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高强预应力混凝土管桩的质量控制及施工控制
高强预应力混凝土管桩(PHC桩)具有单桩承载力高、抗弯抗裂性能好、质量稳定可靠、穿透力强、耐久性好、桩身耐锤击性好、施工方便快捷、低噪声、无污染、运输吊装方便、造价便宜等特点，近年来被广泛运用。本文就高强预应力混凝土管桩的质量控制进行浅析。
1.高强预应力混凝土管桩设计质量的高低是其能否满足安全性、可靠性、经济性和耐久性的前提。应从以下几方面加强控制：
(1)详细掌握工程地质条件，选定合适的桩端持力层，并依此确定合理的桩长。
(2)综合考虑工程地质条件和桩身强度，确定合理的单桩承载力。管桩为开口桩，在确定单桩承载力时，将开口桩按闭口桩考虑。
(3)综合考虑工程地质条件、上部荷载及单桩承载力，确定适宜的桩型。同一工程中，桩的规格、型号不应太多，以免造成施工错误。
(4)综合考虑工程地质条件、单桩承载力，确定管桩施工合理的终压值和贯入度。
2.高强预应力混凝土管桩的施工方法主要有锤击法、振动法及静力压桩法等，以锤击法应用最普遍。锤击法施工质量的控制要求如下：
(1)承包单位的选择。
一是承包单位应具有承建资格；二是承包单位的现场人员应具有技术资格证和上岗证；三是承包单位进驻现场的施工机械、压桩机、桩锤应符合现场的土质、桩径、桩深的要求，所有机械应具有有效的检验证明。
(2)管桩进场的检查及堆放。
管桩进场时应检查出厂合格证和检验报告，并对桩身的外观质量进行全面检查。管桩堆放不得超过4层，应堆放在坚实、平整的场地上，并采取可靠的防滚、防滑措施。
(3)打桩前的准备工作。
首先要复核桩位的轴线、标高准确性：检查打桩机的型号、压力表、配重；检查机械操作的工作环境、供电情况等。正式打桩前，应组织施_T、监理、设计、地质、质监等有关人员在施工现场共同进行工艺试桩，确定贯入度、持力层的强度、桩的承载力、收锤标准等重要参数。
(4)确定压桩顺序。
对群桩承台应考虑压桩时的挤土效应．不同深度的桩基应先深后浅、先大后小、先长后短。同一单体建筑，一般要求先施压场地中央的桩，后施压周边桩，当一侧毗邻建筑物时，由毗邻建筑物处向另一方向施压。
(5)垂直度的质量控制。
当管桩插入地面和接桩时施工人员要用两台经纬仪或线锤．在两个成90度的侧面观察，调整好桩的垂直度。然后开始沉桩，垂直度偏差不宜大于0．5％。在施压过程中，绝不允许用桩机拖桩，以免桩倾斜而影响桩的质量。
(6)接桩的质量控制。
管桩对接前应检查上下端板是否清理干净。焊接时宜两个焊工同时进行，先在坡口圆周上对称点焊46点，焊接层数不得少于两层，内层焊渣须清干净后方能焊外层，焊缝应饱满连续。为保证焊缝质量，应冷却8分钟后方可施压，严禁用水冷却或焊好后立即施打。焊接接桩应做好隐蔽工程验收。
(7)打桩的质量控制。
打桩时。应用导板夹具或桩箍将桩嵌固在桩架两导柱中，桩位置及垂直度经校正后，方可将锤连同桩帽压在桩顶，开始沉桩。桩锤、桩帽与桩身中心线要一致，桩顶不平，应用厚纸板垫平或用环氧树脂砂浆补抹平整。
开始沉桩应起锤轻压并轻击数锤，观察桩身、桩架、桩锤等垂直一致，方可转入正常。桩插入时的垂直度偏差不得超过0．5％。打桩应用适合桩头尺寸的桩帽和弹性垫层，以缓和打桩的冲击。桩帽用钢板制成，并用硬木或绳垫承托。桩帽与桩周围的间隙应为5—10mm。桩帽与桩接触表面需平整，桩锤、桩帽与桩身应在同一直线上，以免沉桩产生偏移。当桩顶标高较低，需送桩人土时．应用钢制送桩放于桩头上．锤击送桩将桩送人土中。同一承台桩的接头位置应相互错开。打桩时若遇条石、块石等地下障碍物．宜采用引孔解决。
(8)终止打桩的质量控制。
终止值由设计确定，位于一般土层时，以控制桩端设计标高为主，贯人度可作参考；当桩端达到坚硬、硬塑的粘性土、中密以上粉土、砂土、碎石类土、风化岩时，以贯人度控制为主，桩端标高可作参考。当贯人度已达到而桩端标高未达到时，应继续锤击3阵，按每阵10击的贯人度不大于设计规定的数值加以确认。
(9)打桩过程的资料控制。
打桩过程中应详细记录各种作业时间．每打人0．5～lm的锤击数、桩位置的偏斜、最后10击的平均贯人度和最后lm的锤击数等。桩位要随打随记录，预防错打、漏打，同时应对周围建筑物，地下管线等进行观测、监护，并及时做好记录。要认真做好原始资料的汇总工作，遇到异常现象及时通知有关方面共同解决现场问题。

8．对于软土地基，要对成村桩桩位、桩顶标高进行观测，检查在桩基施工完成后是否有位移和沉浮。
9．桩基施工完成后，按规范根对桩基进行静载或动测（小应变），一般静载做桩数的1%即可，小应变要做20%（各地的要求可能不一样，关键是对规范的理解）。
10．对桩基施工，在施工过程中要加强监督，以防桩基检测不合格，如不合格就麻烦了。
11．对于在打桩过程中出现的断桩、偏桩等现象，要设计出设计处理方案进行补救。
施工程序：
测量定位→压桩机就位→吊桩、插桩→桩身对中调直→静压沉桩→接桩→再静压沉桩→送桩→终止压桩→切割桩头。
（1）测放桩位
根据现场整平后测量结果，按设计要求绘制布桩图。按照桩位布置图测量定位，设置标高控制点和轴线控制网。用全站仪、钢尺定出每排桩位轴线和路基边桩然后放样逐桩中心，将桩的准确位置测设到地面，每一个桩位打一个小木桩，并用白灰在小木桩附近地面上画上一个圆心与小木桩重合、直径与管桩相等的圆圈，以便插桩对中，保持桩位正确。并做好标记保护工作，测量人员填写放样记录，经验收合格后施工。
为防止挤土效应及移动桩机时的碾压破坏，针对单桩、独立承台以及群桩制定不同的放线方案。当桩数比较少时，采用坐标随时复测；针对大面积群桩，在场地平整度较高的情况下，采用网格进行控制，并在端头桩位延长线上埋设控制桩，以便复核。
（2）桩机就位
在对施工场地内的表层土质试压后，确保承载力满足静压机械施工及移动过程中不至于出现沉陷，对局部软土层可采用事先换填处理或采用整块钢板铺垫作业。
桩机进场后，检查各部件及仪表是否灵敏有效，确保设备运转安全、正常后，选择合理的打桩施工顺序，移动调整桩机对位、调平、调直。并采取相应措施，每台打桩机配路基箱若干块，打桩机（静压机）作业时就位于路基箱上。
（3）管桩的验收、堆放、吊运及插桩
1）管桩的进场验收
管桩进场后，按照《先张法预应力砼管桩》（GB13476-1999）的国家标准及地方标准对管桩的外观、桩径、长度、壁厚、桩身弯曲度、桩端头板的平整度、桩身强度以及桩身上的材料标识等按规范进行验收,填写验收记录，并审查产品合格证明文件，把好材料进场验收关。根据设计及施工规范要求等级将不符合要求的管桩清退出场。
2）管桩的堆放
现场管桩堆放场地应平整，采用软垫(木垫) 按二点法做相应支垫，且支撑点大致在同一水平面上。当管桩在场地内堆放时，不超过4层；当在桩位附近准备施工时单层放置，且必须设支垫。管桩堆放要按照不同型号、规格分类堆放，以免调运施工过程中发生差错。
管桩在现场堆放后，需要二次倒运时，采用吊机及平板车配合操作。如场地条件不具备时，采用拖拽的方式，需要采用滚木或者对桩头端头板采取一定的保护措施，以免在硬化地面上滑动时磨损套箍及端头板。
3）管桩吊运
单根管桩吊运时可采用两头勾吊法，竖起时可采用单点法。管桩起吊运输过程中平稳轻放，以免受振动、冲撞。管桩吊起后，将桩一端送入桩帽中，操作要缓慢，平稳。
（4）沉桩
1）用钢丝绳绑住桩身单点起吊，小心移入桩机，然后调平桩机，开动纵横向油缸移动桩机调整对中，同时利用相互垂直的两个方向的经纬仪检查垂直度，垂直度偏差控制在0.5%以内，条件不具备也可采用两个线锤进行垂直度控制。通过桩机导架的旋转、滑动进行调整，确保管桩位置和垂直度符合要求后压桩。
如超差必须及时调整，须保证桩身不裂，必要时拔出重插，不得采用强拔的方法快速纠偏而将桩身拉裂拉断。
2）第一节桩入土30～50cm后检查和校整垂直度，开动压桩装置，严格记录压桩时间和各压力表读数，保持连续压桩并控制压桩速度在1min/m～2min/m。压桩过程中要认真记录桩入土深度和压力表读数关系，以判断桩的质量及承载力。
3）压桩顺序按“从内侧向外侧、每根桩先长桩后短桩”的顺序施工，在压后一排桩之前必须检查前一排桩的偏位情况。压桩结束后通过锤球法检查桩的打入深度，并记录每根桩的实测深度。
4）为了减少桩锤对桩的瞬时冲击应力，使桩顶受力均匀分布，保护桩头、桩顶）用2 ～ 3 层纸垫，并及时更换纸垫。
（5）接桩
1）静压桩至原地面0.5～1.0m时，停止静压进行接桩，接桩前下节桩的桩头加上定位板，然后将上节吊放在下节桩端板上，依靠定位板将上下桩接直，其错位偏差控制在2mm以内。
PHC A管桩接头是整个桩身的重要组成部分，其焊接工艺通过试验确定采用二氧化碳气体保护焊工艺或手工电弧焊接工艺，焊缝级别由设计确定。
2）上下桩之间如有空隙，用楔形铁片全部垫实焊接牢固；管桩焊接之前，上下端表面用铁刷清理干净，直至其坡口处刷出金属光泽。
3）焊接时先用电焊在坡口圆周上均匀对称点焊4 ～ 6 点，待上下节桩固定后，再正式由两名焊工在桩两侧对称、分层、均匀、连续的施焊，一般焊接层数不少于2 层，焊缝应饱满连续，待焊缝自然冷却后，始可继续压桩。若采用二氧化碳气体保护焊必须采取有效的防雨挡风措施。
4）焊接好的桩接头应自然冷却8min后再静压，严禁用水冷却或焊好即打，待自然冷却后，接头处全部涂上油漆，防止腐蚀。
（6）送桩或截桩
若桩顶标高较低，用专用送桩器送桩，其长度应超过要求送桩的深度，送桩器内须加纸垫，严禁送桩器与桩头直接接触。当桩顶设计标高较自然地面低时必须进行送桩。送桩时选用的送桩器的外形尺寸要与所压桩的外形尺寸相匹配，并且要有足够的强度和刚度，一般为一圆形钢柱体。
送桩时，送桩器的轴线要与桩身相吻合。送桩器上根据测定的局部地面标高，事先要标出送桩深度，通过水准仪跟踪观测，准确地将送桩送至设计标高。同时送桩器上要标出最后1m的位置线，详细记录最终压力值。
当管桩露出地面或未能送到设计桩顶标高时，需要截桩。截桩要求必须用专门的截桩器，严禁用大锤横向敲击、冲撞。
送桩完成后，移动调整机械进行下一棵管桩施工。

PHC预应力砼管桩静压施工工法
一、管桩施工沉桩可采用锤击或静压等沉桩方式。
1、当采用锤击法成桩时，应根据桩径、壁厚、打入深度工程地质条件及桩密集程度等合理选择桩锤。
2、当采用静压法时，可根据具体工程地质情况及桩基设计要求合理选择配重，压桩设备应有加载反力读数系统。对预应力混凝土薄壁管桩不宜采用抱压。
二、施工要点
1、应在管桩混凝土达到设计强度，且常压蒸气养护后在常温下静停7天后方可施工。
2、沉桩时桩身应垂直，垂直度偏差不得超过0.5%，应在距桩机不受影响范围内，成90°方向设置经纬仪各一台校准。
3、锤击法成桩时应选择适宜的桩帽和衬垫。桩帽内径宜大于桩径10~20mm，其深度为300~400mm，并应有排气孔。锤和桩帽之间锤垫可用竖向硬木，厚度为150~200mm;桩帽与桩顶之间须嵌入富有弹性和韧性的桩垫，如足够厚度的纸垫、胶合板及橡胶制品等，以减少桩头的破损，桩垫锤击后的厚度宜为120~150mm。当衬垫被打硬或烧焦时，应及时更换。沉桩时，如管桩孔满水，应抽干后方可进行锤击作业。桩身、桩帽、送桩缸桩锤应在同一中心线上，防止偏打。锤击法成桩时宜重锤低击，开始落锤距应较小，待入土一定深度且桩身稳定后再按要求落距进行。一根桩原则上应一次打入，中途不得人为停锤，确需停锤，亦应尽量缩短停锤时间。
4、接桩均应采用钢端板焊接法，桩段顶端距地面1m左右就可接桩。接桩前先将下段桩顶清除干净，加上定位板，然后把上段桩吊放在下段桩端板上，依靠定位板将上下桩段接直。接头处如有定隙，应采用楔形铁片全部填实焊窂，拼接处坡口槽电焊应分层对称进行，焊接时应采取措施减小焊接变形，焊缝应连续饱满(满足二级焊缝)，焊后应清除焊渣，检查焊缝饱满程度。接桩宜在桩尖穿过较硬的土层后进行，接桩上下桩段桩的中心线偏差不宜大于5mm，节奌弯曲矢高不得大于桩段的0.1%。

4、电气控制线路检查
（1）配置岗位培训合格的专业电工，专人管理桩机施工电气控制系统，严格执行配电安全管理技术标准，经常巡视现场用电箱拒线路和控制开关，发现隐患应及时报告并修复。
（2）桩机设备、辅助施工设备配置各自专用开关配电箱，门锁齐全，实行“一机一闸”制度；
（3）供电线路应满足桩机用电功率、电压要求，电缆线截面必须与桩机用电功率匹配，如DZ90振动桩机距离电力变压器100m内，变压器功率应大于200kVA，电缆线截面积大于120mmsup>2；
（4）电动机三相接线正确符合电气原理图、绝缘测试值合格（如大于0.5MΩ），其接线盒内端子接线正确可靠、端子没有松动脱落、绝缘良好；
（5）对电缆线进行外观和内部绝缘、导通实验检查，检查有否破损、内部芯线断裂、芯线之间绝缘测试值必须满足使用手册要求（如大于2 MΩ）等；

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