预应力管桩施工常见问题及解决方法.doc

预应力管桩施工常见问题及解决方法
一 引言
预应力管桩因施工工艺简单且便于管理、施工质量有保证、工期短、投资省等优点，近年在我省得到广泛应用。自推广采用预应力管桩以来，目前在桩基工程中其应用比例高达80%以上，已发展成为一种较成熟的桩型，大大促进了桩基工程质量的提高。但正是由于预应力管桩质量较有保证，因此施工过程中往往较易忽视一些施工环节，导致质量事故的出现。笔者通过大量工程实践，总结了预应力管桩施工中存在的一些常见问题，并探讨其解决方法，仅供参考。
二 预应力管桩施工常见问题及其解决方法
1 地质勘探报告的准确性
如地质勘察深度不足，未按有关规范规程要求进行，故未能较好揭示场地内土（岩）层分布及不良地质情况等。目前地质勘察市场竞争激烈，存在竞相压价的情况，勘察费用过低将导致其质量得不到保证，如勘察布点稀疏，技术人员水平低或责任心不强等，均可能导致对土质和岩层分布判断不准确等后果。地质勘探应按现行国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）、行业标准《高层建筑岩土工程勘察规范》（JGJ72－90）的要求进行布点，如遇基岩起伏较大或场地内有孤石、不明建筑基础等不良地质情况时应适当加密钻探点。
2 桩基选型的合理性
若桩基选型不合理，则会给施工带来一定难度，施工中的质量问题也会较多，甚至引起重大质量事故。管桩因具有诸多优点而受到业主和施工方的欢迎，甚至某些业主在地质情况明显不适用时也要求设计采用管桩，这就不可避免会遇到各种施工问题。如某住宅花园，地堪报告揭示场地内强风化岩层厚度较小甚至局部缺失，且埋深较浅，局部岩面起伏较大。由于当时业主提出要求必须采用管桩，而设计方对管桩应用经验不足，为了满足业主要求而选用管桩基础。笔者作为现场监理曾向业主指出该场地不适合采用管桩，应改用其它桩型保证质量的意见，但一直未被业主采纳。果然在施工中陆续发生断桩事故，局部甚至根本无法成桩，最后还是对局部采用改桩型的办法进行补救才得以解决。在对已施工完的管桩进行静载检测时也发现多根桩承载力达不到设计要求，只好加大检测比例并结合多种检测方法，发现缺陷桩时再进行补桩，既拖延了工期，又耗费了资金。在不适用管桩的场地盲目使用管桩是造成管桩施工出现质量问题的最主要原因之一，因此在施工前期应做好合理桩型的选择，以保证桩基施工顺利进行。
3 打桩机具和施打参数的选择
管桩应按“大锤打大桩、小锤打小桩、重锤轻击”的原则选择机具及进行施工，施工过程中常会出现以下两种情况：
（1） 锤型选择合理，但由于施工方一来担心桩承载力达不到设计要求，二来结算时按管桩施工总长计算，故导致施工方将贯入度控制得很小，造成对管桩施打过度而造成损坏。
（2） 锤型选择不合理，采用小锤施打大直径桩或高承载力桩，当管桩进入土层一定深度后，小锤已无法再将管桩打进，而施工人员若经验不足就会认为已达到收锤标准而停止施打，使桩承载力达不到设计要求。
只有在开工前制定详细全面的试桩计划，通过试桩选取合适的机具和施打参数，制定合理的施工方案，施工中严格控制，才能保证管桩施工质量，同时试桩中采用PDA进行监控对机具和施打参数的合理选取具有良好的指导作用。
4 合格的选材
选用的管桩应具有合格证、检验报告等技术资料，进场时应严格检查其外形尺寸和外观质量等，对有裂缝、崩角等较大缺陷的管桩应严禁使用，进场后的堆放和施工时取桩都应注意方法以免损伤管桩。
5 桩顶标高的监控
当桩密度较大，桩周土压缩性较低，强风化埋深较浅且起伏较大时，先期施工的管桩容易被挤拔，致使桩承载力大为下降，甚至无法满足设计要求，在挤土效应较明显的场地，应进行桩顶标高的控制，发现异常应及时处理。
6 衬垫和机具垂直度
无弹性衬垫或厚度不足，机具倾斜，桩锤、桩帽与管桩重心不在同一直线上，造成打桩时桩身横向抖动，是管桩施工中的常见现象，容易引起桩基质量问题，施工时应尽量避免。管桩施工时桩帽和桩头之间应设置弹性衬垫，且压缩后的厚度不宜小于120mm，应经常检查机具的垂直度，桩锤、桩帽和管桩重心应在同一直线上，同时应密切注意贯入度的变化，对质量有怀疑的桩做好记录作为检测备选桩。
7 桩接头及桩头的焊接
焊接前端头板未清理干净、焊缝不饱满、冷却方式不对、冷却时间不足，会造成桩接头及桩头焊接不牢，直接影响桩身质量及桩的耐久性。焊接前上下端头板应用铁刷子清刷干净，坡口应刷至露出金属光泽，焊接时宜由2—3名焊工对称进行，焊接层数在2层以上，焊缝应饱满，自然冷却后再施打，冷却时间不少于8—10min，严禁水冷或焊好即打。
8 配桩及送桩
因钻探孔之间有一定距离，故地堪报告反映的持力层位置往往精度受到限制。对桩长估计不准确容易导致以下情况：（1）当桩尖进入持力层后需进行接桩，因桩周土具有歇后恢复性能，故接桩后再打时贯入度已达到收锤标准，但此时管桩实际并未进入理想持力层；（2）原估计管桩再往下送1—2m即可收锤，结果用送桩器送完桩后却达不到收锤标准，但桩已无法再打。上述两种情况都会造成桩承载力降低，为避免此类问题产生，施工中应用低应变检查每根桩的桩长，与地堪报告进行对比，找出持力层起伏分布规律，及时调整配桩长度。
9 土方开挖对管桩的影响
管桩施工完毕且检测合格后就进入土方开挖环节，某些施工单位未制定可靠的开挖方案，钩机上去就开始挖土，工地常可看到管桩上留有钩机划痕的情形。其实土方开挖是相当重要的施工环节，稍不注意就会导致严重后果，场地内若存在较厚淤泥层，则开挖不当易引起淤泥流动，对管桩产生侧向推力，造成桩倾斜甚至断裂等事故。
某区一住宅花园，管桩施工后的土方开挖施工就遇到这样的问题，当时整个场地挖得稀烂，到处都是淤泥，现场明显有管桩倾斜，经PIT普查后发现多根断桩。此时的场地条件已不允许补打管桩，其后设计方出具方案需补人工挖孔桩12根，造成工期拖延一年多才将桩基部分处理完毕，给业主造成了重大的经济损失。因此，桩基开挖前应制定合理可靠的开挖方案，在淤泥、新填土等软弱土层较厚的场地，开挖时应对管桩进行必要的监控，对靠近管桩的泥土应由人工进行清理，避免钩机碰及管桩，发现桩倾斜、损伤时应及时采取补救措施。
三 结束语
预应力管桩具有相当明显的应用优势，其发展潜力巨大，但应尽量避免管桩施工中出现各种质量问题，从而确保基础工程质量，本文对管桩施工存在问题的归纳总结对施工技术人员具有一定的参考作用。