预应力砼管桩在沿海城市建设中的应用

预应力砼管桩在沿海城市建设中的应用

陈奕煌

广东粤源水利水电工程咨询有限公司广东广州510635

摘要：沿海城市由于地基承载力较差，外部地质营力微弱，如何在基础的施工过程中控制好施工质量是我们保证整个工程施工质量的首要前提。本文通过对预应力管桩施工过程中的施工要点的控制以及工程验收和施工安全技术一并做出总结与大家探讨。

关键词：控制桩点；试桩；对中调直；承载力特征值

引言：最近十几年，预应力砼管桩的技术得到了一定的发展，其应用也越来越广泛。预应力混凝土管桩是最近几年才逐渐成熟起来的新型工程基桩之一，我国自上个世纪80年代初引进以来，投入了大量的力量进行研发和生产，经过多年的实践证明，预应力砼管桩与传统的基桩相比较，优势较为明显，主要就体现在桩身质量稳定、施工工期短、造价经济、建立方便等方面。但是具体的应用必须结合城市的具体情况进行适当的控制措施的采取，尤其是在沿海城市的建设中，其具体的应用需要进行进一步的探讨。

1.工程概况

红坟关泵站位于汕头市新津河下埔桥闸下游，为下蓬围排涝分区规划新建的一座泵站，承担围内排涝任务。该泵站是建在防洪堤防段上的堤身式泵站。地基土自上而下分别为人工堆积（Q4S），第四系海陆交互相沉积（Q4mc）和第四系河流冲积相沉积（Q3al）的填土、淤泥、含贝壳砂淤泥、淤泥质砂、泥质砂、（淤泥质、花斑、砂质）粘土等构成。

工程场地内大部地形平坦，外部地质营力微弱，除局部因软土地基不均匀沉降而产生轻微地陷，不良地质现象基本不发育。

2.设备选型及施工流程

2.1设备选型

根据本场地工程地质条件及桩基工程设计情况，结合本次施工工艺及有关情况拟采用如下主设备：采用ZYBZ500-1液压静力压桩机进行施工，该桩机额定压力为5000KN，最大压桩力为5000KN，用电功率为150KW。

2.2施工工艺流程

施工工序为测量定位--桩机就位--吊桩插桩--桩身对中调直--静压沉桩--电焊接桩--静压沉桩--送桩--到位后终止送桩

3.管桩施工工艺

3.1测量定位

根据设计及业主提供的坐标控制点，测设控制桩点、控制轴线，控制桩点必须远离施工现场，以免打桩时发生位移，同时在已建好的建筑上做复核点，以备复核。

3.2．试桩

施工前根据勘查报告，选取3个代表性的位置进行试压，以取得正式施压所需要的有关控制数据。

3.3.压桩的操作要点及技术要求

a．管桩的施压

1）通过试压桩，取得正式施压所需要的有关控制数据，尤其是需要送桩的贯入度控制值；校验压桩设备、施工工艺及技术要求。施压桩应符合管桩的施压要求。

2）压桩的顺序应根据场地的地形、地质、桩基的设计布置密集程度以及压桩机移动方便因素决定，针对本工地情况，我部采用从河边一侧向外施打的施工顺序。

3）压装机的安装，必须按有关程序或说明书进行，压装机的配重应平衡配置于平台上。压装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。

4）启动门架支撑油缸，使门架作微倾15度以便吊插管桩。

5）起吊管桩，先栓好吊装用的钢丝绳及索具，然后应用索具捆绑住桩上部约50CM处，启动机器起吊管桩，使桩尖垂直对准桩位中心，缓缓放下插入土中，恢复门架在桩顶扣好桩帽，可卸去索具，桩帽与桩周边应有5~10mm的间隙，桩帽与桩顶之间应有相适应的衬垫，一般采用硬木板，其厚度为10CM左右。

6）稳桩和压桩，当桩尖插入桩位，扣好桩帽后，微微启动压桩油缸，当桩入土至50CM时，再次校正桩的垂直度和平台的水平度，保证桩的纵横双向垂直偏差不得超过0.5%，然后启动压桩油缸，把桩徐徐压下，控制施压速度，一般不宜超过2m/min。

b．送桩本工程采用的管桩允许送桩，送桩须使用专用的送桩器，设计要求送桩时，送桩器的中心线应与桩身吻合一致方能送桩管，桩内充满水时，严禁送桩作业。

c.管桩的接桩和切割

1）.接桩下节桩施打后露出地面600mm时即可接桩。每根桩须对照地质钻探资料预计总长，选用合理的桩节组合，以使接桩次数尽量少。

2）.接桩采用焊接接桩法：桩头应与管桩围焊封闭。下节桩桩头须设导向箍以保证上下桩节找平接直，上下节桩之间的间隙应用铁片全部填实焊牢，然后沿圆周对称点焊4~6处，待上下桩节固定后再拆除导向箍，继而分层对称施焊.

4）焊接接桩应符合现行行业标准《建筑钢结构焊接规程》JGJ71-2002的有关规定外，尚应符合下列规定：

①当管桩需要接长时，其未入地部分桩段的桩头宜高出地面0.5-1M；

②接桩时上下节段偏差错位偏差不宜大于2mm，桩节弯曲矢高不得大于桩长的0.1%，且不得大于20mm。

③管桩对接前，上下端板表面应用铁刷子清刷干净，坡口处应刷至露出金属光泽。

d．截桩头桩压好后桩头高出地面的部分应小心保护，严禁施工机械碰撞或将桩头用作拉锚点；送桩遗留的孔洞，应立即回填或做好覆盖。截桩头宜用锯桩器截割，严禁采用大锤横向敲击截桩或强行扳拉截桩。锚点：送桩遗留的孔洞，应立即回填或做好覆盖。

e．填灌砼桩端持力层为易受地下水浸湿软化层，在第一节桩施压完毕后立即往管内填灌微膨胀砼，砼强度等级为C30，灌注高度不少于1m。

f．桩头开挖需在全部工程桩完成并相隔若干天后进行，挖土需分层均匀进行，挖土过程中桩周土体高差不宜大于1m，严禁集中一处开挖。

4.安全技术要求

压桩施工时操作人员进行吊桩、用电及使用液压设备应严格遵守国家颁发的《建筑安装工程技术规程》中的有关规定，所有机电设备开工前应认真检查各部件和检查安全防护装置是否完整有效。

5.安全操作要求

a.压桩前桩机上必须有足够的配重；工作时压桩力不得超过相应的额定压桩力。否则会造成压桩时，桩机浮机。

b.主机操作者和起重机操作者工作中要注意互相观察和沟通，桩机行走或回转时，严禁操作起重机或起重机上吊有物体；起重机运行或吊有重物时，严禁桩机行走或回转。

c.起重机吊桩时确保捆绑牢靠，起重机卷扬钢丝绳在卷筒上的缠绕圈数至少为4圈，吊桩时起重机周围及起重臂回转范围内严禁站人。

d.随时检查卷扬钢丝绳和吊桩钢丝绳，若发现有断丝现象，应立即更换。

e.起重机回转支承处上下两排联接螺栓每两个月检查、拧紧一次，拧紧力矩为560～600NM，如有异常，则需更换。

f.一定要在规定的吊臂举升角内起吊额定的重量，以免吊臂超负荷。

g.压桩前必须确认起重机的吊钩已脱离吊桩工具，否则会发生损坏压桩机和起重机的重大事故。如工况特殊须采用起重机卷扬送桩，则必须确认和保证起重机卷扬送桩速度大于压桩机的压桩速度。

h.压桩时人员的手足不能伸入压桩台与机身的间隙之中，压桩时，人员不得在F型配重下穿过或停留。接桩时绝对不能随便扳动操作手柄，以免桩落下伤人。

i.停止作业时应保证短船与地面接触充分，机身的重量大部分落到短船上。长船稍微落地。将夹桩箱放到最下位置，落到支承横梁上。并切断电源，锁好机门。

结语：通过多年的应用与发展，预应力砼管桩在城市特别是沿海城市的建设中的应用充分证明，采用预应力砼管桩对工期的缩短有很大的帮助，能够大大的降低城市建设的投资费用。现如今，预应力砼管桩的工艺技术已经逐渐走向成熟，预应力砼管桩特别是高强预应力砼管桩成为城市高层建筑建设中比较不错的的桩基础之一，能够给城市建设带来良好的经济效益和社会效益，由此也能看出，其未来的发展必将是非常不错的。

参考文献：

[1]黄强、杨斌等《建筑基坑支护工程技术规范》

[2]沙志国等《建筑桩基技术规范》。

[3]李国雄、杨小平等《建筑地基基础施工及验收规范》（DBJ15-201-91）