高强预应力混凝土管桩施工质量控制

严 炜   康宗敏    张建军

 （西安普迈项目管理有限公司    陕西   西安   710068）  

(本文已发表在《建设监理》杂志2014年第11期上)

         摘要：高强预应力混凝土管桩（文中简称管桩）是一种非常好的桩型,由于其具有工厂化、标准化生产，桩身质量好，承载力高，穿透力强，抗裂性能好，施工速度快，造价低，噪音低，对环境影响小的特点而越来越得到广泛应用。作者结合工程实例谈谈管桩施工质量控制中的要点和措施，供同行参考。

        关键词：预应力管桩；施工监理；检查验收

            高强预应力混凝土管桩是一种非常好的桩型，在我国沿海等地区已得到广泛应用, 由于其具有工厂化、标准化生产，桩身质量好，承载力高，穿透力强，抗裂性能好，施工速度快，造价低，噪音低，对环境影响小的特点而在内地逐步推广应用。在施工过程中如何控制好管桩的施工质量，对我们来说是一个挑战。

    工程概况：本工程位于西安市未央区大明宫街道办事处杨家庄村，由两栋高层住宅楼组成，甲类建筑，结构设计使用年限50年。其中7^#楼设计建筑高度72.95 m，地下1层，地上25层，建筑面积为15322.3m²。8^#楼设计建筑高度81.65 m，地下1层，地上28层，建筑面积为17071.2m²。工程所处场地类别为Ⅱ类，建筑场地湿陷等级为Ⅲ级（严重）自重湿陷性黄土。地基处理方案为采用素土挤密桩消除湿陷性，采用预应力高强砼管桩提高地基承载力。

　　本工程地基与基础设计等级为乙级，抗震设防为丙类，建筑桩基设计等级为乙级，采用预应力高强混凝土管桩（静压桩），桩型选自国标《预应力混凝土管桩》（03SG409）。7^#楼桩型为PHC-AB500(125)23a,桩顶标高－6.350，单桩竖向承载力特征值≥4800KN，总桩数为170根（包括3根试桩）。工程桩施工时，送桩最大压力控制为4800KN。8^#楼桩型为PHC-AB500(125)24a,桩顶标高－6.350，单桩竖向承载力特征值≥5000KN，总桩数为173根（包括3根试桩）。工程桩施工时，送桩最大压力控制为5000KN。桩位允许偏差不大于50mm，桩帽、桩身和送桩的中心线应重合。

我们根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202—2002）、《中华人民共和国工程建设标准强制性条文》、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300—2001）、《预应力混凝土管桩》（03SG409）、设计施工图、有关变更设计通知、设计交底与图纸会审会议纪要、监理规划、桩基工程施工组织设计等规范文件，着重在以下几方面进行了管桩施工质量控制：  

    一、施工准备阶段监理工作控制要点

    1、在工程开工前协助建设单位组织了图纸会审和设计交底，并形成纪要。

    2、对桩基分包单位的资格进行审查：

    （1）分包单位的营业执照、企业资质等级证书、安全生产许可证；

    （2）分包单位的类似工程业绩；

    （3）专职管理人员和特种作业人员的资格证、上岗证。

    3、督促施工方提交桩基工程施工方案并进行审查，审查要点为：

    （1）施工方案应有承包单位技术负责人签字；

    （2）施工方案及工程质量措施应符合施工合同要求；

    （3）进度计划是否符合施工合同中工期的规定；

    （4）施工顺序的安排（包括压桩路线）是否符合施工工艺、设计的要求；

    （5）劳动力、材料、构配件、设备及施工机具、水、电等生产要素供应计划是否能保证施工进度计划的需要，供应是否均衡；

    （6）对由建设单位提供的施工条件（资金、施工图纸、施工场地等），承包单位在施工进度计划中所提出的供应时间和数量是否明确、合理，是否有造成因建设单位违约而导致工程延期和费用索赔的可能。

    4、组织建设单位、监理单位、施工单位对拟采用的混凝土管桩厂家进行考察，检查厂家的资质证书、营业执照是否合法有效；生产能力是否能满足本工程需要。

    5、对进场静压桩机的配重、压力进行见证复核，确定复压力、复压的形式和次数等有关要求，并办理确认手续。检查操作人员上岗证是否有效。

    6、桩机进场施工，根据设计图纸进行试桩，通过试桩确定本工程压桩的各项技术参数。

    二、施工过程监理工作控制要点

    1、商品桩进场的质量检验

    （1）检查管桩的出厂合格证、产品合格证、检测报告、管桩混凝土试块检测报告及原材料质量证明文件。

    （２）对进场的管桩的外观由建设单位、监理单位、施工单位三方进行联合检查验收，检查预应力混凝土管桩是否为国标桩（生产厂家有省标桩），桩身的表面是否密实、平整，是否有裂缝等，三方确认后才能卸车。管桩的制作允许偏差应符合下表规定：

    2、预应力混凝土管桩的吊运要符合下列规定:

    （1）出厂前应作出厂检查,其规格、批号、制作日期应符合所属的验收批号内容；

    （2）在吊运过程中应轻吊轻放，避免剧烈碰撞；

    （3）单节桩可采用专用吊钩勾住桩两端内壁直接进行水平起吊；

    （4）运至施工现场时应进行检查验收，严禁使用质量不合格及在吊运过程中产生裂缝的桩。

    3、预应力混凝土管桩的堆放应符合下列规定：

    （1）堆放场地应平整坚实，最下层与地面接触的垫木应有足够的宽度和高度，堆放时桩应稳固，不得滚动；

    （2）按不同规格、长度及施工流水顺序分别堆放；

    （3）当场地条件许可时，单层堆放；当叠层堆放时，外径为500mm不能超过4层。

    4、取桩时，当叠层堆放超过2层时，应采用吊机取桩，严禁拖拉取桩。

    5、放样定桩位

    施工前由总包单位根据建设单位提供的测量控制点成果报告和设计院提供的基础定位坐标数据建立测量控制网、测放楼位主轴线并负责保护。然后由桩基分包单位根据楼位主轴线进行放样定位，桩位放样允许偏差不大于10mm，放测好的桩位应进行标识，报经监理和总包验收合格后才能进行压桩施工。

    6、静压沉桩

    （1）压桩施工前，对场地进行踏勘。有影响的架空电线、地下管线和地面地下障碍物均应清除干净或采取保护措施。压桩场地须平整压实，场地地基承载力应满足桩机行走要求。同时接通水电供压桩用。

    （2）压桩施工过程控制好第一节桩的垂直度，垂直度偏差不大于0.5%，用经纬仪控制桩的垂直度；且将每根桩一次性连续压到底，最后一节有效桩长不小于5m。

    （3）根据编制的静压桩监理实施细则，对压桩过程实施旁站监理。

    7、接桩

    本工程接桩采用二氧化碳保护焊，焊接层数为两层。焊接前先检查管桩接头是否合格，上下端板表面是否清理干净。焊缝要饱满，连续，且根部必须焊透，经监理人员验收合格，焊接接头自然冷却后方可继续压桩。

    8、送桩

    在送桩前测量桩的垂直度并检查桩头质量，合格后方可送桩，压桩、送桩作业要连续进行。送桩采用专制钢制送桩器，不得将工程桩用作送桩器。

   9、截桩

    由于场地的土层的不均匀性，导致了在压桩过程中，特别是在前三、四根工程桩施工过程中出现了按设计桩长压不下去，且沉桩压力已达到最大压力值以上，需要截桩。其余工程桩根据调整好的桩长进行配桩。避免了截桩数量多、施工进度慢，又造成了浪费的现象。

    在截桩时要求施工单位采用锯桩器，严禁采用大锤横向敲击截桩或强行扳拉截桩。

    10、终压条件：根据图纸会审和设计交底纪要，本工程以压力控制为主。当桩顶已达到设计标高而未达到最大控制压力时，应接桩继续施工；当桩长不够设计要求，但压力值已达到5200KN时，可以终止压桩。

    11、在压桩施工过程中，对附近的建筑物、地下管线、基坑等周围环境进行密切观测，如发现异常情况，要暂停施工，待有关人员分析处理，确认安全后方可继续施工。

    12、对压桩完后留下的桩孔，对桩芯孔采取保护措施后督促施工方及时回填，防止不安全的事故发生。

    三、施工完成后验收

    1、审查施工单位上报的施工技术资料。包括工程平面图；工程地质材料；桩的设计结构图或所使用的标准图型号；桩的质量要求说明书；桩位设计图；测量定位记录；设计交底记录；成品桩的出厂合格证、产品合格证；成品桩的检测报告；高强混凝土试块检测报告及原材料质量证明文件；外观质量检查验收单；技术核定单；压桩施工原始记录；桩位竣工平面图；桩基施工期间的监测资料等。

    2、工程桩检测完，桩间土开挖到设计标高后，督促施工单位对桩位和桩顶标高进行实测，绘制竣工图，监理人员进行抽查复验。
    桩基施工完成后，按标高控制的桩，桩顶标高允许偏差：-50mm — +100mm。桩倾斜度的偏差，不得大于倾斜角正切值的15%，桩位允许偏差应符合下表要求：

    注：H为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离。

    3、监理及时组织建设、勘察、设计、总包、桩基分包、桩基检测等责任单位对桩基子分部进行了验收。

    四、施工中特殊情况的处理

    1、在7#楼试桩过程中，1号试桩设计桩长23米，但已压至23.5米时未达到设计压力要求，在间隔12小时后压力又达到设计要求，将此问题通知甲方及设计院后，设计院答复为：在相邻工程桩位处另施工一根作为试桩。

    2、在施工到8#楼12号工程桩时，第一节13米已压下，第二节8米压入5米（入土深度）时，突然爆桩，终止压力为4500KN，有效桩长为17.5米，现场暂停压桩。根据岩土勘察报告，此处地下砂层厚度差别较大。随即召开由设计、勘察、施工、建设方和监理参加的会议，会议形成的处理意见为在此桩的下方三根桩中间增加一根工程桩，作为补强。

    结  语 

    工程桩施工完成后，检测单位对工程桩按规范和设计要求进行了检测，检测报告表明桩身完整性良好，桩的承载力满足设计要求。通过施工过程关键点控制，有效保证了桩基的施工质量，取得了很好的效果，监理工作得到了参建各方好评。

    参考文献：

    《建筑桩基技术规范》JGJ94—2008。

    作者简介：严炜：（1986--），男，大专毕业，2007年至今一直在现场从事监理工作；康宗敏，西安普迈项目管理有限公司副总工程师，高级工程师，国家注册监理、造价工程师；张建军，西安普迈项目管理有限公司副总工程师，高级工程师，国家注册监理、造价工程师、一级建造师、咨询工程师。

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