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摘要：随着建筑施工技术的研发，桩基技术成为建筑基础施工的重要技术措施。预应力混凝土管桩技术，作为针对相关构件进行预先施加荷载应力，增强建筑结构刚性强度以及承载性能的桩基技术，以其独特的技术优势，被广泛应用，是近年来出现的一种新桩型。对混凝土管桩的施工条件进行分析，有利于保障建筑安全质量。
关键词：预应力混凝土；管桩技术；施工要点
社会经济的迅速发展大大推动了建筑工程的规模性开发，也促进了建筑施工技术的高效性研究。预应力混凝土管桩作为日趋成熟的桩基工程施工技术，成为当前很多大型高层建筑、道桥工程建设过程中，用于基础工程施工的桩基处理措施。本文针对预应力混凝土管桩的施工进行分析，结合管桩技术的施工要点，阐述了预应力混凝土管桩施工的注意事项和质量控制措施。
1、预应力混凝土管桩技术特征
预应力混凝土是为有效避免混凝土结构过早出现裂缝，针对高强度混凝土结构在荷载前预先施加预压应力，用来减小或抵消荷载应力，以延缓混凝土裂缝变性，提高混凝土构件的抗裂性能和刚度强度。
预应力混凝土管桩技术，是采用高强性混凝土及高强度钢筋，采用先张法钢筋工艺，利用离心法和预应力技术，通过蒸汽高压养护制作成空心圆筒体等混凝土构件，施工时利用大吨位压桩机将其静压深入地下形成建筑物承载性基础桩基的桩基施工方式。预应力混凝土管桩具有如下技术优势：
1.1 单桩承载力高。预应力混凝土管桩制作工艺精良，桩身混凝土强度性能高，静压入土层时由于挤压作用，管桩承载力要比同样直径的沉管灌注桩或钻孔灌注桩高。
1.2 抗裂形变性好。相对而言，预应力混凝土管桩经过高强性预应力工艺处理，具有较强的抗裂性和抗弯性等刚度性能，能够有效避免运输及静压施打施工过程中的破损现象。
1.3 施工效果优良。预应力混凝土管桩技术施工，施工工艺简单易行，无噪音震动等环境污染影响，接桩快捷、成桩质量可靠，工期短工效高、成桩后即可作桩基检测。
1.4 技术适应性广。预应力混凝土管桩单桩承载力高，地层穿透能力强，施工条件受限小，经济效益好，适用于各种大型高层建筑、桥梁码头等基础工程的施工。
2、预应力混凝土管桩的作用机理及先考虑要素
2.1作用机理
预应力混凝土管桩，其初始荷载是先在桩身上部产生垂直应力及弹性形变，并逐渐向桩身下部传递形成摩擦阻力，致使桩身处于弹性压缩状态。随着荷载应力的增加，当桩身垂直应力传递到桩身底端时，桩端土层受压密实紧缩、变形加大。随着静压荷载桩端阻力的增加，桩顶部位侧阻力首先达到极限，对应于荷载增量，抗力摩阻减小，桩端阻力增大，最终导致桩端土出现塑性。从而提高了预应力混凝土管桩的单桩承载力。
预应力混凝土管桩施工时，静压器械强大的锤击力将预应力混凝土管桩强行打入密实砂层或风化岩层内，受外力冲击波和动应力影响，桩尖附近持力层受到瞬间性剧烈挤压，单位密度加大，其承载力性能相对提高。预应力混凝土管桩大多数采用开口式桩尖，软土地基上部土层对管桩阻力影响较小，锤击冲击力直接作用在桩端土体，直接向下传递压缩波、剪切波和动应力，桩端土不断被挤入桩腔内，土应力与桩侧阻力平衡后形成土塞效应，提高了承载能力。
2.2需考虑要素
2.2.1承载力要素
桩身除了静载沉降较大外，桩身可能会造成接头拉断，也同时加大了对四周桩的水平挤压力，从而导致桩的倾斜偏位。在沉桩施工的时候，桩尖进入土体使原状土的初应力状态破坏，造成桩尖下的土体改变形状，压力不断增大，当土体所受应力超过其强度时，土体发生急剧变形就达到了极限。这种桩在做静压试验的时候，开始时沉降较大，曲线陡，这就叫桩体上浮的典型曲线。
2.2.2复杂的地质环境
石灰岩不能做管桩的持力层，除非石灰岩上面存在可作管桩持力层的其他岩土层，当岩层起伏较大，岩面倾斜度大，缺少由软至硬过渡的风化残积土层，或强风化层较薄时，对预应力管桩的使用是非常不利的。因为管桩一旦穿过覆盖层就立即接触到岩面，如果桩尖不发生滑移，桩身反弹特别厉害，管桩很快出现破环现象，还有种可能是桩尖变形、或桩头打碎、或桩身断裂。桩尖接触岩面后，很容易沿倾斜的岩面向下滑移。如果覆盖层浅而软，桩身跑位就会相当明显，即使桩身不折断，成桩的倾斜率也会大大超过规范要求。对于其他岩石如花岗岩、砂岩、泥岩等等，对预应力管桩的施工是极为不利的。另外孤石和障碍物多的地层、有坚硬夹层且又不能做持力层的地区也不宜采用管桩。
2.2.3完善的检测报损方法
预应力管桩从施工方法上可以分为静压法沉桩和锤击法沉桩，这种桩预应力管桩因其抗剪强度都较低，由于施工不当而造成桩身破坏。在预应力管桩施工过程中，应采取适当的措施避免使桩承受到水平剪应力，从而保证该类桩的桩身质量。桩机施工过程中焊接时间过长，桩的接头较多且焊接质量不好或桩端停歇在硬夹层；施工方法与施工顺序不当，每天成桩数量太多、压桩速率太快，加剧了挤土效应。根据报损，形成一套完整的预防机制，也是管桩施工的要点之一。
3、预应力混凝土管桩的施工条件
预应力混凝土管桩施工时，要根据工程施工设计方案、岩土地质勘察报告、施工现场工况环境，选择适宜的沉桩机械，注意遵循如下条件：
3.1 沉桩。预应力混凝土管桩沉桩过程中，保持和控制管桩的倾斜率及沉桩速度。尽量一次性将桩身沉桩到位，避免在接近设计深度时接桩。对采用闭口桩尖的管桩，应及时在管桩内孔灌注相关混凝土砂浆，沉桩顺序宜从中间向四周进行。
3.2 送桩。预应力混凝土管桩施工过程中，当桩顶沉至接近地面时，应测出桩身垂直度并检查桩顶质量，修正锤击沉桩的最后贯入度，及时送桩，并按照施工设计方案及要求，保障送桩深度的规范性。
3.3 接桩。接桩工艺及质量是影响预应力混凝土管桩质量的因素。施工时，应合理配置桩段，尽量减少接桩。接桩时要严格按照施工程序及规范要求，采用端板焊接连接、法兰连接或机械头连接等接桩技术，保障接头连接强度高于管桩桩身强度。 3.4 截桩。当预应力混凝土管桩顶部高于设计标高时，往往需要进行截桩处理，严禁采用大锤横向敲击截桩或强行扳拉截桩。截桩时应保留并将桩身全部预应力钢筋埋入承台内，确保截桩后管桩的强度性能质量。
4、预应力混凝土管桩的施工质量控制
预应力混凝土管桩技术，在施工过程中，需要针对相关环节进行严格的质量控制，以保障管桩承载性能。
4.1 施工准备的质量控制。严格审核预应力混凝土管桩工程承建单位的施工资质，格局地质勘测资料严格核查预应力混凝土管桩工程设计方案以及技术措施的科学性，合理的选择施工机械，完善安全监理程序责任，明确质量控制点。
4.2 施工过程的质量控制
4.2.1 检测混凝土预制管桩质量。预应力混凝土管桩的质量性能，是保障整个管桩施工效果的前提。施工前必须针对混凝土管桩构件的外观平整度密实度、钢筋强度等质量强度性能进行严格的检测。检查吊运时应轻吊轻放，严防碰撞，现场堆放时场地应平整，坚实。
4.2.2 试压混凝土预制管桩效果。根据现场地质工况，选择规范性地质岩层结构，针对混凝土管桩进行静压沉桩实验，适当控制压桩阻力、调节桩机平衡，通过静载荷试验检测设备安装的稳固性，保障管桩施工的均匀受力，确定承载力数值。
4.3 严格控制管桩施工程序质量。预应力混凝土管桩施工时，要科学的按照施工设计方案，优化施工程序，安装施工器械，保障器械的稳固性，控制下桩垂直度，压桩过程中，要保障眼妆的均匀受力程度。接桩时要严格接桩焊接的工艺方法，严格接桩技术参数，保障接桩质量强度。截桩时应采用锯桩技术，严禁用大锤横向敲击或机械力强行推断，避免发生桩管破损开裂，影响桩管结构的承载性能及强度质量。
4.4 预压管桩施工后的验收监理。预应力混凝土管桩施工完毕后，要严格按照检测程序，采用反射波小应变检测法在桩顶瞬时激振的情况下，利用精密仪器分析桩体中弹性传播的波形特征，判定管桩桩体质量，检测工程桩身的质量性能，
预应力混凝土管桩，作为一种简便有效的桩基施工技术，成为当前大型建筑工程的深基坑支护、地下连续墙等基础工程中被广泛应用。探究预应力混凝土管桩技术的施工前提，从而深入研究管桩施工的质量控制策略，优化施工技术设计，是保障现代建筑基础工程的质量安全的重要途径。
参考文献：
[1]《建筑桩基技术规范》JGJ94-94
[2]《预应力混凝土管桩基础技术规程》 DBJ/T 15-22-98
关键词：预应力混凝土；管桩技术；施工要点
社会经济的迅速发展大大推动了建筑工程的规模性开发，也促进了建筑施工技术的高效性研究。预应力混凝土管桩作为日趋成熟的桩基工程施工技术，成为当前很多大型高层建筑、道桥工程建设过程中，用于基础工程施工的桩基处理措施。本文针对预应力混凝土管桩的施工进行分析，结合管桩技术的施工要点，阐述了预应力混凝土管桩施工的注意事项和质量控制措施。
1、预应力混凝土管桩技术特征
预应力混凝土是为有效避免混凝土结构过早出现裂缝，针对高强度混凝土结构在荷载前预先施加预压应力，用来减小或抵消荷载应力，以延缓混凝土裂缝变性，提高混凝土构件的抗裂性能和刚度强度。
预应力混凝土管桩技术，是采用高强性混凝土及高强度钢筋，采用先张法钢筋工艺，利用离心法和预应力技术，通过蒸汽高压养护制作成空心圆筒体等混凝土构件，施工时利用大吨位压桩机将其静压深入地下形成建筑物承载性基础桩基的桩基施工方式。预应力混凝土管桩具有如下技术优势：
1.1 单桩承载力高。预应力混凝土管桩制作工艺精良，桩身混凝土强度性能高，静压入土层时由于挤压作用，管桩承载力要比同样直径的沉管灌注桩或钻孔灌注桩高。
1.2 抗裂形变性好。相对而言，预应力混凝土管桩经过高强性预应力工艺处理，具有较强的抗裂性和抗弯性等刚度性能，能够有效避免运输及静压施打施工过程中的破损现象。
1.3 施工效果优良。预应力混凝土管桩技术施工，施工工艺简单易行，无噪音震动等环境污染影响，接桩快捷、成桩质量可靠，工期短工效高、成桩后即可作桩基检测。
1.4 技术适应性广。预应力混凝土管桩单桩承载力高，地层穿透能力强，施工条件受限小，经济效益好，适用于各种大型高层建筑、桥梁码头等基础工程的施工。
2、预应力混凝土管桩的作用机理及先考虑要素
2.1作用机理
预应力混凝土管桩，其初始荷载是先在桩身上部产生垂直应力及弹性形变，并逐渐向桩身下部传递形成摩擦阻力，致使桩身处于弹性压缩状态。随着荷载应力的增加，当桩身垂直应力传递到桩身底端时，桩端土层受压密实紧缩、变形加大。随着静压荷载桩端阻力的增加，桩顶部位侧阻力首先达到极限，对应于荷载增量，抗力摩阻减小，桩端阻力增大，最终导致桩端土出现塑性。从而提高了预应力混凝土管桩的单桩承载力。
预应力混凝土管桩施工时，静压器械强大的锤击力将预应力混凝土管桩强行打入密实砂层或风化岩层内，受外力冲击波和动应力影响，桩尖附近持力层受到瞬间性剧烈挤压，单位密度加大，其承载力性能相对提高。预应力混凝土管桩大多数采用开口式桩尖，软土地基上部土层对管桩阻力影响较小，锤击冲击力直接作用在桩端土体，直接向下传递压缩波、剪切波和动应力，桩端土不断被挤入桩腔内，土应力与桩侧阻力平衡后形成土塞效应，提高了承载能力。
2.2需考虑要素
2.2.1承载力要素
桩身除了静载沉降较大外，桩身可能会造成接头拉断，也同时加大了对四周桩的水平挤压力，从而导致桩的倾斜偏位。在沉桩施工的时候，桩尖进入土体使原状土的初应力状态破坏，造成桩尖下的土体改变形状，压力不断增大，当土体所受应力超过其强度时，土体发生急剧变形就达到了极限。这种桩在做静压试验的时候，开始时沉降较大，曲线陡，这就叫桩体上浮的典型曲线。
2.2.2复杂的地质环境
石灰岩不能做管桩的持力层，除非石灰岩上面存在可作管桩持力层的其他岩土层，当岩层起伏较大，岩面倾斜度大，缺少由软至硬过渡的风化残积土层，或强风化层较薄时，对预应力管桩的使用是非常不利的。因为管桩一旦穿过覆盖层就立即接触到岩面，如果桩尖不发生滑移，桩身反弹特别厉害，管桩很快出现破环现象，还有种可能是桩尖变形、或桩头打碎、或桩身断裂。桩尖接触岩面后，很容易沿倾斜的岩面向下滑移。如果覆盖层浅而软，桩身跑位就会相当明显，即使桩身不折断，成桩的倾斜率也会大大超过规范要求。对于其他岩石如花岗岩、砂岩、泥岩等等，对预应力管桩的施工是极为不利的。另外孤石和障碍物多的地层、有坚硬夹层且又不能做持力层的地区也不宜采用管桩。
2.2.3完善的检测报损方法
预应力管桩从施工方法上可以分为静压法沉桩和锤击法沉桩，这种桩预应力管桩因其抗剪强度都较低，由于施工不当而造成桩身破坏。在预应力管桩施工过程中，应采取适当的措施避免使桩承受到水平剪应力，从而保证该类桩的桩身质量。桩机施工过程中焊接时间过长，桩的接头较多且焊接质量不好或桩端停歇在硬夹层；施工方法与施工顺序不当，每天成桩数量太多、压桩速率太快，加剧了挤土效应。根据报损，形成一套完整的预防机制，也是管桩施工的要点之一。
3、预应力混凝土管桩的施工条件
预应力混凝土管桩施工时，要根据工程施工设计方案、岩土地质勘察报告、施工现场工况环境，选择适宜的沉桩机械，注意遵循如下条件：
3.1 沉桩。预应力混凝土管桩沉桩过程中，保持和控制管桩的倾斜率及沉桩速度。尽量一次性将桩身沉桩到位，避免在接近设计深度时接桩。对采用闭口桩尖的管桩，应及时在管桩内孔灌注相关混凝土砂浆，沉桩顺序宜从中间向四周进行。
3.2 送桩。预应力混凝土管桩施工过程中，当桩顶沉至接近地面时，应测出桩身垂直度并检查桩顶质量，修正锤击沉桩的最后贯入度，及时送桩，并按照施工设计方案及要求，保障送桩深度的规范性。
3.3 接桩。接桩工艺及质量是影响预应力混凝土管桩质量的因素。施工时，应合理配置桩段，尽量减少接桩。接桩时要严格按照施工程序及规范要求，采用端板焊接连接、法兰连接或机械头连接等接桩技术，保障接头连接强度高于管桩桩身强度。 3.4 截桩。当预应力混凝土管桩顶部高于设计标高时，往往需要进行截桩处理，严禁采用大锤横向敲击截桩或强行扳拉截桩。截桩时应保留并将桩身全部预应力钢筋埋入承台内，确保截桩后管桩的强度性能质量。
4、预应力混凝土管桩的施工质量控制
预应力混凝土管桩技术，在施工过程中，需要针对相关环节进行严格的质量控制，以保障管桩承载性能。
4.1 施工准备的质量控制。严格审核预应力混凝土管桩工程承建单位的施工资质，格局地质勘测资料严格核查预应力混凝土管桩工程设计方案以及技术措施的科学性，合理的选择施工机械，完善安全监理程序责任，明确质量控制点。
4.2 施工过程的质量控制
4.2.1 检测混凝土预制管桩质量。预应力混凝土管桩的质量性能，是保障整个管桩施工效果的前提。施工前必须针对混凝土管桩构件的外观平整度密实度、钢筋强度等质量强度性能进行严格的检测。检查吊运时应轻吊轻放，严防碰撞，现场堆放时场地应平整，坚实。
4.2.2 试压混凝土预制管桩效果。根据现场地质工况，选择规范性地质岩层结构，针对混凝土管桩进行静压沉桩实验，适当控制压桩阻力、调节桩机平衡，通过静载荷试验检测设备安装的稳固性，保障管桩施工的均匀受力，确定承载力数值。
4.3 严格控制管桩施工程序质量。预应力混凝土管桩施工时，要科学的按照施工设计方案，优化施工程序，安装施工器械，保障器械的稳固性，控制下桩垂直度，压桩过程中，要保障眼妆的均匀受力程度。接桩时要严格接桩焊接的工艺方法，严格接桩技术参数，保障接桩质量强度。截桩时应采用锯桩技术，严禁用大锤横向敲击或机械力强行推断，避免发生桩管破损开裂，影响桩管结构的承载性能及强度质量。
4.4 预压管桩施工后的验收监理。预应力混凝土管桩施工完毕后，要严格按照检测程序，采用反射波小应变检测法在桩顶瞬时激振的情况下，利用精密仪器分析桩体中弹性传播的波形特征，判定管桩桩体质量，检测工程桩身的质量性能，
预应力混凝土管桩，作为一种简便有效的桩基施工技术，成为当前大型建筑工程的深基坑支护、地下连续墙等基础工程中被广泛应用。探究预应力混凝土管桩技术的施工前提，从而深入研究管桩施工的质量控制策略，优化施工技术设计，是保障现代建筑基础工程的质量安全的重要途径。
参考文献：
[1]《建筑桩基技术规范》JGJ94-94
[2]《预应力混凝土管桩基础技术规程》 DBJ/T 15-22-98