浅析混凝土方桩锤击沉桩施工质量保证措施

浅析混凝土方桩锤击沉桩施工质量保证措施

王海玉,张帆,刘伯承,孔令峰,闫凡敬

中建八局第二建设有限公司

摘要：先张法预应力混凝土耐腐蚀切角方桩（PCS）是采用先张法工艺成型的切角方桩，适用于抗震设防烈度为8度及以下地区的一般工业与民用建筑物的低承台桩基础，主要考虑承受竖向荷载，地下各类腐蚀环境及土体。锤击沉桩是主要施工方法，通常使用柴油锤，选择合理的锤重和落距，配合适宜的桩帽和衬垫。

关键词：先张法预应力混凝土耐腐蚀方桩；锤击沉桩；

1.施工工艺

先张法预应力耐腐蚀混凝土切角方桩，桩基设计等级一般为乙级，适用抗震设防烈度8度以下地区工业民用建筑低承台桩基础，主要承受竖向荷载。采用柴油锤锤击法沉桩工艺时，施工过程中以桩长控制为主，贯入度控制为辅。贯入过程中通过桩顶标高进行控制，贯入度要求最后三阵每阵贯入度不大于30mm。

2.施工要点

2.1 方桩预制

先张法预应力方桩混凝土强度为C60，抗渗等级P10。桩身混凝土抗压强度达到设计80%以上方可进行吊离台座，抗压强度达到100%后方可进行沉桩。

预应力纵向钢筋的混凝土保护层厚度不小于45mm，预应力纵向钢筋型号、根数及张拉控制力必须符合设计图纸。螺旋箍筋直径不得小于设计值，箍筋间距允许偏差±5mm。预应力筋下料安装过程中不能使用电焊切割，应使用机械切割机，防止预应力筋应力损失。

运输至施工现场的成品方桩外观质量应满足要求，桩身吊点应符合要求，吊运过程中严禁碰撞、滚落。桩身不得出现环向及纵向裂缝，不允许露筋、断筋及脱头现象。端板及桩身截面尺寸不得小于设计值，端板厚度也不得小于设计值。

施工过程中应尽量保证先长桩后短桩。连接板厚度满足要求。

2.2 沉桩

第一节方桩起吊后，先焊接桩尖，调整锤、桩帽、桩身保证在同一垂直线上，使用与桩身尺寸相符合的桩帽、衬垫，防止偏打，桩锤回弹，以减少对桩头的破坏。

调整完成后进行沉桩，沉桩约2m进行垂直度检查调整。垂直度检查在通视安全处（10-15m），成90°方向各设置1台经纬仪测量桩基导杆及桩身垂直度，垂直度偏差不得超过0.5%，且最大值不应大于80mm。如果垂直度超差，在未进入硬土层前通过移动桩驾调整，进入硬图层后，不得再移动桩架，如果超差严重，应拔出重插。

每根桩施工应连续，没有特殊情况不得认为停锤，接桩送桩过程应快速施工，尽量减少中间停歇时间，利于一次性沉桩到位。

沉桩过程中，出现贯入度反常、桩身倾斜、桩头破损等情况，应停止沉桩，查明原因处理完成后再继续施工。

2.3 接桩

在第一节方桩沉桩至距地面0.5m-1.0m左右时起吊第二节方桩，待第二节方桩位置基本调整完成后，进行两节方桩的端板清理，使用钢丝刷等将泥污、混凝土等完全清除干净再进行对桩施工。

对桩完成后先在上下端板上点焊4-6处以固定，然后进行第二节桩身垂直度调整，方法同上。

端板焊接采用二氧化碳保护焊，焊缝饱满连续，不得有夹渣、气孔等缺陷。端板焊接完成后进行连接板焊接，连接板应焊接在四边中央，也使用二保焊满焊。

焊接完成后，应进行自然冷却，冷却完成后，涂刷防腐漆，然后再继续沉桩。

3.其他质量控制要点

桩身及送桩器应保持在同一直线上。

沉桩前应检查捆绑索具、以及吊机钢丝绳有无断丝断股现象,如断丝超过10%应立即更换,查看绑桩是否牢固,以防止意外事故发生。

控制好桩身的垂直度,沉桩过程中也应时时观测,若发现倾斜应立即调整。保证桩入土后的垂直度偏差不超过0.5%,成桩后偏差不超过1%。

打桩前应对桩进行检查,对有缺陷的桩不得使用。

当第一节桩沉至地面约50cm左右时,开始接第二节桩,接桩前应先将桩对齐,同时要调整好上节桩的垂直度后方可施焊。

电焊接桩时,要由二人对称施焊，烧焊必须在两层以上,焊渣要清除干净,电流要适中,所使用的电焊条要有出厂合格证,焊缝必须密实饱满,不得有施工缺陷如咬边、夹渣等。采用二氧化碳保护焊,烧焊结束后,需冷却3分钟后方可继续施压。 

桩机的保养和维修要有专职人负责,以便使机械能正常动作,工程能顺利进行行。

高于地面的桩严禁碰撞,若妨碍施工及高于设计标高时,应用专用截桩器截除,

工程桩单桩承载力﹑工程桩完整性检测: 一般情况下静载检验按1%且不小于3根;小应变桩完整性检测20%;单桩完整性检测按100%进行,具体检测按设计﹑甲方﹑质量监督站批准的检测文件执行。工程桩经检验合格后,绘制竣工桩位坐标图连同桩检测结果文件进行资料存档。

为了防止漏桩﹑错桩应严格执行放线﹑验线和复核制度;同时应熟读地质资料合理配桩,尽可能减少超送桩的可能性并要求做好各桩顶标高记录,以便下一工序施工。

对未来展望：本人学术知识尚浅，研究能力有限，研究时间也短，本课题的研究内容只是对先张法预应力混凝土方桩锤击沉桩施工的初步的基础研究，还有更深刻的结论和应用值得更深入的研究。还需建立更加广泛全面的施工数据，通过更多的试验方法对比实际工程，才能更快更好地提高先张法预应力混凝土方桩锤击沉桩施工合格率，推进建筑工程发展。

参考文献

[1] 《预应力混凝土用钢棒》GB/T 5223.3-2005.

[2] 《先张法预应力混凝土耐腐蚀切角方桩》Q/320705 DP01-2019.