预应力混凝土管桩施工质量控制要点
预应力砼管桩施工分为静力压桩与锤击法施工两种工艺，目前静压预应力管桩作为一种快速兴起的基桩形式，由于静压无噪声，在对环保要求较高的地区，特别是在城市和居民区的新建和改造工程施工尤其适用。现以静压预应力管桩为例，讲述试桩质量控制要点： 1 工艺原理
静压预应力管桩施工，是在桩机就位后，利用适合吨位的吊车（或压桩机自带的起吊设施）吊起管桩进行喂桩，通过静压桩机中心的夹具对桩进行夹抱，调整垂直后进行施压。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逐渐将桩压入地基土中，然后通过焊接将上下两节管桩连接实现接长， 并通过送桩器将桩顶送到设计标高的一种成桩工艺。 2、试桩目的
为明确合理的技术设计参数、需进行现场工艺性试验，确定合理桩长、桩间距及施工相关工艺。 3试桩要求 3.1试桩地点
根据勘察报告选取代表性地段，进行现场试桩和工艺性试验。 3.2 技术要求：按照设计图纸要求。 4、 试桩施工工艺及要点 4.1施工流程
人、机、料进场 吊桩 桩机就位 喂桩（焊接桩尖） 对位、插桩 吊桩 压桩 定位放线 对桩 电焊接桩 压桩 调整桩身垂直度 接桩或送桩 控制桩顶标高 成 桩 转移桩机 电焊停歇、质量检查 图-1 施工工艺流程图
施工程序为：测量定位—》桩机就位—》复核桩位—》吊桩插桩—》桩身对中
调直—》静压沉桩—》接桩—》再静压沉桩—》送桩—》终止压桩—》桩质量检验
4.2 施工操作要点 4.2.1测量定位放线
认真复核设计图纸及设计院交桩点位，依据设计图纸精确算出尺寸关系或各桩位坐标，对桩位进行精确测放。桩位放出后，在中心采用30cm长函8钢筋或者竹筷插入土中，根据需要做好标识。 4.2.2桩机就位
对施工场地内的表层土质试压后，确保承载力满足静压机械施工及移动道程中不至于出现沉陷，对局部软土层可采用事先换填处理或采用整块钢板铺垫作业。桩机进场后，检查各部件及仪表是否灵敏有效，确保设备运转安全，正常后，按照打桩顺序，移动调整桩机对位、调平、调直。 4.2.3管桩的验收、堆放、吊运及插桩 1)进场验收
管桩进场后，对管桩的外观、桩径、长度、壁厚、桩身弯曲度、桩端头板的平整度，桩身强度以及桩身上的材料标识等按规范进行验收，并审查产品合格证明文件，把好材料进场验收关。根据设计及施工规范要求等级将不符合要求的管桩清退出场。 2)堆放
现场管桩堆放场地应平整，采用软垫（木垫）按二点法做相应支垫，且支撑点在同一水平面上。（见图2）当管桩在场地内堆放时，不宜超过4层；当在桩位附近准备施工时宜单层放置，且设支垫。管桩堆放要按照不同型号，规格分类堆放，以免调运施工过程中发生差错。
3)吊运及插桩
单根管桩吊运时可采用两头勾吊法，竖起时可采用单点法（图3）。管桩起
0.21L L 0.21L 图-2 二点支垫示意图
吊运输过程中应平稳轻放，以免受振动、冲撞。
图-3 管桩起吊示意图
管桩吊起后，缓缓将桩一端送入桩帽中，待管桩放人桩机夹桩箱内扶正就位后，根据需要焊接开（闭）口型桩尖，然后将桩插入土中0.5~1. Om后，用两台经纬仪（在接近90。的夹角方向）双向控制桩的垂直度，条件不具备也可采用两个线锤进行垂直度控制。通过桩机导架的旋转，滑动进行调整，确保管桩位置和垂直度符合要求后压桩。 4.2.4压桩
压桩前，根据工程情况制定合理的压桩顺序，减少挤土效应，施工时按照压桩顺序组织施工。在压桩开始阶段，应根据地质报告显示的土质情况选择压桩速度，一般以2.0~3. Om/min速度为宜。在初期2~3m的压桩范围内应重点观察控制桩身、机架垂直度，垂直度控制应重点放在第一节桩上，垂直度偏差不得超过桩长的0.5%，并在压桩过程中需要经常观测桩身是否发生位移、偏移等情况并做好过程记录，并详细记录每入土1m时压力表的压力值。 4.2.5按桩
将首节管桩压至桩头距地面0.5~1. Om左右高度时停止压桩，开始进行接桩作业。接桩前将上下桩端头板用钢丝刷清除浮锈及泥污，然后下放桩身进行对桩。焊接完成后，自然冷却5 min以上，然后刷涂一层沥青防腐漆后，继续压桩。如果有多节管桩，重复以上工序即可。 4.2.6送桩或截桩
当桩顶设计标高较自然地面低时必须进行送桩。选用的送桩器外形尺寸要与所压桩的外形尺寸相匹配，并且要有足够的强度和刚度，一般为一圆形钢柱体。送桩时，送桩器的轴线要与桩身相吻合。送桩器上根据测定的局部地面标高，事先要标出送桩深度，通过现场的水准仪跟踪观测，准确地将送桩送至设计标高。同时送桩器上要标出最后1m的位置线，详细记录最终压力值。
当管桩露出地面或未能送到设计桩顶标高时，需要截桩。要求必须用专门的
0.21L L
截桩器，严禁用大锤横向敲击，冲撞。
送桩完成后，移动调整机械进行下一棵管桩施工。 4.2.7管桩与承台连接
一般管桩伸入承台内lOOmm，在施工完基础素混凝土垫层后，如管桩内有积水应排出，并用吊筋下放3mm厚的圆形钢板托板，待承台浇注混凝土时一同灌人同强度等级混凝土增强桩头受力截面。同时在桩端头板上焊接伸人承台的锚固钢筋，伸入承台内，然后进行承台台钢筋的绑扎作业。 5 质量标准及质量控制要点 5.1 质量标准
PHC静压管桩施工质量验收标准，执行设计要求和国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）、《先张法预应力混凝土管桩》（GB13476-1999）及桩基施工的相关技术规程的规定。
PHC静压管桩质量检验标准见下表-1。
表-1 管桩质量检验标准
项 序 主控项目 检查项目 允许偏差或允许值 单位 范 见规范相关标准 范 无蜂窝、露筋、裂纹、外观 成 品 一般项目 1 桩 质 量 桩径 管壁厚度 桩尖中心线 顶面平整度 桩体弯曲 接 桩 焊缝质量 电焊结束后停歇时间 色感均匀、桩顶处无直观 空隙 mm mm mm mm ±5 ±5 ＜2 10 ＜1/1000L 用钢尺量 用钢尺量 用钢尺量 水平尺量 用钢尺量，L为桩长 见规范相关标准 秒表测定 数值 范 用钢尺量 范 检查方法 1 桩体质量检验 2 桩位偏差 3 承载力 按桩基检测技术规按桩基检测技术规按桩基检测技术规按桩基检测技术规见规范相关标准 min ＞1.0 2
上下节平面偏差 节点弯曲矢高 3 电焊条质量 4 压桩压力（设计有要求时） mm 设计要求 ％ mm ＜10 ＜用钢尺量 用钢尺量，L为两节查产品合格证书 1/1000L 桩长 ±5 ±50 查压力表读数 水准仪测量 5 桩顶标高 5.2质量控制要点
（1） 进场材料质量验收与控制
施工前应对成品管桩做外观尺寸及外观质量验收，并查看合格证明文件及相关外加剂的含量证明，必要时索要管桩的抗弯、抗裂性能检验报告；接桩用焊条等应有产品合格证书并送样复检，压桩用压力表也应进行检查。
对于堆放在施工场地内的成品管桩，要加强成品保护，严禁机械碰撞，合理安排管桩堆放场地及进场次序，减少二次倒运，并在二次倒运的过程中平稳、轻放，减少对桩身的振动损伤。
(2)场地土承载力要求
场地要平整坚硬，在较软的场地中适当铺设道渣，不能使桩机在打桩过程中产生不均匀沉降，静压桩桩机对施工场地要求较高，由于桩机及配重重量较大，为防止桩机下陷而造成桩身倾斜、桩机挤压对桩位的影响，影响施工质量及施工安全，必须对施工场地进行局部回填平整或铺垫整块钢板，采取必要的措施提高地基承载力，使其达到静压桩施工要求。
(3)桩位、垂直度及标高控制
在打桩前应调查场地土土质情况，尤其是地表土层是否有大量的废弃混凝土块等杂填土质、是否有地下废弃混凝土结构、构筑物及地下管线等障碍。需将地下障碍物清除干净，并分层回填夯实后再进行管桩施工。障碍物的存在、地表土质松软均易导致桩位偏移。
桩身垂直度应重点控制第一根桩身的垂直，从十字交叉的两个方向进行观测，及时发现偏差后，拔出管桩回填后重新施工，不得强行回扳校正，以免将桩扳裂以致断桩。桩身的不垂直沉入，偏心受力容易将桩体压碎裂而降低桩体的承载力。
标高控制，通过正确引测到施工现场附近的水准控制点进行观测。将水准仪安放在离开桩机5m左右以外的位置，测定此时水准线下需要的送桩长度，并标记在送桩器上，送桩时，设专人进行观测，当送桩器上的刻度将与水准仪的水准
线重合时，放慢压桩速度直至两线重合，并结合设计要求的稳定终压值停止压桩。
(4)桩尖及接桩焊接质量控制
桩尖焊接时不能只点焊了事，需进行一周满焊。在设计需要桩尖的地层，如桩尖焊接不牢而发生脱落，会影响管桩穿透土层的能力。
接桩焊接质量为管桩施工质量控制的一个重点环节。焊接前需清理干净端头板上的铁锈、泥污等，对称、分层焊接，减少焊接变形而引起的节点弯曲，并保证焊缝均匀饱满。焊接结束后，确保足够的冷却停歇时间，一般不应小于5min，然后在把桩头连接部分涂刷防腐沥青漆。对于重点工程国家规范规定，还需对电焊接头作10％的焊缝探伤检查，目前对接头探伤没有很好的操作标准，超声波探伤因端头板较薄而难以实现，一般采用磁粉对焊缝表面进行外观检查。
(5)沉桩到位率控制
管桩没有沉入到设计位置，需要截桩，既浪费材料，增加额外的桩头处理费用，而且会导致桩身承载力降低。设计及施工过程中，采取合理的技术措施，在满足承载力的要求下尽可能的将管桩沉入到设计标高位置。
选择合适型号的压桩机械。根据正式工程桩施工前的试验桩资料、地质土层分布情况、桩端持力层土质情况选择合适的压桩力既选择合适型号的压桩机械,避免压力较小导致管桩压不到设计标高。
降低挤土效应带来的不良影响。由于桩体间距过小、压桩顺序不合理，地下水孔隙压力大均容易导致基础土阻力增大，管桩压不到设计位置。
缩短送桩时间。压桩作业在进入硬土层时，压桩时应控制施工停歇时间，避免由于停歇时间过程中土的磨阻力增大影响桩机施工，造成沉桩困难。
(6)终压值的确定
静压法沉桩方式要注意最终压力值的控制。对于停止压桩的控制一般有两个指标，一个是设计桩顶标高，一个是最终压力值。两个指标可双控也可实现某一值即可停止压桩。
设计标高根据实际测量，即可控制。最终压力值一定程度上反应地基承载力，设计通过对地基土层的承载力分析，进行桩长及直径的设计，并根据沉桩方式、桩端持力土层的影响系数以及试桩提供的实测压力值及承载力值，进行综合分析确定。当桩顶标高难以达到设计要求，一般在达到设计压力值并恒压稳定后，即可停止压（送）桩。
(7)降低挤土效应危害的措施
管桩在压入土中后，会将桩身周围的土体向旁侧挤压，而占据原来地基土的空间，尤其在桩位较密集或者靠近既有结构的位置，容易因原土体被扰动而产生土体隆起，导致管桩上浮，同时挤土效应产生的水平压力容易导致桩身产生水平方向的挠曲变形，影响桩体承载力。如果附近有建筑物或地下管网，容易遭到破坏。
预制桩挤土效应是无法完全消除的，只能通过一定的措施降低挤土效应带来的危害。设计方案可采取合适的桩间距、开口型桩尖降低挤土效应。施工中合理安排施工顺序，先施工中间后施工四周位置的管桩、先施工靠近建筑物一侧的管桩后施工远离建筑物的管桩、先施工长桩后施工短桩，或采用间隔跳打法；为了减少挤土效应可采用预钻孔再压桩，根据需要控制钻土的深度及直径，一般为管桩长度及深度的2/3；为减少挤土效应，采用二次送桩的方式减缓挤土效应，既 一个承台的管桩统一打到地表高度，然后再一起集中送桩。也可事先在建筑物周边设置袋装砂井或塑料排水板，消除部分超孔隙水压力，设置隔离板桩或地下连续墙、开挖地面排土沟等消除挤土效应给周围建筑物造成影响。 6、成桩检测
压桩结束后，需要对桩基进行检测，桩基检测依据设计要求采用《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 106-2003）及《基桩低应变动力检测规程》（JGJ/T93-95）进行。检测的项目主要有桩身的完整性质量检测、单桩竖向抗压极限承载力检测。
桩身质量检测，主要通过现场低应变反射波法进行，目的是对桩身缺陷进行判定，对桩身质量进行分级。根据规范分为四个等级，分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类桩。其中Ⅰ类桩为桩身质量优良桩；Ⅱ类桩为合格桩；Ⅲ类桩为明显质量缺陷桩，需要与相关单位研究，确定处理方案或继续使用，按要求修补后或经研究可继续使用的视为合格桩；Ⅳ类为不合格桩。小应变动力检测数量，按规范要求抽检不少于20％且不少于10根。
单桩承载力检测，主要通过现场静荷载试验以及高应变动力检测进行，主要检测单桩承载力是否满足设计要求。静荷载试验检测数量，按规范要求随机抽检总桩数的1％且不少于3根，因为是破坏性试验一般静载试验对施工前的试桩进行；对正式工程桩采取高应变动测，检测数量为总桩数的2%，且不少于10根。
由于管桩施工完毕后，单桩承载力没有完全达到设计承载力强度，需要7天以上的嵌固期，故单桩承载力检测宜在成桩后10-20天范围内进行。 7、安全控制：
（1）静压机械进场前，需要对场地土进行预压，确保桩机平稳施工，避免发生桩机倾斜。
（2）桩机手等相关操作人员必须持证上岗，进行安全教育培训与班前安全教育。
（3）静压桩机入场后，需提供桩机配套相关合格证明文件及年检报告，每天上班前需要对钢丝绳及液压轮轴等易磨损部分加强检查，确保制动灵活，试机正常后方能施工。施工过程中加强对桩机各部件的日常检查与维修保养。 （4）吊装运输及起吊喂桩时，需要专人指挥及监护，隔离操作，严禁人员通行。
（5）送桩完毕后，遗留下的孔洞上面要加盖或回填，以防人员掉陷。
（6）为避免挤土效应对周围建筑物的影响，需在建筑物边开挖排沟。 （7）机电设备维修时必须要切断电源后无电方能操作。
（8）因露天作业，需注意安全用电防护，实行三相五线制，做好机械漏电保护，防潮防雨设施，一机一闸，闸箱上锁。确保用电作业安全；
（9）试桩施工前要对打桩地段得地下管线，地上及高空电线等设施进行探明，确定无影响后在进行试桩施工。
