)机械选择
　　压桩机的选型尽量小些，只要能满足设计和施工要求就好，以因免桩机大、重量重走机时产生较大的挤土效应，一般按1.2～1.5倍管桩极限承载力取值，本工程地处市区，为了防止扰民选用全液压静力压桩机(YZY-500型)。桩机的夹角具选择长夹具，保证夹桩时桩身侧压应力较小，且更易控制桩的垂直度。压桩速度为1.8m/min。桩机的压力仪表按规定送检，以确保夹桩压力和压桩力控制准确。送桩器应考虑施工中有超深送桩,但送桩一般不宜超过4m。
　　(二)沉桩顺序
　　为了防止挤土效应累加，造成对工程桩的破坏，总打桩顺序从北面进入现场先打B区，然后再打A、C区。对多于5根的群桩承台应考虑沉桩时的挤土效应，应先施压,后沉群桩周边较少桩的承台；不同深度的桩基,应先深后浅,先大后小；尽量避免因桩机多次行走扰动地面土层,使地面沉陷造成断桩和桩位偏移；以运桩距最短、喂桩方便为原则，并根据场地情况，布置桩的堆放场地。施工区段划分，如图1所示。

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