任 海 勇

(山西蓝焰煤层气集团有限责任公司，山西 晋城 048204)

预应力管桩施工中常见问题分析及有效治理措施

任 海 勇

(山西蓝焰煤层气集团有限责任公司，山西 晋城 048204)

通过对预应力管桩的使用，综合概述国内预应力管桩的发展趋势，分析了预应力管桩的类型、特点及施工方法，并对预应力管桩存在的桩身断裂、倾斜、接桩处松脱开裂等问题进行了探讨，为今后预应力管桩的研究发展提供参考。

预应力管桩，常见问题，有效措施

预应力管桩(Prestressed concrete pipe pile)是综合运用预应力技术与离心制管技术而制成的一种空心筒体细长混凝土预制构件。预应力管桩具有单桩承载力高、穿透力强、施工周期短、成桩质量可靠、造价低廉等优点，同时在多种地层条件，如软土、粘性土、粉土、砂土等条件下均可采用，已被广泛应用于工业建筑基础工程、民用建筑基础工程、道路工程、桥梁工程及港口、码头等工程中。

1 预应力管桩的分类

目前生产的管桩产品品种按强度等级和壁厚分为三种：预应力混凝土管桩(PC桩)、预应力高强混凝土管桩(PHC桩)和预应力混凝土薄壁管桩(PTC桩)。目前预应力管桩的生产规格十分齐全，有多种规格型号。其中，按管桩外径大小分，有300 mm～1 000 mm九种规格；按混凝土的有效预压应力分，有A型、 AB型、B型、C型四种型号；按管桩的单节长度分，有7 m～15 m九种规格，详见表1。

表1 预应力管桩分类

2 预应力管桩的施工方法及特点

目前，预应力管桩施工的沉桩方法主要有两种：静压法和锤击法。静压法施工是通过静力压桩机的压桩机构自重和桩架上的配重利用静压力将桩压入土中的一种沉桩方法，施工中没有振动和噪声。锤击法施工是通过桩机的重锤捶打桩，利用桩锤的冲击克服土对桩的阻力，使桩沉到预定深度的沉桩方法，施工中噪声很大，并且会产生振动甚至对附近建筑的地基造成破坏。所以，鉴于锤击法施工中存在的这些缺点，目前工程实际中多采用静压法施工。预应力管桩施工的主要优点及缺点见表2。

表2 预应力管桩特点

3 预应力管桩施工中的常见问题

预应力混凝土管桩产品本身虽然具有强度高、耐久性好、施工速度快、成桩质量可靠的优点，但由于受管桩制作工艺、场地条件、机械设备、施工人员素质等多种因素的影响，容易产生一些质量问题，如桩身断裂、桩身倾斜、接桩处出现松脱或开裂及沉桩达不到设计标高或不易沉入等现象。下面就这些常见问题的症状表现、产生原因进行分析，并给出有效防治措施。

3.1 桩身断裂

1)问题表现：桩身出现断裂，包括桩尖破损、桩身出现横向、竖向裂缝或断裂，严重降低桩的强度和承载力(见图1)。2)原因分析：a.桩身在施工中出现较大弯曲，承受不了抗弯强度而断裂。b.桩的长细比过大，沉入时又遇到较硬的土层。c.桩入土后，遇到大块坚硬障碍物，使得桩尖偏向一侧，产生附加应力。d.稳桩时没有进行垂直度校核，桩沉入地下一定深度后再校正，致使桩身产生弯曲。e.两节桩或多节桩施工时，相连接的两节桩接桩时，使上下节桩不在同一轴线上，产生了曲折。f.桩在制作过程时，由于水泥强度不符合要求、砂石中有大量碎屑等原因，造成桩身局部强度不足，强度不足处出现断裂。3)有效措施：a.在砂土层中沉桩，桩端应设桩靴；遇孤石或基岩面要及时处理，避免硬打。b.多节桩施工时，接桩要保持上、下节桩在同一轴线上；采用焊接接桩时，填塞钢板应紧密，焊接焊缝应饱满；焊后自然冷却8 min～10 min方可施打。c.管桩制作严格，控制漏浆、管壁厚度和桩身强度；桩身制作预应力值必须符合设计要求。d.打桩时，要设合适桩垫，厚度不宜小于12 cm；沉桩桩身自由段长细比不宜超过40。

3.2 桩身倾斜

1)问题表现：桩身垂直度超过了规定限值，具体表现为桩顶不在同一平面上(见图2)。

2)原因分析：a.桩架不垂直。b.稳桩时桩不垂直，桩帽、桩锤及桩不在同一直线上。c.施工中碰到硬层，桩身偏向一侧。d.接桩不在同一轴线上，有曲折。e.边打桩边挖土，桩与土无固结时间，加上挖土又无防护措施。

3)有效措施：a.打桩前，打桩场地应整平夯实；校核纠正打桩机导杆；检查桩帽、桩身和桩尖是否在一条铅垂线上，满足要求后方可施打。b.检查预制桩质量，桩身弯曲度不应大于1%，过大的不宜使用。c.打桩过程中，应保证桩锤、桩帽、桩身在同一直线上，防止出现偏心。d.接桩时应利用吊线锤找直，接桩垂直度偏差应控制在规范要求限值(0.5%)内；打桩顺序应符合规定要求。

3.3 接桩处松脱开裂

1)问题表现：接桩处出现松脱、开裂等现象(见图3)。

2)原因分析：a.接桩时，没有清理干净连接处的表面的杂质、雨水和油污等。b.操作工人焊接不认真，致使焊接不连续、不饱满，或工人专业素质不够，致使焊肉中有焊渣等杂物。c.采用焊接接桩时，使得焊接平面有较大间隙，造成焊接不牢。d.上下桩连接不在同一直线上，产生曲折，锤击时应力集中而遭破坏。

3)有效措施：a.多节桩施工时，应根据实际条件选择适当的接桩方法(焊接、法兰接和硫磺胶泥锚接)。b.接桩时，应避免桩尖接近硬持力层或处于硬持力层中。c.焊接接桩前，预埋件表面应进行清洁；接桩时，上下节之间的间隙应用铁片垫实、焊牢。d.接桩时，应对上下节桩的垂直度进行校核，上下节桩的中心线偏差控制在10 mm以内，节点弯曲矢高应小于桩长的1%。e.采用焊接接桩时，选用素质较高的操作工人；焊接的材质均应符合设计要求；焊接件应进行防腐处理。

3.4 沉桩达不到设计标高或不易沉入

1)问题表现：沉桩未达到设计标高或沉桩的最后沉入度控制指标达不到设计要求。

2)原因分析：a.地质资料粗糙，设计桩尖标高与实际不符，致使沉桩不满足深度要求。b.沉桩时遇到坚硬障碍物或遇到坚硬土夹层或在新近代砂层中施工，会出现沉不下去的现象。c.选择的桩锤不适宜。d.桩顶被打碎致使最后达不到设计标高；或打桩中间歇时间过长，桩周摩擦阻力增大造成最后沉入度达不到设计要求。

3)有效措施：a.施工前，详细查明工程的地质条件，不满足要求时应做补勘；选择正确持力层或合理的设计标高。b.合理选择施工方法，确定施工机械型号、桩锤大小。c.施工前，应探明地下障碍物等情况，并及时清除掉；在新近代砂层沉桩，应合理的选择打桩顺序，减轻土的挤密现象。d.打桩应连续打入，间歇时间不宜过长。

4 结语

预应力管桩由于具有单桩承载力高、施工方便且速度快、噪声低及对环境污染小等主要优点，已经得到大力推广与应用。但是，在实际工程中经常会遇到桩身断裂或倾斜、接桩处出现松脱甚至开裂等等问题，后期需要进行纠偏或补强等，问题棘手且浪费了人力物力。本文结合预应力管桩实际工程，对预应力管桩施工中的一些常见问题进行了分析，并给出了有效措施，为预应力管桩工程施工的完善提供借鉴。

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Common prestressed pipe pile construction problems analysis and effective controlling measures

REN Hai-yong

(ShanxiLanyanCoalGasGroupCo.,Ltd,Jincheng048204,China)

Through using prestressed pipe pile, the paper comprehensively describes the development trend of domestic prestressed pipe pile, and analyzes its types, features and construction methods, and finally explores its pile cracking, inclination and pipe connecting cracking and other problems, which has provided some guidance for prestressed pipe pile study and development in future.

prestressed pipe pile, common problems, effective measures

1009-6825(2014)34-0082-02

2014-09-22

任海勇(1982- )，男，工程硕士，工程师

TU473.13

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