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1高强混凝土预应力管桩施工质量的几个控制细节曾建立（福建越众日盛建设咨询有限公司福建漳州363000）摘要：本文主要通过夏商·香榭花都一期桩基工程细节控制的介绍，希望能为同行业的监理工作提供有益的帮助和参考，共同提高桩基工程的控制质量。关键词：预应力高强混凝土管桩细节控制一、工程概况：夏商·香榭花都一期工程地处漳华路以南、九龙大道以西，总建筑面积66100米2，项目总投资概算7300万元，框剪结构，18层，由漳州龙文夏商房地产有限公司开发，厦门中合现代工程设计有限公司设计，我单位对该工程进行施工阶段的监理，其中，桩基工程由福建恒盛建筑集团有限公司施工，工程由7#、8#（含2#配电房）、9#（含裙楼）、10#楼（含裙楼）、幼儿园、会所等工程组成，本人担当该桩基工程的总监，在桩基施工过程中，我们对关键工序采取了一些措施，在一定程度上保证了工程质量，在此提出几个细节的控制经验供同行参考。由于本工程设计采用条形承台，管桩数量相对较少，7#楼157根、8#楼251根、9#楼155根+裙房23根、10#楼160根+裙房10根、幼儿园60根；桩基采用C80预应力高强混凝土管桩，型号规格为PHCФ500A-125；桩端持力层为强风化花岗岩层或散体状强风化花岗岩层，施工机械采用YZY800型全液压静压桩机和DF62型筒式柴油打桩机（用于软弱土层），由于进度需要，后再进场一台DF80型筒式柴油打桩机（用于软弱土层和补桩），目前已大部分竣工。二、地质状况：第①层杂填土，土质均匀性差；第②层粉质粘土，2米左右厚度、变化不大，力学强度一半，且下有软弱下卧层，工程性能较差；第③层淤泥，厚度变化较大（1.1~13.4米），强度低，压缩性高，土质均匀，工程性能差；第④层粉质粘土，厚度变化较大（3~9.2米），力学强度较好；第⑤层粗砂，厚度变化较大（1.65~6.7米），力学强度较好；第⑥层残积砂质粘性土、第⑦层全风化花岗岩、第⑧层散体状强风化花岗岩、第⑨层碎块状强风化花岗岩，该四种岩土体岩力学强度均较好，且随深度的逐渐增加，力学强度也逐渐增强，该四层总体厚度较大，工程性能较好；第⑩层微（中）风化花岗岩，力学性能强度高，工程性能好，但埋深大。本工程持力层选定第⑧层散体状强风化花岗岩或第⑨层碎块状强风化花岗岩。2三、试打桩和检测结果：1、试打桩情况：经业主、设计、勘察、监理、施工单位等各责任主体在施工现场共同试打桩确定，静压桩试打桩标准：压桩时以压桩力控制为主，桩长参考，压桩力不小于4900kN；终压复压三次，累计沉降小于5mm；焊接冷却时间不小于5min；有效桩长不小于15m。锤击桩试打桩标准：压桩时以贯入度为主，桩长参考，最后每阵10击的平均贯入度不大于3.5cm（DF62型）、5cm（DF80型），焊接冷却时间不小于8mim。2、检测结果：7#、8#、9#（含裙楼）、10#楼等按照规范要求，各取3根桩（10#楼取4根）进行单桩竖向抗压极限承载力静载检测，均大于4600KN，满足设计承载要求。基桩低应变动力检测：①7#楼共选取32根工程桩：Ⅰ类桩26根，Ⅱ类桩6根；②8#楼共选取49根工程桩：Ⅰ类桩46根，Ⅱ类桩3根；③9#楼共选取64根工程桩：主楼部分，Ⅰ类桩35根，Ⅱ类桩6根，裙楼部分，Ⅰ类桩18根，Ⅱ类桩5根；④10#楼共选取41根工程桩：Ⅰ类桩40根，Ⅱ类桩1根。四、管桩施工的细节控制1、管桩编号：鉴于目前有些施工单位在桩长方面做手脚（虽然不敢在持力层等质量方面作假，但只要桩基进入持力层、承载能力有保证的前提下，桩长就有可能弄虚作假），为保证工程质量和控制工程造价，监理方与业主协商一致，共同对进场管桩材料进行检查验收并给予编号，这个方法开创了监理方质量控制（事前控制）的先河，有效地防止施工单位的偷工减料，使之无处可钻空子，当然也是对自身管理提出严峻挑战，面临施工单位抵触压力的影响；为保证能贯彻实施，监理方与业主进一步采取措施，明确向施工单位提出：无编号的桩不予认可，包括已施工的桩和堆在现场的材料；该编号资料主要是一张表，内容主要有：序号、进场时间、桩的连续编号、桩长、桩径、壁厚、外观质量情况（常见问题主要有：桩身合缝处的漏浆、端头板与桩身的漏浆、表面缺陷深度超过规范要求、装卸及运输可能产生的裂缝）、备注（主要用于不合格材料的退场跟踪说明）。实施过程总体较为顺利，但也发现由于厂家管理的疏忽，有个别桩的长度标志被打错，经监理方检查全部整改到位。2、放样复核：采用全站仪放样、同步复核。由于施工放样是一个比较复杂的工作，考虑到如果待施工单位进行测量放线报验后，监理方再到现场复核，则时间较为拖后，工作效率也低下，因此，采取施工单位放样、监理方同步复核的控制方式较有保证。3根据业主提供的当地测量部门的工程测量成果图和现场移交的控制点（坐标）和高程点，监理要求施工单位将控制点和高程点引测到施工现场较佳位置，该位置主要考虑能够对各单体工程进行总体方位有效控制和二次复核。由于施工场地土层较为软弱，为防止桩位在施工过程中由于桩机对土层的挤压而破坏，监理要求施工单位在施工过程进行二次复核，通过现场引测的二次控制点进行核对。由于本工程为商品房开发的住宅小区，笔者特别注意楼房之间的间距，为保证符合总平面图的布置要求，防止采用全站仪进行极坐标放样而造成楼房之间的间距偏差，利用前述的引测点进行二次复核，保证了施工不出差错。笔者了解的桩基工程就有一个这样的案例，由于放样错误不仅造成施工单位桩基几乎全部报废，重新返工重做，而且造成业主工程进度拖延、影响开盘计划，错过楼房销售有利时机。3、垂直度复核：理论上都是采用两台经纬仪进行双向控制，实际上不是很方便，工地常用吊线锤双向同时控制，移动方便、控制速度快，而且不受天气影响。特别注意的是上、下节管桩的连接，必须保证共同的垂直度，防止产生折角或错位而在施工过程中造成断桩现象；同时要考虑土层软弱而造成桩机倾斜产生质量问题，特别是锤击桩机，控制不易，影响较大。现实当中由于垂直度没有控制好而造成斜桩、断桩仍时而可见，严重影响了桩基承载力或补桩而造成工程造价成本的提高。4、焊缝检查：目前常见问题有：端头板不平整（非桩身垂直度原因）、上下间隙较大造成焊接不牢，焊缝不连续、不饱满、有夹渣，冷却时间不够等，监理在检查验收时应到位，及时要求施工单位整改；对于冷却时间，锤击桩采用电弧焊，8分钟以上；静压桩采用二氧化碳气体保护焊，考虑到该工艺的随焊随冷却的特点，要求5分钟以上；对端头板不平整，则要求采用铁片垫稳，若是桩身不垂直原因则不可采用此法，保持顺直而直接焊接就可。5、终压力（贯入度）控制：根据前述试打桩所确定的静压（锤击）桩标准，常规做法是采用“双控”，即桩长能进入持力层，终压力（贯入度）又能满足设计的单桩竖向极限承载力的要求（当然要考虑高强混凝土管桩的极限抗压强度值的影响）。在管桩临近持力层或深度时，监理方必须旁站监督、控制管桩的压（锤击）桩情况，包括终压力、贯入度，以及桩身可能出现的异常情况。对于锤击桩，按照标准图集或规范的规定，收锤标准可以采用贯入度或最后1米的锤击4数，由于本工程持力层坐落在散体状或碎块状强风化花岗岩层，最后三阵贯入度每阵10击累计沉降量控制在3.5cm内，均能满足设计要求，监理方也抽测其最后1米的锤击数，平均为180锤，也基本符合要求。对于静压桩，终压力均控制在4900kN以上，复压三次累计沉降量小于5mm，满足设计要求。目前有人为提高桩基承载力、节省工程造价，采用隔间复压方式时而见诸报端，笔者认为不妥，隔间复压只是利用管桩与土层间的摩擦力，对于摩擦桩来讲并无意义，对端承桩来讲则质量隐患非常大，因为桩未进入设计要求的持力层，满足不了承载力的要求，有一特例，即标贯击数较高、中密以上的中粗砂砾石层，通过复压可以提高单桩承载力或者判断桩是否达到持力层，有无继续下沉可能。6、送桩长度的控制：由于甲、乙方的结算大部分以有效长度计算，施工方都是千方百计想把桩打长一点，想多结算一点都可以理解，但问题是极限承载力内的压桩力可以继续施压，而超过混凝土管桩抗压强度的压桩力则会破坏桩身质量，故对于静压桩的终压力达到设计要求后，桩长还露在地面的，笔者认为应立即终压，不可继续压入，防止压坏桩身；锤击桩在贯入度达到后，若桩长还露在地面，应立即停锤，不得采用提高锤击频数或高锤击打方式，变相增加桩长，这些细节都需要监理方在现场加以控制。7、送桩孔的安全防护：由于送桩较深所留下的桩孔，应要求施工单位采用编织袋装砂或土成包后填塞孔位。防止现场人员失足掉落，产生安全事故。8、打桩顺序非常重要：在审查桩基专项施工方案时，理论上要“先深后浅、先长后短、先大后小”，除设计明确桩长、桩径外，一般很难做到，因为地质勘查报告所表明的持力层深度深浅不一，分布不均，原则上只控制打桩的顺序，重点考虑挤土效应的影响。9、桩尖的争议：目前相当多的开发商或设计人员把桩尖给省掉了，理由不一，要桩尖的认为是穿各种土层较为容易、易到设计要求的持力层，反对的则认为桩尖易坐落在持力层坡面上，造成地基不稳，或者碰到障碍容易滑落，产生断桩。而笔者认为有桩尖较易保证质量，因为持力层为坡面是常态，在地下称作障碍物的也只有孤石，一般桩机碰到孤石的反应较为明显，现场人员都可判断出来，而对于设计规范要求桩基进入持力层的一定深度，没有桩尖就较难做到，特别是砂层，没有桩尖更难穿过。10、砍桩的注意事项：对未能压入地面以下的桩，应采用专用切割机，严禁采用大锤敲5打，保证桩身不受破坏；同时要保证割桩后长度不露出地面，且距地面有一定的深度，防止被桩机压坏。11、土方开挖对管桩的影响：这是目前应加强的关键环节，笔者就针对这一问题，在工地例会上向施工单位明确提出要求，特别是桩基与上部工程不同一家施工单位的更须要注意，在土方开挖时，三家单位的有关人员必须到场共同监督土方开挖，防止桩身被机械碰撞或一侧悬空产生断桩现象；在相邻桩有较深高差、接桩前挖土方时，必须采取措施防止邻桩折断；在桩身间挖土的挖掘机必须采用小斗开挖，防止碰断桩身。12、场地对静载检测的安全影响：由于第①层为杂填土，场地较为软弱（特别是场地有池塘的），对桩基静载检测的载重设施影响较大，在千斤顶顶起堆载物前，容易因土层承载不了而引起某根型钢陷入地面，势必产生安全事故，监理方必须要求施工单位采取措施防止倾覆。13、场地对桩机选择的影响：当场地较为软弱时，势必满足不了静压桩机的进场行走，而采用锤击桩机又由于噪音影响而满足不了环境影响的要求，这一矛盾将十分突出，业主、设计、监理、施工等单位都要慎重考虑：若强行采用静压桩机，必须进行场地换土，而采用锤击桩机，则必须妥善安排打桩时间，不影响周边居民的正常休息，两种做法一个增加投资成本，一个延长投资回收期。五、结束语通过上述的细节控制的介绍，希望能为同行业的监理工作提供有益的帮助和参考，共同提高工程的控制质量。众所周知，C80高强混凝土预应力管桩的施工具有明显的速度快、造价低的特点，在控制工程进度、工程造价或降低成本价方面有较大优势；但抗剪能力较差，挤土效应对已成桩质量影响较大，桩长不能满足深度要求（设计要求不得超过3个接头），特别是四川大地震后，我们闽南地震区域抗震设防烈度的提高，对高强预应力管桩的使用与否将会得到进一步的讨论。