王艺伟

(厦门珑禹生态建设有限公司， 福建 厦门 361000)

0 引言

静压PHC管桩单桩竖向承载力高、抗震性能好、耐久性、施工成本低、施工周期短，在施工过程中不会对周围的环境造成污染，因此在建筑领域广泛应用。但是静压PHC管桩在施工过程中，受到建筑工程地质条件的影响以及上层建筑的影响，容易出现桩头爆裂、桩身断裂等问题，严重影响到桩基工程的质量。因此，在施工过程中必须加强施工质量控制，确保静压PHC管桩的整体质量。

1 PHC管桩的发展及应用简述

1.1 PHC管桩的概述

PHC管桩其实就是预应力高强度混凝土管桩，通过先张预应力离心成型工艺，经过大气压、高温蒸汽养护，制作成一种直径为300mm-800mm，混凝土强度较大的空心圆型混凝土预制构件。这种预应力混凝土管桩具有以下优势：第一，单桩承载力高，可以打入密实的砂土层和风化岩层，受到挤压作用，桩端承载力比原来的土状提高了70%—80%，桩侧摩阻力提高了20%—40%。第二，桩身质量好。PHC管桩可以进行工业化、标准化生产，桩身质量可以保障，承载力、抗弯性能和抗拔性能好，操作简单。第三，机械化程度高，施工过程中不会造成周围环境的污染，不会出现灌注桩一样使工地到处都是泥浆的情况，也不会出现工人挖土、运土、井下作业的危险，确保施工文明、安全。第四，成本低。PHC管桩施工速度快、施工效率高、施工周期短，工程可以提前竣工，可以最大限度降低施工成本。第五，应用范围广。PHC管桩的端阻力和侧阻力共同承载上层结构的荷载，所以适合风化岩、黏土、密实砂层等多种土质，可以应用公路桥梁、水利工程、房屋建筑、码头、港口、铁路等大型基础设施。

1.2 PHC管桩静压施工流程

PHC管桩静压施工流程：定位放线——桩机就位——焊接桩尖——对位、插桩——压桩——焊接接桩——其他桩节压桩——送桩——终止压桩——截桩

2 静压PHC管桩应用中存在的质量问题

2.1 静压PHC管桩施工挤土效应问题

静压PHC管桩属于挤土施工类型，在沉桩过程中，周围的土体会受到扰动，从而改变土体的应力状态，产生挤土效应，在挤压作用下形成巨大的压力，如果无法及时消除压力，则会增加沉桩的难度，甚至出现桩身反弹的现象。

2.2 静压PHC管桩施工桩身裂缝或断桩问题

PHC管桩施工出现桩身断裂或者断桩等问题，主要由以下几个原因：第一，在制作PHC管桩时，混凝土强度无法达到设计要求，导致管壁薄厚不一，桩身的弯曲程度超过了设计标准，管桩到运输、吊运过程中出现裂纹和断裂没有及时发现。第二，在沉桩过程中，桩身发生倾斜、弯曲现象，或者两节管桩不在同一轴线，导致这些问题的主要原因是没有对管桩进行必要地冷却。第三，管桩施工过程中，如果地质土层软硬度不均匀，管桩贯入就会越来越深，进而出现桩身回弹现象和断桩问题。

2.3 施工场地浅层软土问题

施工场地的浅层软土透水性差、土体流动性大、不容易控制。地质勘察过程中，勘察人员没有强调浅层软土的障碍物、局部土层分布情况，在施工过程，管桩沉入到土体中，土体很容易向四周扩散，桩尖很容易出现偏差，从而导致沉桩质量不符合施工要求。

2.4 焊接接头质量问题

管桩焊接过程中，没有处理好焊接表面，造成桩端部平整，焊接质量不好、焊缝不连续、不饱满，焊肉中含有焊渣等杂物。同时，在焊接的时候，没有将两节管桩连接好，没有处于同一水平，导致接缝处有曲折，压桩过程中很容易出现接桩处局部应力遭到破坏。此外，管桩焊接好以后，没有等管桩充分冷却以后，就直接用于施工现场，焊缝遇到地下水很容易出现脆裂现象。

3 静压PHC管桩施工质量的控制策略

某房屋建筑工程由主楼、附属楼层、裙楼组成，楼层总高度为92.85米，建筑总面积为31997.4平方米，一共有27层，其中地上建筑25层，地下建筑2层。该建筑工程属于一类高层建筑，使用框架-剪力墙结构。工程地质情况如下：第一层为人工素土，厚度为0.5——6.3m；第二层为冲积粉质黏土，厚度为3.8—12m；第三层为粉土，厚度为 0.9—6.6m；第四层为圆砾，厚度为 0.8—4.3m；第五层为第三系强风化泥质砂层。由于该工程属于高层建筑，建筑土层人填素土承载力比较低，圆砾和第三系强风化泥质砂层埋深比较深、承载力比较高。考虑到施工现场的地质条件，施工单位选择了静压预应力管桩，以第四层圆砾和第五层强风化泥质粉砂层为桩端持力层，预应力管桩的桩身直径为 400mm，管厚度为 90mm，保证一定的承载力。

3.1 做好施工前的准备工作

工程在设计前，勘察人员必须深入到现场，全面、细致勘察建筑工程的地质条件、水文条件，并将勘察的详细信息记录在勘察报告中，递交给设计单位。施工前对设计图纸、施工方案进行会审，确保设计方案符合工程实际情况，以免施工过程中出现设计变更，增加工程建设成本。其次，做好技术交底工作，施工单位按照工程实际情况，对基层的施工人员做好技术交底工作，让基层的施工人员了解到设计图纸和施工图纸的意图，在施工过程中，严格按照施工技术标准和流程进行。施工人员、质量检验员、测量人员、电工、焊工、桩基司机等施工人员必须具备相应的资质，才能进入到施工单位。此外，还要建立质量管理体系，明确每一个岗位的工作职责，一旦出现问题，确保立即能找到负责人，这样才能避免工作中出现相互推诿的现象。

3.2 控制PHC管桩施工质量

PHC管桩运输到施工工地以后，要检查管桩外观、尺寸是否符合施工要求。混凝土是否达到设计要求，管桩是否存在横向、纵向裂缝、端部是否倾斜、管壁厚度是否均匀、桩身弯曲是否符合施工要求规范，只有确保管桩各项质量符合施工要求，才能进入到施工现场。其次，管桩运输、吊运过程中，必须严格按照有关规定进行。此外，沉桩之前，必须清除地下的障碍物，以免影响到沉桩质量。初步沉桩过程中，如果发现桩身不垂直要立即纠正，桩身垂直度偏差不能大于1%，出现倾斜以后要立即分析原因并及时纠正。接桩过程中，要将两节桩放在同一水平线上，不能出现倾斜。

3.3 确保管桩焊接质量

焊接前，必须保证上下两节管桩的顺直，而且桩心错位偏差小于±2mm。焊接前，必须清理两节管桩端头表面的杂物和污染物，确保表面干净整洁。焊接时，在对称点点4—6个点，然后由两个焊工对称焊接，焊接的层数大于2层，里焊层焊接结束以后，及时清理表面的焊渣，才能进行第二层的施焊作业。焊接结束以后，冷却8—10min以后，再施压以免造成管桩变形。

4 结语

桩基是建筑工程重要的基础形式，其施工质量直接影响到建筑基础的质量。因此，施工队单位必须引起重视。预应力混凝土管桩施工质量由两个因素构成，一个是管桩本身制作质量，另外一个则是管桩施工质量。施工单位要做好管桩进场质量关，只有通过检验以后，所有的管桩才能进入到施工现场。在施工过程中，一定要按照管桩施工标准和流程进行，减少因为施工不当造成的质量问题。