论文部分内容阅读
摘要：近年来随着城市建设迅速发展，高层和超高层建筑日益增多，所遇到的地质情况也越来越复杂。而桩基础是一种发展迅速的深基础，在高层和超高层建筑中应用极为广泛。本文着重以预应力管桩桩基类型为例，详细阐述了本工程桩基施工所遇到质量的问题，进行分析与处理，并采取必要的预防措施，以满足规范和设计要求。
关键词：预应力管桩;质量问题;处理措施
引言：预应力管桩施工作为一种深基础，在各类建筑工程中广泛应用，在实际的工程项目中具有重要的作用，但受到施工自然与人力因素的干扰，总存在着一些施工问题，为此，分析探讨桩基的施工与质量具有重要的意义。
1、预应力管桩施工前预备工作
1.1深入研究设计图纸及相关设计
资料正式施工前，施工技术人员必须认真研究分析岩土勘探报告与桩基础设计图，并以此作为编制施工方案的技术依据。岩土勘探报告包括总说明、勘探点平面布置图、工程地质柱状图与工程地质剖面图等，这是地基基础设计的基本依据，设计人员依据地质勘探报告计算并确定桩基承载力设计值、收锤标准、终压控制、桩尖型式、送桩深度等。一般情况下，施工必须按照设计要求执行，但在实际施工中，往往会碰到与设计不相符的地质情况，施工人员要提供详细数据并拍照，以便设计人员提出修改意见。由于预应力管桩在湖南地区使用时间不长，很多设计人员缺乏不同地质条件下的经验数据，或者以前没有接触过预应力管桩基础设计，所以设计往往偏于保守，这时有经验的施工技术人员在认真研究分析地质报告与设计图纸的基础上，可以提出设计修改意见，并采取新的施工方案。
1.2必须完整配备施工人员
预应力管桩的施工虽是基础性作业，但对专业素质要求较高，施工单位应当基于此類考虑在施工现场配备专业素质较高的人才，这些人才应当具有一定的施工现场管理经验及实际的操作技术水平。目前，我国一些施工单位配备的技术人员素质不高且数量也不足，有时几十台桩机配备的施工人员不足5人，这部分人员技术水平较低也缺乏现场经验，这对于施工来说是极其不利的。焊工、桩机操作人员在未获得专业培训的情况下便立即上岗作业，这样便难以保证施工的要求进度及施工质量。基于此类情况，施工方应当做到以下几点：保证2台/人的操作配置，配备1名技术管理人员负责每四台桩机，还应该保证每台机器配备一名电焊工及维修工，只有保证以上几点，才能够保证整体施工安全有效的进行。
2、预应力管桩施工质量问题的分析
2.1断桩问题
工程中引起断桩的主要原因有以下几点：
（1）沉桩过程中，遇到较大坚硬障碍物，造成桩尖倾斜。
（2）桩起吊、运输、堆放等过程中操作不符合要求。
（3）桩制作水泥强度等级不符合质量要求，使桩身局部强度偏低造成的弯曲，或在遇到较硬土层时，因桩细又长而锤击产生的弯曲等。
（4）当穿过较硬土层时，造成锤击能量加大、锤击次数过多，在反复锤击疲劳作用下，造成破坏。
（5）基坑开挖边坡失稳和局部土体失稳都会造成管桩的倾斜断裂。
2.2管桩倾斜问题
当基坑土方开挖全部结束后砍桩之前，发生部分基桩发生倾斜，一方面由于上部土层均为近期杂填土，回填时未经专门处理，密实度及均匀性差，未完成自重固结，力学强度低，工程性能差。又加上场地连日下雨，土体强度及稳定性明显降低;另一方面由于桩基施工，引起地基土一定程度的扰动，基坑底面淤泥层工程性能差，受扰动后强度明显下降，还有桩基施工时所产生的挤土效应，使得桩侧土的侧向推力明显增大。由于基坑挖土不当，PHC桩壁较薄、配筋率底、成桩后桩周土体固结慢，承受水平荷载的能力较差，造成桩的抗侧移刚度弱，在较大的侧向主动土压力和挤土效应产生的侧向推力的作用下，桩极易产生侧向位移，当侧向位移量超过一定数量时，PHC桩桩身出现断裂现象。
3、预应力管桩施工质量问题的处理
3.1管桩断桩问题的预防处理措施
（1）地质勘察应详细，施工时应依地质勘察资料，根据地层条件选择施工合理的施工机械、施工方法和施工顺序。
（2）使用合格管桩，其混凝土强度等级、预应力张拉值、几何尺寸偏差、不允许有外观缺陷、钢端板、钢桩尖等都必须符合有关规定。对质量有怀疑的管桩，应禁止在现场使用。
（3）防止锤击过度，用锤击法沉桩时，锤重应根据预应力混凝土管桩的外径和持力层土质及深度来选定。对于PHC管桩，总锤击数不应超过2500击，最后1m的锤击数不宜超过300击。
（4）采取有效措施防止挤土效应，设置地面防挤沟，沟宽一般为0.5-1.0m，深度视土质情况而定;优化打桩顺序路线，一般自中间向两个方向对称打或自中间向四周对称打。
3.2管桩倾斜问题预防处理措施
（1）土方开挖前应编制好完整的施工方案、护坡方案，并绘制开挖路线、顺序、范围，确定边坡坡度、降水方法和深度、排泄水布置以及土方的堆放位置布置等。
（2）大面积群桩基础基坑，基底标高不一，开挖应分区、分层开挖，然后对边坡进行护坡，对于施工机械开挖不到处，应用人工进行开挖，将土清至机械作业半径作业范围内，再用机械运走。
（3）基坑开挖施工过程，应控制桩、水准点、基坑平面位置、水平标高、边坡坡度等定期进行复测检查;雨期进行土方开挖，应做好坑面、坑底排水系统的防止雨水渗入基坑措施;基坑开挖应边开挖边支护，并做好记录，派人定期检查，发现问题及时汇报、及时处理。
（4）进行基坑开挖时，要根据打桩的分布密度来选择不同的开挖机，同时还要充分地结合人工开挖的方法。在进行开挖质量的控制中，一定要实施对称开挖，切记不能进行过渡猛挖，也不能将开挖出来的土堆积在周围，防止由于堆土挤压而造成的断桩。
（5）在土方施工方案里应有保护管桩专项方案，施工到桩位置，应有专人监护，避免人为造成桩倾斜、断桩、位移等。
4、预应力管桩施工中的注意事项
在管桩施工过程中，需要在管桩打设、打桩与布桩等环节进行注意。首先，应注意管桩打设次序应遵循先中间后两侧，先结构后路基的原则;其次，桥台位置布桩时，应注意留出桥台灌注桩位置，即适当改动与灌注桩有冲突的桩位;此外，打桩时，随时注意桩的轴心受压，若有偏移要及时调整;另外，静压法沉桩应以到达的桩尖持力层，最终压桩力为控制指标，桩尖位于风化岩土层时，以压桩力控制为主，达到设计要求;且在静压法施工过程中，应保持机械运转正常，不宜因沉桩困难而在桩顶加震动器，压桩力等控制指标应由现场试桩确定;还要注意的是沉桩达到桩压力的要求后，必须持荷稳定，若不能稳定，必须再持荷，直到持荷稳定为止;其次，每一根桩的沉桩过程应连续进行，中间停歇时间不宜太长。在桩打好后，桩头高出地面的部分应小心保护，严禁施工机械碰撞或将桩头用作锚拉点;送桩遗留的孔洞，应立即回填或做好覆盖。严禁边打桩边开挖基坑。土方开挖前应制定详细的施工方案，包括土方开挖顺序，设备选择，道路设置，施工进度计划，降排水措施及季节性（冬季，雨季，汛期）。桩体施工完成后放置一个月方能进行路基填筑，以免荷载对桩身形成挤压，造成桩身倾斜。
结语
综上所述，现在的预应力管桩施工过程中还是存在着不少问题，因此，需要相关部门高度关注，致力于解决预应力管道施工的常见问题，提出切实可行的解决方案，推动其发展。对一些不可避免的因素也要加以控制，保证桩体的稳定性，以保证整个施工质量的稳定性。
参考文献：
[1]谢岩，丁小莉，张忠秀.谈预应力管桩施工常见问题[J].山西建筑，2012，38（09）：62-63.
[2]郑敏.浅谈预应力管桩施工的质量控制[J].建材技术与应用，2011（06）：27-28.
关键词：预应力管桩;质量问题;处理措施
引言：预应力管桩施工作为一种深基础，在各类建筑工程中广泛应用，在实际的工程项目中具有重要的作用，但受到施工自然与人力因素的干扰，总存在着一些施工问题，为此，分析探讨桩基的施工与质量具有重要的意义。
1、预应力管桩施工前预备工作
1.1深入研究设计图纸及相关设计
资料正式施工前，施工技术人员必须认真研究分析岩土勘探报告与桩基础设计图，并以此作为编制施工方案的技术依据。岩土勘探报告包括总说明、勘探点平面布置图、工程地质柱状图与工程地质剖面图等，这是地基基础设计的基本依据，设计人员依据地质勘探报告计算并确定桩基承载力设计值、收锤标准、终压控制、桩尖型式、送桩深度等。一般情况下，施工必须按照设计要求执行，但在实际施工中，往往会碰到与设计不相符的地质情况，施工人员要提供详细数据并拍照，以便设计人员提出修改意见。由于预应力管桩在湖南地区使用时间不长，很多设计人员缺乏不同地质条件下的经验数据，或者以前没有接触过预应力管桩基础设计，所以设计往往偏于保守，这时有经验的施工技术人员在认真研究分析地质报告与设计图纸的基础上，可以提出设计修改意见，并采取新的施工方案。
1.2必须完整配备施工人员
预应力管桩的施工虽是基础性作业，但对专业素质要求较高，施工单位应当基于此類考虑在施工现场配备专业素质较高的人才，这些人才应当具有一定的施工现场管理经验及实际的操作技术水平。目前，我国一些施工单位配备的技术人员素质不高且数量也不足，有时几十台桩机配备的施工人员不足5人，这部分人员技术水平较低也缺乏现场经验，这对于施工来说是极其不利的。焊工、桩机操作人员在未获得专业培训的情况下便立即上岗作业，这样便难以保证施工的要求进度及施工质量。基于此类情况，施工方应当做到以下几点：保证2台/人的操作配置，配备1名技术管理人员负责每四台桩机，还应该保证每台机器配备一名电焊工及维修工，只有保证以上几点，才能够保证整体施工安全有效的进行。
2、预应力管桩施工质量问题的分析
2.1断桩问题
工程中引起断桩的主要原因有以下几点：
（1）沉桩过程中，遇到较大坚硬障碍物，造成桩尖倾斜。
（2）桩起吊、运输、堆放等过程中操作不符合要求。
（3）桩制作水泥强度等级不符合质量要求，使桩身局部强度偏低造成的弯曲，或在遇到较硬土层时，因桩细又长而锤击产生的弯曲等。
（4）当穿过较硬土层时，造成锤击能量加大、锤击次数过多，在反复锤击疲劳作用下，造成破坏。
（5）基坑开挖边坡失稳和局部土体失稳都会造成管桩的倾斜断裂。
2.2管桩倾斜问题
当基坑土方开挖全部结束后砍桩之前，发生部分基桩发生倾斜，一方面由于上部土层均为近期杂填土，回填时未经专门处理，密实度及均匀性差，未完成自重固结，力学强度低，工程性能差。又加上场地连日下雨，土体强度及稳定性明显降低;另一方面由于桩基施工，引起地基土一定程度的扰动，基坑底面淤泥层工程性能差，受扰动后强度明显下降，还有桩基施工时所产生的挤土效应，使得桩侧土的侧向推力明显增大。由于基坑挖土不当，PHC桩壁较薄、配筋率底、成桩后桩周土体固结慢，承受水平荷载的能力较差，造成桩的抗侧移刚度弱，在较大的侧向主动土压力和挤土效应产生的侧向推力的作用下，桩极易产生侧向位移，当侧向位移量超过一定数量时，PHC桩桩身出现断裂现象。
3、预应力管桩施工质量问题的处理
3.1管桩断桩问题的预防处理措施
（1）地质勘察应详细，施工时应依地质勘察资料，根据地层条件选择施工合理的施工机械、施工方法和施工顺序。
（2）使用合格管桩，其混凝土强度等级、预应力张拉值、几何尺寸偏差、不允许有外观缺陷、钢端板、钢桩尖等都必须符合有关规定。对质量有怀疑的管桩，应禁止在现场使用。
（3）防止锤击过度，用锤击法沉桩时，锤重应根据预应力混凝土管桩的外径和持力层土质及深度来选定。对于PHC管桩，总锤击数不应超过2500击，最后1m的锤击数不宜超过300击。
（4）采取有效措施防止挤土效应，设置地面防挤沟，沟宽一般为0.5-1.0m，深度视土质情况而定;优化打桩顺序路线，一般自中间向两个方向对称打或自中间向四周对称打。
3.2管桩倾斜问题预防处理措施
（1）土方开挖前应编制好完整的施工方案、护坡方案，并绘制开挖路线、顺序、范围，确定边坡坡度、降水方法和深度、排泄水布置以及土方的堆放位置布置等。
（2）大面积群桩基础基坑，基底标高不一，开挖应分区、分层开挖，然后对边坡进行护坡，对于施工机械开挖不到处，应用人工进行开挖，将土清至机械作业半径作业范围内，再用机械运走。
（3）基坑开挖施工过程，应控制桩、水准点、基坑平面位置、水平标高、边坡坡度等定期进行复测检查;雨期进行土方开挖，应做好坑面、坑底排水系统的防止雨水渗入基坑措施;基坑开挖应边开挖边支护，并做好记录，派人定期检查，发现问题及时汇报、及时处理。
（4）进行基坑开挖时，要根据打桩的分布密度来选择不同的开挖机，同时还要充分地结合人工开挖的方法。在进行开挖质量的控制中，一定要实施对称开挖，切记不能进行过渡猛挖，也不能将开挖出来的土堆积在周围，防止由于堆土挤压而造成的断桩。
（5）在土方施工方案里应有保护管桩专项方案，施工到桩位置，应有专人监护，避免人为造成桩倾斜、断桩、位移等。
4、预应力管桩施工中的注意事项
在管桩施工过程中，需要在管桩打设、打桩与布桩等环节进行注意。首先，应注意管桩打设次序应遵循先中间后两侧，先结构后路基的原则;其次，桥台位置布桩时，应注意留出桥台灌注桩位置，即适当改动与灌注桩有冲突的桩位;此外，打桩时，随时注意桩的轴心受压，若有偏移要及时调整;另外，静压法沉桩应以到达的桩尖持力层，最终压桩力为控制指标，桩尖位于风化岩土层时，以压桩力控制为主，达到设计要求;且在静压法施工过程中，应保持机械运转正常，不宜因沉桩困难而在桩顶加震动器，压桩力等控制指标应由现场试桩确定;还要注意的是沉桩达到桩压力的要求后，必须持荷稳定，若不能稳定，必须再持荷，直到持荷稳定为止;其次，每一根桩的沉桩过程应连续进行，中间停歇时间不宜太长。在桩打好后，桩头高出地面的部分应小心保护，严禁施工机械碰撞或将桩头用作锚拉点;送桩遗留的孔洞，应立即回填或做好覆盖。严禁边打桩边开挖基坑。土方开挖前应制定详细的施工方案，包括土方开挖顺序，设备选择，道路设置，施工进度计划，降排水措施及季节性（冬季，雨季，汛期）。桩体施工完成后放置一个月方能进行路基填筑，以免荷载对桩身形成挤压，造成桩身倾斜。
结语
综上所述，现在的预应力管桩施工过程中还是存在着不少问题，因此，需要相关部门高度关注，致力于解决预应力管道施工的常见问题，提出切实可行的解决方案，推动其发展。对一些不可避免的因素也要加以控制，保证桩体的稳定性，以保证整个施工质量的稳定性。
参考文献：
[1]谢岩，丁小莉，张忠秀.谈预应力管桩施工常见问题[J].山西建筑，2012，38（09）：62-63.
[2]郑敏.浅谈预应力管桩施工的质量控制[J].建材技术与应用，2011（06）：27-28.