浅谈先张法预应力混凝土管桩质量控制要点

　　先张法预应力混凝土管桩适用于工业与民用建筑的低承台桩基础。预应力管桩分为预应力高强混凝土管桩(代号PHC)、预应力混凝土管桩(代号PC)、预应力混凝土薄壁管桩(代号PTC)三种桩型。近几年无锡地区预应力管桩获得较快发展，大量建筑物的桩基工程采用了预应力混凝土管桩，尤其预应力高强混凝土管桩(代号PHC)和预应力混凝土管桩(代号PC)得到广泛地使用，社会经济效益显著。先张法预应力混凝土管桩与灌注桩、钢管桩、混凝土方桩等相比，呈现如下特点：

　　优点：

　　1、预应力混凝土管桩产品系列化、市场化，用户根据需要可方便迅捷采购。

　　2、采用离心技术工厂化生产的效率高，成形质量稳定，强度高。

　　3、采用先张法离心技术生产节约资源。

　　4、施工周期短、桩长调整较方便，噪声对环境影响小，对环境无污染、无剧烈振动。

　　缺点：

　　1、预应力混凝土管桩对运输和临时堆放要求高。

　　2、预应力混凝土管桩对地下水或土层腐蚀性介质的防腐要求高。

　　3、饱和粘性土场地压桩过程和基坑开挖对施工方案的技术措施要求高，质量控制难度较大。

　　4、预应力混凝土管桩需穿越较厚的粉土粉砂层或硬塑粘土层，沉桩困难，严重的会发生管桩压不下或压力过大桩身碎裂。

　　针对先张法预应力混凝土管桩在我市工业与民用建筑上大量使用的现状，而工程项目管理人员对其技术性能和质量要求了解存在较多盲点，严重者甚至发生预应力管桩在桩基施工过程中管理方疏于管理，而依赖於专业桩基施工单位自我管理和纠正，给工程质量带来较大的隐患。质监站对本地区预应力管桩在工程施工过程中设定了质量控制点，加大了质量监督的力度，通过对参建各方的质量行为和工程桩的实体质量的检查，消除了较多质量控制不到位出现的质量问题，综合起来主要存在以下两个方面问题。

　　一、质量行为方面

　　1、设计图纸未说明基础环境、地质条件对管桩侵蚀的影响，尤其管桩接头部位防腐措施实现的技术要求。

　　2、设计单节管桩长度应合理避开桩尖接近硬持力层或桩尖处于硬持力层接桩，地质勘察报告对场地地质土层厚度变化不可能十分准确描述清楚，若沉桩发生异常情况，尤其是管桩遇到压不下时，设计图纸应明确处理方法，若随意加大压桩力，致使桩身破坏。

　　3、设计图纸应综合工程地质情况、上部结构特点、荷载大小及性质、施工条件等因素，确定管桩型号后，同时应明确沉桩设备或建议使用压桩机械设备型号和压桩方式。一般由施工单位自行确定不利于管桩的质量控制。

　　4、预应力混凝土 管桩专业施工单位现场质量保证体系不够健全，过程质量控制缺专人上岗管理，施工组织设计或施工方案管桩质量预控措施针对工程特点不强、指导施工深度不足。如复杂地质条件下的专项施工技术措施，工程桩接头焊接质量，抗拨桩接头质量及探伤检测，接头防腐处理的方法。

　　5、监理单位现场监理人员未经专业培训，关于管桩接头焊接和防腐，抗拨桩的连接质量，以及预应力混凝土管桩施工技术了解不多，施工单位报批的管桩施工方案审批流于形式。专业监理工程师编制的监理实施细则就管桩施工质量的预控措施、质量控制点的设定和要求不够明确，以及指导监理人员对现场的微观监督工作针对性不强。

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　　二、实体质量方面

　　1、预应力混凝土管桩进场质量验收，规范、标准明确管桩的几何尺寸、外观质量和提供质量文件的要求，但管桩混凝土强度必须达到设计强度后方可沉桩，现场检查混凝土强度依据质量文件查验，而施工、监理人员未制定管桩实体强度抽样查验的方法，实际沉桩时混凝土实体强度不确定将带来桩身开裂压碎的质量问题。

　　2、预应力混凝土管桩采用静压沉桩施工时，垂直度偏差值是一个重要的质量控制点，桩身垂直度偏差过大直接影响单桩承载力。沉桩前每个桩位都经过施工单位放线定位和复核，也经过监理工程师对桩位的复核。沉桩时，管桩垂直度控制采用顶压式设备施工可设置两台约成90°方向的经纬仪，测量导杆和桩的垂直度来实现调整和控制；采用抱压式沉桩设备通过自动安平仪能较好地控制管桩垂直度。但基础开挖后仍有一小部分管桩出现倾斜，或在工程桩验收时发现少量桩位偏差值超出允许偏差值的数倍，这反映出桩位定位和复核，以及垂直度控制环节均存在管理不到，造成管桩倾斜和偏位的质量问题。

　　3、预应力混凝土管桩接桩主要存在对接定位偏差和焊缝质量的问题。03SG409标准要求接桩时上下节桩段应保持对直，错位偏差不宜大于2mm。江苏省苏G03-2002标准图集规定接桩时，上下桩节必须接直焊牢，上下桩节的中心线偏差不得大于5mm。接桩偏差控制标准不统一，现场施工、监理人员对此又未重视并重点监控，错位偏差超偏得不到及时纠偏。接头焊接应先清理焊道，采用手工焊接或二氧化碳保护焊，《预应力混凝土管桩》03SG409规定在坡口周围上对称点焊4点~6点，分层对称施焊，焊接层数宜分三层，内层焊渣必须清理干净后方可施焊外一层，焊缝应饱满、连续，且根部必须焊透。省《先张法预应力混凝土管桩》苏G03-2002规定接头焊接时应采取措施，减少焊接变形；沿接口周围宜对称焊六点固定，分层施焊，每层间的焊渣必须清除干净方能再焊下一层，坡口槽的电焊必须满焊，电焊厚度宜高出坡口1mm，焊缝必须每层检查，焊缝质量应满足二级焊缝的要求。施工、监理人员对接桩焊缝未进行全过程检查，常常是对焊缝的表面质量检查，忽略了对每层焊缝质量的检查，尤其是根部焊透的检查。接桩焊接质量的检测检查，《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002第5.2.3条规定重要工程应对电焊接桩的接头做10%的探伤检查。03SG409在焊缝检测上未明确规定。省苏G03-2002规定电焊接桩焊缝质量应达到二级焊缝的要求，其接头的焊缝探伤比例不小于20%。目前管桩施工中均没有对接桩的焊缝质量做探伤检查，施工单位的技术方案和监理细则都未细化对焊缝质量控制措施和检查要求，实体焊缝质量存在不确定性。

　　4、接桩间歇时间，标准中均明确焊接接头应在自然冷却后才继续沉桩，冷却时间不宜少于8min，实际情况对时间的控制不严格，能快则快的做法时常发生，严重影响焊缝质量。

　　5、管桩接头的防腐处理实际施工中都没有具体实施，施工、监理人员存在重视沉桩工艺的连续性，接头防腐做和不做没有大的区别这种错误的认识，直接弱化了接头的防腐能力。苏G03-2002规定对接头钢箍护扩焊缝须涂刷防腐涂料；对接头外露金属部分，在打入土前应再次涂刷防腐涂料。

　　6、预应力混凝土管桩沉桩行走线路制定人员对施工方案制定和审批疏忽，没有根据桩基平面尺寸、密集程度、深度、桩机移动方便等因素决定沉桩顺序。一般在粉质粘土及粘土地区，应避免按一个方向进行沉桩，使土向一边挤压，造成入土深度不一，土体挤实密度不均，将导致不均匀沉降。

　　7、基坑开挖未根据场地地质条件制定施工方案，随意开挖不按分层均匀进行，也不严格控制桩周土体高差不大于1m，致使土体挤压引起桩身倾斜、严重的将引起桩身断裂。

　　8、管桩桩顶处理的质量问题有：①抗拨桩锚固钢筋采用直接在顶端板上焊接的形式，焊缝受荷不可靠。②桩顶标高偏差而低于承台基底或嵌入承台高度＜50mm，不按规定要求先进行处理。③截桩和不截桩顶与承台连接管芯混凝土浇筑前，监理人员不作隐蔽验收，浇筑的混凝土的强度也未留置试块进行强度评定。

　　9、工程桩单桩承载力静载检测得不到严格执行。设计单位和施工单位认为试桩的静荷载单桩承载力已确定，不需再作工程桩单桩静荷载检测。《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50207-2002第5.1.5条规定工程桩进行承载力检验(此条为强制性条文)。施工单位错误认为标贯值能确定单桩承载力，现场监理人员把关也不严。

　　几点建议：

　　1、参建各方应加大对管理人员的业务培训，重视对施工组织设计或施工方案的编制、复核和审批环节的质量，使方案能切实指导施工，发挥质量预控的作用。

　　2、强化工程质量的验收制度，对进场的材料和设备严格检验，对施工过程关健工序质量应设定府上点检验，分项、分部工程完工后按质量标准严格验收 ，消除不合格工序质量流入下道工序。

　　3、对规范和标准提出的质量标准不统一之处，设计图纸应加以明确。如工程桩的单桩承载力的检测，试桩的检测报告是否可替代工程桩单承载力的检测；管桩接头焊缝的探伤检测的比例，尤其是抗拨桩接头焊缝质量的检测要求；管桩接头的防腐要求和沉桩工艺的匹配，以及采用何种技术解决管桩防腐等。