1、预应力管桩的应用范围及存在的主要问题和应对措施吴兴培（浙江交通职业技术学院，浙江杭州 311112）摘要：近年来，预应力管桩因施上方法简单、施工速度快、污染小、造价经济等原因，越来越多地运用到工业民用建筑当中，但在使用过程中也存在不少问题。本文结合一些上程实例，对这些问题的成因进行分析，并相应提山一系列的解决措施，这些措施对预应力管桩的施工管理具有一定的参考意义。关键词：预应力管桩；应用范围；存在问题；应对措施Title:Application of the pre-stressed tuhular piles/ by WU Xing-pei/Zhejiang Vocational ancl
2、Technical Institute of Trans-portationAbstract:ln recent years, the pre-stressed tubular piles have heen widely used in industrial and public builclings because of its and quick easv construction method, weak pollution and economic:al characteristic. But there are still many prohlems in the construc
3、:tion process.This article analyzed the reasons and put forward a set of methocls. These methods can raise some consult functionto the management of construction.Key words: pre-stressed tuhular piles, application area, problems of existed, processing measure中图分类号：TU753.8 文献标识码： B 文章编号：1671-1092(2005
4、 )06-0048-03预应力管桩是一种新型管桩被广泛应用在工业民用建筑中预应力管桩是由专业厂家采用先张法预应力工艺和离心工艺成型后经蒸汽养护而成的一种细长空心圆筒体的等截面预制混凝土构件(简称管桩） ，在建筑施工中通过锤击或静压的方法将其沉入地下作为建（构）筑物的基础。管桩按桩身混凝土强度等级不同可分为二种类型：一种是高强预应力混凝土管桩，其混凝土强度等级不能低于 C80， （代号 HPC） ；另一种为普通预应力混凝土管桩根据管壁厚度的不同又分为普通型（代号 PTC）和薄壁型（代号为 PC） ，其混凝土强度等级不低于C60。管桩具有以下特点：(1)单桩承载力高；(2)对桩端持力层起伏变化大的
5、地质条件适应性强；(3)成桩长度不受施工机械的限制；(4)施工速度快、工效高、工期短；(5)桩身耐打、穿透力强；(6)抗弯性能好1 预应力管桩的应用范围1.1 管桩的应用范围管桩发明于国外国内发展不平衡。广东地区在 80 年代就开始大量应用,90 年代起华东地区逐渐推广使用目前全国其他地区如广大沿海地区长江、黄河等江河流域，湖泊四周以及冲积层、坡积层、风化残积层地区，甚至黄土高原地区都得到广泛应用1.2 桩基适宜的地质条件预应力管桩用于基岩埋藏较浅（约 10-30 m） 、且基岩风化严重、强风化岩层较厚、其上还有一层全风化岩层和风化残积土的地质条件。管桩基础的持力层选在较厚的强风化或全风化、坚
6、硬的粘性土层、密实的碎石土层中。预应力管桩桩尖穿透覆盖层，最后进入持力层中一定深度持力层经过剧烈挤压承载力就大为提高管桩基础成为磨擦端承桩或端承磨擦桩这样管桩强度高单桩承载力大的特点就能得到充分发挥。但在下列条件下不宜采用预应力管桩：(1)孤石和障碍物多的地层；(2) 有坚硬夹层的地区；(3) 石灰岩地层；(4) 从较塑层突变到特别坚硬层的地区。2 预应力管桩在施工中存在的问题从工程实践来看混凝土预应力管桩与传统的沉管灌注桩、钻孔灌注桩和现场预制方桩相比，管桩具有良好的贯入性、抗震性及冲击疲劳性，并在工程中得到了充分体现桩基的工程质量也因此大为提高。但在实际施工中特别是近年来对预应力管桩的检测
7、过程中发现预应力管桩也存在一些问题。以某学院扩建项目工程中的几幢公寓楼为例进行分析，通常存在三种现象：(1)接桩处开裂：接桩处经施工后，出现松脱开裂；(2)沉桩深度达不到设计要求：沉桩是以最终贯入度和最终桩身长度作为施工最终控制。有时沉桩达不到设计的最终控制要求；(3)桩身断裂：桩在沉入过程中桩身突然倾斜错位当桩尖处土质条件没有特殊变化而贯入度突然增大这时可能会使桩身断裂。3 主要原因及防治措施3.1 接桩处开裂的原因及防治措施3.1.1 主要原因(1)连接处表面没有清理干净，留有杂质、水、油迹等。(2)两节桩不在同一直线上，在接桩处产生曲折打入时接桩处局部产生集中应力而破坏连接。(3)焊接时
8、连接件不平，有较大的间隙，造成焊接不牢；焊缝不连续，不饱满；焊缝中夹有焊渣等；冷却方式不对或冷却时间不够。3.1.2 防治措施(1)接桩前，对连接部位上的杂质、油污、水分必须清理干净，保证连接部件清洁接口处应露出金属光泽；检查连接部件是否牢固、平整和符合设计要求达不到要求必须进行修正后才能进入下一工序。(2)接桩时，两节桩应在同一轴线上，焊接预埋件应平整服帖：焊接时宜由两个焊工对称进行：焊接层数不少于二层，焊缝应饱满：焊缝冷却应为自然冷却，时间不少于 10 min，严禁水冷或焊好即打。(3)上下桩段保持顺直，错位偏差不宜大于 2 mrn。(4)如果桩发生裂缝，应及时处理。裂缝部位较深时，只能补
9、桩。如果裂缝发生在 5 m 以内的浅层，可采用接桩办法来处理。一般分以下几个步骤：(1)根据动测结果开挖到裂缝部位做好周围围护工作；(2) 以厚度大于 3 mm 的钢板圆型托板下入管桩内，位置要深于裂缝部位 1m 以上；(3)按设计要求下料做好钢筋龙骨下入管桩内下部与圆型钢板托板固定，上部要预留好与承台的锚固长度；(4)浇捣混凝土的强度比原高一级裂缝上部形成实心的一段桩身详见图 1图 1 接桩处理示意图Fg.1Diagram of pile-connecting3.2 沉桩达不到设计要求的原因及应对措施3.2.1 主要原因(1)勘察点不够或勘察资料粗糙，对工程地质情况不明尤其是对持力层起伏标高
10、不明导致设计时考虑持力层或选择桩长有误。(2)持力层选择不当，预应力管桩持力层宜选择强风化层，以达到较高的承载力。但当强风化层埋藏较深时考虑到桩长限制不得已而选择全风化层作持力层时，其承载力将受到较大影响。特别是全风化层有遇水易软化的特点地下水如果通过桩管内从桩尖渗入就会大大降低桩端承载力。(3)送桩器与桩头衔接不好，施工时仍按原收锤标准控制。(4)锤型选择不当。当用 45 号锤打直径 500 mm 的桩承载力就难以保证反过来用 60 号锤打直径 400 mm 的桩收锤标准则较难控制3.2.2 防治措施(1)详细探明工程地质情况，必要时应做补充勘察，正确选择持力层或标高。根据工程地质条件，合理
11、选择桩型施工方法及打桩顺序。(2)米用送桩。送桩深度一般不宜超过 2m，而贯入度宜按比不送桩时小 5 mm/阵控制。(3)米用柴油锤打桩，综合考虑打桩效率，沉桩质量等因素，选锤型时，宜参考表 1 选用。3.3 桩身断裂原因及防治措施3.3.1 主要原因(1)地质勘察不详。施工场地内有地下孤石，旧有基础等障碍物未清除干净桩入土后桩尖被挤向一侧。表 1 锤型选择参考表Table l: Reference for selecting hammer type管桩规格 柴油锤型号 单桩设计承载力 可入持力层 采用控制贯入度400 mm 45-50 号 200 kN 左右 强风化层 20-30 mm/阵
12、500 mm 50-62 号 2400 kN 左右 强风化层 20-50 mm/阵 (2)桩身存在质量问题。制作桩的混凝土强度不够；桩在堆放、吊运过程中产生裂纹或断裂未被发现：桩身弯曲超过规定，桩尖偏离桩的纵轴线较大，沉入过程中桩身发生倾斜或弯曲。(3)桩施打不当。稳桩不垂直，压入地下一定深度后，再用走架方法校正，使桩身产生弯曲：两节或多节桩施工时，相接的两节桩不在同一轴线上，产生了曲折沉桩收锤标准过严等。(4)桩基开挖方案不当。进行基坑开挖时，在淤泥较厚地区淤泥易向开挖处流动对桩产生侧向压力，造成断桩。3.3.2 防治措施(1)地质勘察报告应符合困家标准 CB50021。施工前应将桩位下的障
13、碍物清理干净必要时对每个桩位用钎探了解。(2)管桩进场时，要检查管材合格证、检验报告、厂家生产资质、营业执照等是否符合有关规定，还要检查桩身质量，发现桩身弯曲超过规定(L/1000 且20 mm)或桩尖不在桩纵轴线上的不宜采用。发现桩身开裂超过有关验收规定时不得使用。(3)桩施打时，在稳桩过程中，如发现桩身倾斜度大于 10%时应及时纠正。桩压入一定深度发生严证上下两节桩在同一轴线上接头处应严格按照操作要求执行，另外，收锤标准一般不宜小于 20 mm/阵。(4)基坑开挖前应制定好方案，应均匀开挖，且桩两侧高差不应超过 1 m;并且控制分层开挖厚度，避免一次开挖深度过大而将管桩碰断(5)如发生断桩
14、，应及时进行处理。断桩部位较深时，只能补桩。如果断桩发生在 5m 以内的浅层，可采用接桩办法来处理一般处理办法类似于裂缝的处理办法，不同之处是要将断裂部位浮动的混凝土处理干净，并将断面凿毛后再进行下步工序。 参考文献：1浙江省标准先张法预应力混凝土管桩，2002 浙 G222徐淅跃预应力管桩应用中的若干问题J建筑技术，2003 年3王海生工程预应力管桩的定量检测及分析J佛山科学技术学院学报，自然科学版.2003 年4苏艳预应力管桩在工程基础设计与施工中的应用J岩土上程,2004 年5何玉龙预应力混凝土管桩的应用及质量控制J南通工学辽学报.2003 年收稿日期：2005-12-01作者简介：吴兴
15、培（1963-） ，男，浙江杭州人，高级工程师，从事上程管理工作。第九期大坝安全监测人员上岗培训圆满结束本刊讯 2005 年 10 月底第九期大坝安全监测人员上岗培训班在南京举办，本次培训历时三周，主要课程设置有水电站大坝安全管理规定 、 监测技术 、 监测资料分析及大坝安全监控理论概述 、水利水电概论 、 大坝安全监测自动化系统 、 水电站监测数据整编及数据库使用办法 、 水电站大坝安全监测管理等，有 30 多个单位的 65 位工程技术人员参加了本次培训，并获培训证书。大坝安全监测规范培训班在杭州成功举办本刊讯为了适应新时期的上作要求，更好地贯彻执行DL/T51782003混凝土坝安全监测技
16、术规范 、DL/T5211 2005大坝安全监测自动化技术规范 、DL/T52092005混凝土坝安全监测资料整编规程 、DL/T947-2005 土石坝监测仪器系列型谱 、DL/T9482005混凝土坝监测仪器系列型谱 ，确保大坝安全监测工作顺利进行，电力行业大坝安全监测标准化技术委员会和幽家电力监管委员会大坝安全监察中心于 2005 年 11 月 15 日-18 日在杭州举办了一期“大坝安全监测规范”i 培训班，本次培训班聘请的讲课老师均是上述规范的主要编写者。除上述规范外，本次培训还安排了水电站大坝运行安全管理规定的宣贯、大坝安全监测资料整编软件的演示以及国外大坝安全监测新技术的介绍。参加本次培训的有设计院、水电公司及水电厂的代表 70 余人
