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摘要：本文简述了静压预应力管桩的工艺原理及适用范围，探讨了静压预应力管桩施工过程的质量控制要点及常见质量问题分析与处理，以供参考。
关键词：静力压桩施工法；预应力管桩施工；质量控制
文章编号：1674-3954（2013）09-0152-02
前言
预应力管桩是在先张法预应力技术和高性能混凝土的基础上发展起来的，利用静压或锤击的方法将空心圆筒体状的构件沉入地下，达到设计控制标高或承载力，以此作为建筑物的基础。传统的锤击法沉桩施工由于排放油烟和施工噪音大等破坏环境的因素，使用已逐渐偏少；而静力压桩施工法具有低噪音、低震动、无冲击和施工速度快、施工安全等特点，结合预应力管桩成桩质量可靠、造价低、检测方便等特性，静压预应力管桩已得到广泛的应用，特别是在广东地区已取得良好的技术经济效果，在国家建设发展中发挥了愈来愈大的作用，具有广阔的应用前景。
1 静压预应力管桩概述
1.1工艺原理
静压预应力管桩施工，即采用静力压桩施工法进行预应力高强混凝土管桩（PHC桩）和预应力混凝土管桩（PC桩）沉桩施工。静压法沉桩一般采用液压式静力压桩机械，是在压桩机就位后，利用吊车（或压桩机自带的起吊设施）吊起管桩进行喂桩，通过压桩机中心的夹具对管桩进行夹抱，调整垂直后施压沉桩。施压时，静压桩机机身通过油缸支持安装在大小步履上的小车，小车在大小步履轨道上由油缸控制运动，抱压桩时，借助自重及配重，以器缸液压互联动力系统方式通过夹头相交压力施加压桩力，管桩在自重及配重静压力作用下，克服桩周土侧壁摩阻力和桩端土的阻力，逐渐挤压入地基土中，然后通过焊接将上下两节管桩实现接长，并通过送桩器将桩顶送到设计标高的一种成桩工艺。
1.2适用范围
静压预应力管桩主要适用于人工填土、流塑～硬可塑粘性土、稍密～中密的粉土、粉砂、细砂、中砂为覆盖层、非自重湿陷性黄土质以及强风化（全风化）岩层的地区，桩端持力层一般选择在地基承载力较高的土层，如强风化岩层或者全风化岩、坚硬的粘土层或密实的砂土层。
2 施工过程的质量控制要点
2.1施工前的质量控制
（1）做好施工前的审核工作。首先通过对施工人员进行审核，了解其技术力量和水平，保证施工队的每个人员持证上岗；另外，要加强对施工组织设计、施工进度计划等进行审查，评价其桩机行走路线等的可行性，保障质量、安全保证措施合理到位。
（2）进场前要加强对管桩、桩尖和焊条等原材料的检查。首先要检查管桩的出厂检验报告、产品合格证、规格型号（包括外径、壁厚、桩身长度、桩身弯曲度等是否存在尺寸偏差），以防止劣质产品或者不符合规格的产品进场；其次，根据规范和图纸设计要求，对桩尖进行全面检查和测量，不满足有关规范和设计要求的，责令其更换；另外，要检查管桩表面等外观质量是否符合管桩规范的要求，包括是否有裂缝、断裂和凹陷等情况。
（3）合理选择和检查压桩机械。压桩前，应根据地质条件、桩型、桩的密集程度、单桩竖向承载力及现场施工条件和设计要求等，准确合理选择压桩机。避免压桩机吨位过小而造成压桩不下无法达到设计承载力要求，或者吨位过大容易造成陷机等情况；另外，在施工过程中，如果压桩机发生故障而停止工作，会出现压桩不连续的情况，严重时造成管桩无法压入，直接影响管桩的施工质量，因此对压桩机的合理选择和施工前的机械检查要非常重视。
（4）场地平整与施工放线、定桩位。地上及浅层地下障碍物清除干净、场地平整完毕并做好有组织排水措施后，根据给定控制点进行测量放线。放线与桩位是否准确直接影响建筑物的位置和结构，因此要对这两道工序严格把关，绝对不能轻视。基线要放在不受施工影响的地方，然后根据设计图纸，指定定位线，最终由项目技术负责人员进行复核，并通过监理验收，发现不符合要求的及时纠正，检查无误方可进行压桩施工。
（5）正式开工压桩前应进行试压桩。监理单位应组织建设单位、勘察与设计单位、质监、施工等参建单位，仔细研究岩土工程勘察报告和设计图纸，结合施工场地条件，选择具有代表性的位置、地质条件及规格长度等参数进行试压桩，以共同确认静压管桩施工的终压标准参数（应明确以终压力控制为主还是以桩长控制为主）。
2.2施工阶段的质量控制
（1）桩就位入土前要用经纬仪抽测桩的挠度，挠度不合格的管桩严禁用于工程中；由于采用静压法施工，机械设备较重，容易使土地变形而造成桩位偏移，因此必须严格控制对管桩的定位和垂直度。沉桩应确保桩锤、桩帽或送桩器与桩身在同一轴线上，桩的垂直度采用两个垂直方向吊线锤进行控制，且要有专人负责，保证垂直度偏差控制规范允许范围之内。
（2）送桩时，用钢制送桩器放在桩头上，以轴线重合为准则，在确保送桩器和工程桩对齐的情况下将桩送入，送到设计要求的深度时，可将送桩器拔起；起拔送桩器采用桩架上导向滑轮钢绳上钩子挂好，启动卷扬机，慢慢拔起；入桩过程碰到硬土层，不能用力过猛，管桩抗弯能力不强往往容易折断，抬架时也要轻抬轻放，否则：①易造成桩身开裂；②易发生桩架倾斜倒塌事故。
（3）接桩前，应检查两节桩桩心有无较大错位，确保两节桩的顺直，因此最好设置桩导向箍；由于采用焊接接桩，因此焊接前要将对接两节桩的驳面和坡口清刷干净，直到露出金属光泽，并清除油污铁锈等；焊接时在坡口圆周对称焊接4～6点，要求两个焊工同时对称施焊，焊接好一层后，必须将焊渣清除干净后再施焊外面一层，焊接层数不少于两层，且应保证焊缝饱满、连续；焊接结束后应自然冷却（冷却时间不宜少于8min，严禁用水冷却或焊完即压），方可继续压桩，避免接头焊缝遇水变脆影响接桩质量（当管桩较密集且桩接头有较大裂缝时，压桩引起的土体上涌，有可能将桩接头拉断，造成断桩等质量问题）。
（4）根据试压桩时确定的终止压桩标准参数进行终压控制。摩擦型靜压桩和端承型静压桩等不同类型的桩型其偏重的重点是不相同的，因此沉桩过程施工中必须按照班前技术交底严格控制。另外，沉桩过程中应做好翔实的施工记录和旁站记录，真实反映施工情况，以及时发现并解决施工缺陷等问题。 2.3成桩后的质量检查
桩基完成后，要根据相关标准和设计要求对管桩质量进行检测评定，检查桩身完整性和单桩承载力等。目前一般采用低应变动测法进行桩身完整性检测和静载荷试验进行单桩竖向抗压承载力的检测，或采用高应变动测法同时进行桩身完整性检测和单桩竖向抗压承载力检测。
3 常见质量问题分析与处理
3.1桩倾斜
插桩初压即有较大幅度的桩端走位和倾斜。碰到此种情况，很可能在地面下不远处有障碍物。处理的措施主要是在压桩施工前将地面下旧建筑物基础、块石等障碍物连底清理干净。
3.2桩尖达不到设计深度
静压管桩施工时，若发生个别桩长达不到设计深度，其原因可能是：①桩尖碰到了局部的较厚夹层或其他硬层。②中断沉桩时间过长。由于设备故障或其他特殊原因，致使沉桩过程突然中断，若延续时间过长，沉桩阻力增加，使桩无法沉到设计深度。③接桩时，桩尖停留在硬土层内，若时间拖长，很可能不能继续沉桩。发生管桩沉不下去时，应冷静分析原因，找出对策才能继续施工，切不要盲目加大压桩力强行沉桩。
3.3基坑开挖不当引起大面积群桩倾斜
挖土引起桩的倾斜，直接起因是挖土方法不当，将基坑挖得太深或将挖出的土堆放在基坑边坡附近，因而产生侧向压力；加上淤泥本身的流动性以及土体中未消散的超孔隙水压力乘机向开挖方向释放，加劇了淤泥向开挖方向流动，而管桩对水平力的抵抗能力小，于是随着土体的位移而向开挖方向倾斜，造成桩顶大量位移。发生这样的事故先要进行调查分析，弄清哪些桩报废，哪些桩还可以用，哪些桩应折减其承载力，然后根据实际情况进行补桩。为防止此类工程事故的发生，应严禁边压桩边开挖；开挖宜在基桩全部完成并至少隔15d后进行，挖土宜逐层均匀进行，桩周土体高差不宜超过1m；注意保持基坑围护结构或边坡土体的稳定；基坑顶部周边不得堆土或堆放其他重物等。
3.4桩身上浮
当工程桩较短或桩较密集时较容易发生桩身上浮的情况，此时采取复压是一较有效的被救措施。所谓复压指的是已经压好的桩再进行静压的一种措施。
4 结语
随着静压管桩技术的广泛应用和发展，以及对静压管桩的理论研究，设计和施工经验的不断积累，其应用的技术水平也会不断提高，在工程中也将发挥更好的技术经济效益。
关键词：静力压桩施工法；预应力管桩施工；质量控制
文章编号：1674-3954（2013）09-0152-02
前言
预应力管桩是在先张法预应力技术和高性能混凝土的基础上发展起来的，利用静压或锤击的方法将空心圆筒体状的构件沉入地下，达到设计控制标高或承载力，以此作为建筑物的基础。传统的锤击法沉桩施工由于排放油烟和施工噪音大等破坏环境的因素，使用已逐渐偏少；而静力压桩施工法具有低噪音、低震动、无冲击和施工速度快、施工安全等特点，结合预应力管桩成桩质量可靠、造价低、检测方便等特性，静压预应力管桩已得到广泛的应用，特别是在广东地区已取得良好的技术经济效果，在国家建设发展中发挥了愈来愈大的作用，具有广阔的应用前景。
1 静压预应力管桩概述
1.1工艺原理
静压预应力管桩施工，即采用静力压桩施工法进行预应力高强混凝土管桩（PHC桩）和预应力混凝土管桩（PC桩）沉桩施工。静压法沉桩一般采用液压式静力压桩机械，是在压桩机就位后，利用吊车（或压桩机自带的起吊设施）吊起管桩进行喂桩，通过压桩机中心的夹具对管桩进行夹抱，调整垂直后施压沉桩。施压时，静压桩机机身通过油缸支持安装在大小步履上的小车，小车在大小步履轨道上由油缸控制运动，抱压桩时，借助自重及配重，以器缸液压互联动力系统方式通过夹头相交压力施加压桩力，管桩在自重及配重静压力作用下，克服桩周土侧壁摩阻力和桩端土的阻力，逐渐挤压入地基土中，然后通过焊接将上下两节管桩实现接长，并通过送桩器将桩顶送到设计标高的一种成桩工艺。
1.2适用范围
静压预应力管桩主要适用于人工填土、流塑～硬可塑粘性土、稍密～中密的粉土、粉砂、细砂、中砂为覆盖层、非自重湿陷性黄土质以及强风化（全风化）岩层的地区，桩端持力层一般选择在地基承载力较高的土层，如强风化岩层或者全风化岩、坚硬的粘土层或密实的砂土层。
2 施工过程的质量控制要点
2.1施工前的质量控制
（1）做好施工前的审核工作。首先通过对施工人员进行审核，了解其技术力量和水平，保证施工队的每个人员持证上岗；另外，要加强对施工组织设计、施工进度计划等进行审查，评价其桩机行走路线等的可行性，保障质量、安全保证措施合理到位。
（2）进场前要加强对管桩、桩尖和焊条等原材料的检查。首先要检查管桩的出厂检验报告、产品合格证、规格型号（包括外径、壁厚、桩身长度、桩身弯曲度等是否存在尺寸偏差），以防止劣质产品或者不符合规格的产品进场；其次，根据规范和图纸设计要求，对桩尖进行全面检查和测量，不满足有关规范和设计要求的，责令其更换；另外，要检查管桩表面等外观质量是否符合管桩规范的要求，包括是否有裂缝、断裂和凹陷等情况。
（3）合理选择和检查压桩机械。压桩前，应根据地质条件、桩型、桩的密集程度、单桩竖向承载力及现场施工条件和设计要求等，准确合理选择压桩机。避免压桩机吨位过小而造成压桩不下无法达到设计承载力要求，或者吨位过大容易造成陷机等情况；另外，在施工过程中，如果压桩机发生故障而停止工作，会出现压桩不连续的情况，严重时造成管桩无法压入，直接影响管桩的施工质量，因此对压桩机的合理选择和施工前的机械检查要非常重视。
（4）场地平整与施工放线、定桩位。地上及浅层地下障碍物清除干净、场地平整完毕并做好有组织排水措施后，根据给定控制点进行测量放线。放线与桩位是否准确直接影响建筑物的位置和结构，因此要对这两道工序严格把关，绝对不能轻视。基线要放在不受施工影响的地方，然后根据设计图纸，指定定位线，最终由项目技术负责人员进行复核，并通过监理验收，发现不符合要求的及时纠正，检查无误方可进行压桩施工。
（5）正式开工压桩前应进行试压桩。监理单位应组织建设单位、勘察与设计单位、质监、施工等参建单位，仔细研究岩土工程勘察报告和设计图纸，结合施工场地条件，选择具有代表性的位置、地质条件及规格长度等参数进行试压桩，以共同确认静压管桩施工的终压标准参数（应明确以终压力控制为主还是以桩长控制为主）。
2.2施工阶段的质量控制
（1）桩就位入土前要用经纬仪抽测桩的挠度，挠度不合格的管桩严禁用于工程中；由于采用静压法施工，机械设备较重，容易使土地变形而造成桩位偏移，因此必须严格控制对管桩的定位和垂直度。沉桩应确保桩锤、桩帽或送桩器与桩身在同一轴线上，桩的垂直度采用两个垂直方向吊线锤进行控制，且要有专人负责，保证垂直度偏差控制规范允许范围之内。
（2）送桩时，用钢制送桩器放在桩头上，以轴线重合为准则，在确保送桩器和工程桩对齐的情况下将桩送入，送到设计要求的深度时，可将送桩器拔起；起拔送桩器采用桩架上导向滑轮钢绳上钩子挂好，启动卷扬机，慢慢拔起；入桩过程碰到硬土层，不能用力过猛，管桩抗弯能力不强往往容易折断，抬架时也要轻抬轻放，否则：①易造成桩身开裂；②易发生桩架倾斜倒塌事故。
（3）接桩前，应检查两节桩桩心有无较大错位，确保两节桩的顺直，因此最好设置桩导向箍；由于采用焊接接桩，因此焊接前要将对接两节桩的驳面和坡口清刷干净，直到露出金属光泽，并清除油污铁锈等；焊接时在坡口圆周对称焊接4～6点，要求两个焊工同时对称施焊，焊接好一层后，必须将焊渣清除干净后再施焊外面一层，焊接层数不少于两层，且应保证焊缝饱满、连续；焊接结束后应自然冷却（冷却时间不宜少于8min，严禁用水冷却或焊完即压），方可继续压桩，避免接头焊缝遇水变脆影响接桩质量（当管桩较密集且桩接头有较大裂缝时，压桩引起的土体上涌，有可能将桩接头拉断，造成断桩等质量问题）。
（4）根据试压桩时确定的终止压桩标准参数进行终压控制。摩擦型靜压桩和端承型静压桩等不同类型的桩型其偏重的重点是不相同的，因此沉桩过程施工中必须按照班前技术交底严格控制。另外，沉桩过程中应做好翔实的施工记录和旁站记录，真实反映施工情况，以及时发现并解决施工缺陷等问题。 2.3成桩后的质量检查
桩基完成后，要根据相关标准和设计要求对管桩质量进行检测评定，检查桩身完整性和单桩承载力等。目前一般采用低应变动测法进行桩身完整性检测和静载荷试验进行单桩竖向抗压承载力的检测，或采用高应变动测法同时进行桩身完整性检测和单桩竖向抗压承载力检测。
3 常见质量问题分析与处理
3.1桩倾斜
插桩初压即有较大幅度的桩端走位和倾斜。碰到此种情况，很可能在地面下不远处有障碍物。处理的措施主要是在压桩施工前将地面下旧建筑物基础、块石等障碍物连底清理干净。
3.2桩尖达不到设计深度
静压管桩施工时，若发生个别桩长达不到设计深度，其原因可能是：①桩尖碰到了局部的较厚夹层或其他硬层。②中断沉桩时间过长。由于设备故障或其他特殊原因，致使沉桩过程突然中断，若延续时间过长，沉桩阻力增加，使桩无法沉到设计深度。③接桩时，桩尖停留在硬土层内，若时间拖长，很可能不能继续沉桩。发生管桩沉不下去时，应冷静分析原因，找出对策才能继续施工，切不要盲目加大压桩力强行沉桩。
3.3基坑开挖不当引起大面积群桩倾斜
挖土引起桩的倾斜，直接起因是挖土方法不当，将基坑挖得太深或将挖出的土堆放在基坑边坡附近，因而产生侧向压力；加上淤泥本身的流动性以及土体中未消散的超孔隙水压力乘机向开挖方向释放，加劇了淤泥向开挖方向流动，而管桩对水平力的抵抗能力小，于是随着土体的位移而向开挖方向倾斜，造成桩顶大量位移。发生这样的事故先要进行调查分析，弄清哪些桩报废，哪些桩还可以用，哪些桩应折减其承载力，然后根据实际情况进行补桩。为防止此类工程事故的发生，应严禁边压桩边开挖；开挖宜在基桩全部完成并至少隔15d后进行，挖土宜逐层均匀进行，桩周土体高差不宜超过1m；注意保持基坑围护结构或边坡土体的稳定；基坑顶部周边不得堆土或堆放其他重物等。
3.4桩身上浮
当工程桩较短或桩较密集时较容易发生桩身上浮的情况，此时采取复压是一较有效的被救措施。所谓复压指的是已经压好的桩再进行静压的一种措施。
4 结语
随着静压管桩技术的广泛应用和发展，以及对静压管桩的理论研究，设计和施工经验的不断积累，其应用的技术水平也会不断提高，在工程中也将发挥更好的技术经济效益。