静压预应力管桩施工技术工艺分析

关键词：建筑施工；静压预应力；管桩施工；工艺流程

　　建筑施工作为现代社会发展不可或缺的重要构成，是国民经济的重要基础行业，施工安装技术是推动建筑业发展的重要前提。静压预应力管桩施工，是在静压原理前提下，基于预应力技术以及高性能混凝土应用的基础上逐步发展起来的一种建筑施工技术，相对于锤击法预压力施工技术来说，静压预应力管桩技术具有突显的实用性，近年来在国内很多地区的建筑施工中发挥了较好的技术优势。

　　1 静压预应力管桩施工的技术优势

　　所谓静压预应力管桩施工技术，是利用预应力技术原理采用静压方法将相关预应力混凝土等不同空心圆筒体构件沉人地下，达到设计控制标高或承载力，以此作为建筑物基础的施工技术。

　　静压预应力管桩在沉桩过程中，通过静力压桩机的压桩机构以压桩机自重和相关配置提供反向作用力作用于管桩上，桩体在垂直静压作用下，克服压桩过程中的桩侧摩擦力和桩端阻力，直接导致土体沿桩身产生冲剪破坏，产生超空隙水压力，在压入过程中对周围土体进行排挤，扰动土体结构，致使土基侧向应力增加，进一步加大土体密度，使桩周围土体抗剪强度降低，根据桩截面几何形状及桩压力形成一定的挤土效应，产生严重软化或稠化形变重塑现象，在将桩身连续沉入土中的过程中增强桩基强度性能，从而达到建筑施工设计要求。

　　作为一种沉桩工艺技术，静压预应力管桩施工避免了锤击打桩所产生的振动噪音和污染，具有单桩承载力较大，施工质量相对稳定，低噪音无污染以及成本造价相对较低等明显的技术优势，对持力层起伏变化大的地质条件适应性强，主要应用于地基土体含水量较高，孔隙率较大的软土地基进行施工。随着现代施工环保意识的不断增强，静压预应力管桩施工技术具有广阔的应用前景。

　　2 静压预应力管桩施工的技术工艺分析

　　静压预压力管桩施工通常是由静压桩机械将管桩桩身压入土基来实施完成。静压预应力管桩施工的主要技术工艺流程为：现场勘测、方案设计→场地平整、测量放线→桩机定位、测试调整→起吊首节桩、调整桩位→桩端入土、初步加压→沉桩施工、预留桩顶距→吊桩就位、接桩处理→继续沉桩、形成桩基。静压预应力管桩施工的具体操作方法如下：

　　2.1 现场勘测、方案设计：施工前应根据工程要求加强施工现场的地质工况勘察工作，根据工程现场有关地质水文结构性能，合理分析持力层走向、深度等地质变化情况，科学检测施工土层的承载应力变化，科学预测静压管桩沉桩桩顶标高、终压力、沉桩贯人度等具体施工参数，并优化制定施工方案。

　　2.2 场地平整、测量放线：静压预应力管桩施工对于场地的平整度要求较高，施工前要根据施工要求采取相应措施清理场地施工障碍物，根据桩基施工平面设计图，在适宜地方设置相关建筑物轴线控制点及水准基点，经量测复核后进行放线施工，确定桩位中心线，并对桩位进行标识，便于定置安装静压桩机械。

　　2.3 桩机定位、测试调整：静压机械是实施静压预应力施工的重要设备，良好的静压性能是其施工前提，静压机械进场后应根据施工要求稳定桩机平整度，调试机械设备的夹具起吊、动力供应送桩器等设备性能，严格控制送桩器与桩身的顺直度，通过预压试验测试静压机的施工参数性能。

　　2.4 起吊首节桩、调整桩位：静压预应力管桩施工中，对于首节管桩的桩位定置尤为重要，基于严格控制管桩材料强度性能的前提下，应根据力学原理设置起吊点，采用起吊器械将首节管桩固定于桩机上，在吊索与桩身之间加设衬垫，吊绳与管桩夹角应大于45°，调整桩端位置，保障静压桩机与桩身的顺直度。

　　2.5 桩端入土、初步加压：管桩就位后，利用附设在静压桩机中部竖向圆形夹具的液压动力系统和弧形夹片将桩身嵌固在桩架上，将桩端中心点对准地面桩位中心标识点就位，在桩端入土后进行初步加压，至桩身基本稳定后，复检校正首节桩管管身的垂直度，以备进行正式沉桩。

　　2.6 沉桩施工、预留桩顶距：调整好首节桩管管身与桩位的垂直度后，借助静压机械的液压联动系统及自重作用将桩身由送桩器压入土基结构层中，待桩管尖端被压入土基中大部分后，桩管顶部离施工地面表层预留50--100公分左右的管身，以备接桩施工处理。

　　2.7 吊桩就位、接桩处理：重新起吊待接桩管，采用端板焊接或机械接头连接技术，将管桩端口对齐连接，并严格检测其顺直度，采用焊接技术进行接桩时，应按照焊接技术要求清理桩管端口污迹，保障焊接缝隙的饱满度及焊接强度，待焊缝基本冷却后，再继续施压沉桩。

　　2.8 继续沉桩、形成桩基：根据施工需求，利用送桩器将桩管按照设计长度贯入地基结构持力层后形成桩基，缓慢匀速起拔送桩器，并采用低应变检测试验和直观法及时检测桩身完整性及桩体质量，采用静荷载试验法检测成桩竖向承载力，保障桩基的质量强度性能。

　　3 静压预应力管桩施工的施工要点

　　受客观因素影响，静压预压力管桩施工中往往会出现不同程度的质量问题，为保障桩基工程性能，需要针对静压预压力管桩施工进行加强要点控制：

　　3.1 静压预压力管桩施工场地必须具备良好的平整度和排水性能，具有一定的地压承载力，符合静压管桩施工条件，严格检测管桩质量，并严格运输堆放起吊施工方法，保障桩基质量的必要前提。

　　3.2 针对静压预压力管桩施工的沉桩设备应合理选择，并预先检修和优化静压设备施工性能，要保障桩位的定置，避免发生游移，桩机就位后，无比使静压桩机调整平稳并垂直于地面，以保障静压管桩的有效进行。

　　3.3 静压预压力管桩施工的沉桩顺序应结合工程地质条件、场地与周围建筑构物、地下管线的关系，根据桩管长径参数由中间到周边、先长后短、先密后疏、先大后小的方便施工原则，综合实施沉桩施工顺序。

　　3.4 静压预压力管桩沉桩施工应探戈控制桩身垂直度，整个沉桩、接桩、送桩过程宜采用平稳、缓慢而连续的方法进行，出现沉桩困难或桩身倾斜时，应及时排查原因，不得移动桩架进行纠偏，应采取补救措施排除故障后再继续沉桩。

　　3.5 接桩焊接处理时要保证上下两节管桩的顺直性，避免两节桩身中心发生较大程度的错位偏差，焊接应采用多层焊接对称同时进行，保持管桩端板表面清洁度，焊缝要饱满，焊接完毕自然冷却时间不宜小于8分钟。

　　3.6 沉桩过程中要针对桩位、垂直度、入土深度、桩身径长、桩顶标高及相应压力值、贯入度等参数进行记录。成桩后要进行必要的单桩承载力及质量检测。

　　4 结 语

　　总之，相对于锤击沉桩法来说，静压预压力管桩施工技术的单桩承载力高，质量稳定性强，施工成本较低的桩基技术工艺，科学的分析静压预应力管桩技术施工流程，有利于保障和提高桩基工程的质量安全性能。

　　参考文献

　　[1] 孙秀波 《静压预应力管桩施工技术》工程建设 2001

　　[2] 檀俊杰《浅议静压预应力管桩施工》 城市建设理论研究 2011