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摘要：在工程调研的基础上，针预应力高强度混凝土管桩打入桩施工工艺以及施工过程中常见的问题进行列举，并进行分析成因总结若干措施应对，从而达到质量控制。
关键词：打入桩；施工质量；质量控制
1、工艺工法概况
预应力高强度混凝土管桩是运用比较多的一种桩型，，具有制作方便、质量可靠、材料强度高、耐腐蚀性强、承载力高、相对造价低等特点，在高邮特大桥在一分部施工范围内有28个墩身采用打入桩基础，分别为19#-24#、59#-68#、77#-88#墩，打入桩直径为0.8m，共224根，9144延米。由于在施工中采用打入法施工，因此常会发生将桩打歪、打偏的现象，甚至会产生桩顶碎裂的现象，从而导致成桩报废。为确保工程施工质量，经现场多次施工实践，并不断改进，总结出本工艺工法。
2、主要引用标准
《铁路工程基桩检测技术规程》（TB10218-2008）；
《铁路工程基本作业施工安全技术规程》（TB10301-2009；）
《铁路桥涵工程施工安全技术规程》（TB10303-2009）；
《铁路桥梁钻孔桩施工技术规程》Q/TCR9212-2015
3、施工工艺
打入桩施工工艺流程见下图：
图1 打入桩施工工艺图
3.1桩机的准备
采用步履式锤击打桩机，桩机最大倾斜角度可以达到7至10度。锤击沉桩优先选用筒式柴油锤，应用“重锤轻击”的原则指导施工，即相同锤击能量时优先采用重的锤、小的落距，而且考虑桩机的重心问题，近可能选用中型号的桩锤。拟采用72#锤，锤体总质量约18.4t，常用冲程1.8-2.5m。桩帽用铸铁铸成，顶板厚度宜大于10cm，桩尖选用开口型桩尖。
3.2桩架的选择
选用履带行走式桩架，其最大特点是移动灵活，使用方便，运行机构为履带，对路面要求比较低。
3.3桩位测设
施工轴线严格按设计坐标点引测，经多次复核后确认。施工现场轴线控制点位置应设在不受沉桩作业影响的地方，并加以保护。
3.4管桩吊运
管桩混凝土达到设计强度的70%方可起吊，达到100%方可运输。管桩运至施工现场后要进行堆放，现场堆放场地要坚实平整，垫木支撑点应在同一水平面上，垫木间距依吊点位置确定，堆放层数不得超过四层。管桩堆放位置应考虑到现场施工方便，并且离打桩位置不宜超过50m，打桩机能尽快地进行下一桩位施工。
3.5直桩锤击沉桩
预应力混凝土管桩运到桩架下，首先绑好吊索将管桩水平提升到一定的高度（桩长的一半加0.3-0.4m）后，提升其中的一组滑轮使管桩渐渐下降从而使桩身旋转到垂直于地面状态，桩尖离地面0.3-0.5m，桩身呈垂直状态后既可送入龙门导杆中，用桩架的导滑夹具或用箍筋将管桩嵌固在桩架两导柱中，垂直对准桩位中心，用手扶正使管桩缓缓插入土中，第一节桩起吊就位插入地面时的垂直度偏差不得大于0.5%，并用长条水准尺或其他测量仪器校正，必要时，要拔出重插。待桩位及垂直度用经纬仪校正后，即可将锤和桩帽压在管桩上，同时应在管桩的侧面或桩架上设置标尺并作好记录。
3.6斜桩锤击沉桩
施工前，测量部门对斜桩桩位进行放点，将桩位周边进行平整，对桩位原地面标高H1进行测量。由于斜桩有一定的倾角，且设计桩顶标高与自然地面标高有一定的差值，使得设计桩顶位置与打入时的位置上下不在一条铅垂线上，沿着斜桩的倾斜方向向前或向后移动一定的距离（当自然地面标高高于设计桩顶标高时，向后移动），根据自然地面的标高与设计桩顶的高差以及桩的倾斜角计算出斜桩施打位置的偏移量。
3.7接桩
上下节桩之间的连接采用端板焊接连接，电焊厚度与坡口齐平。焊接层数宜为三层，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。
3.8送桩
本桥打入桩的送桩深度为2-3m，桩帽和桩锤之间应用竖纹硬木或盘圆层叠的钢丝绳作为“锤垫”，其厚度取150-200mm。送桩的最后贯入度应参考相同条件下不送桩时的贯入度并修正，贯入度是指锤击桩每10击进入的深度，单位用“mm/10击”表示。送桩后遗留的桩孔应立即回填或覆盖。
3.9停锤
①桩端应以控制桩端设计标高为主，贯入度为辅；②贯入度已达到设计要求而桩端标高未达到时，应继续锤击3阵，并按每阵10击的贯入度不应大于设计规定的数值确认，必要时,施工控制贯入度应通过试验确定。
3.10记录
击桩时应由专职记录员做好施工记录。开始沉桩时，记录入桩行程深度及相应实验数据，以判别入桩情况正常与否及桩的承载能力是否符合设计要求。同时记录桩的节数、每节长度、总锤击数及最后1米锤击数、最后三次每阵贯入度。
4、打入桩施工质量控制
4.1易出现的质量问题
易出现的问题为：桩顶碎裂、断桩、桩垂直度不符合要求等；
4.2保证措施
（1）根据地质条件，桩断面尺寸及形式，合理选择桩锤。插桩前必须严格检查桩身的外观质量，防止将断裂桩就位使用。桩的强度必须达到100%后，方可插桩和施打桩，打桩区域地下障碍物必须清理干净，以防导致桩尖位移不在桩的纵轴线上。对长桩或总锤击数超过500击的锤击桩，必须满足桩体强度及28d龄期的两项条件才能锤击。
（2）施工中应对桩体垂直度、沉桩情况、桩顶完整状况、桩顶质量等进行检查，对电焊接桩、重要工程应作10%的焊缝探伤检查。桩顶平面是否垂直桩的轴线，不符合规程规定的不得使用，或经修改后才能使用；及时检查桩帽与桩的接触面处及替打木是否平整，如不平整应进行处理后，方可施打。
（3）打桩时稳桩要垂直，桩顶应加草帘、胶皮等缓冲垫。施工过程中要严格控制好桩身垂直度，重点应放在第一节桩上，垂直度偏差不得超过桩长的0.5％，桩帽、桩身及送桩杆应在同一直线上，沉桩时宜设置经纬仪在两个方向上进行校准。
（4）尽量减少接桩，预制管桩接头不宜超过3个，接桩宜在桩尖进入硬土层后进行。接桩时上、下段桩的中心线偏差不宜大于2mm，节点弯曲矢高不得大于桩段的0.1%。
（5）当遇到障碍物时应及时排除后再进行沉桩；沉桩时发现不垂直应及时纠正，必要时应把桩拔出重打，桩进入一定深度后，不宜采用移动机架进行校正，以免发生断桩，应采取其他措施。
5、安全措施
（1）主要安全风险分析
预制打入桩施工的主要风险源有高空作业、物体打击、机械伤害等。 （2）保证措施
机械司机在施工操作时，要精力集中，听从指挥信号，不得随意离开岗位，应经常注意机械的运转情况，发现异常应立即检查处理。以防止机械倾斜、倾倒，或液压不工作时，突然下落等事故的发生。
打桩机行走道路必须平整、坚实，必要时宜铺设道渣，经压路机碾压密实。场地四周应挖排水沟以利排水，保证移动桩机时的安全。 打桩前，应对邻近施工范围内的原有建筑物、地下管线等进行检查，对有影响的工程，应采取有效的加固防护措施，施工时加强观测，以确保施工安全。
沉桩前应先全面检查机械各个部件及润滑情况，钢丝绳是否完好，发现有问题时应及时解决；检查后要进行试运转，严禁带病作业。压桩机械设备应由专人操作，并经常检查机架部分有无脱焊和螺栓松动，注意机械的运转情况，加强机械的维护保养，以保证机械正常使用。
6、结语
总之，在施工中我们抓住关键及重点技术尽量避免打入桩过程问题的发生，优化资源配置，同时加大施工过程中新技术、新材料、新设备、新工艺的应用力度，确保项目优质完成任务，保证工程质量，从而达到有效地控制项目成本，提高公司的竞争力。希望能为类似项目提供宝贵的经验。
参考文献：
[1]《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》TB10752-2010；
[2]《高速铁路桥涵工程施工技术规程》Q/CR9603-2015；
[3]《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010；
[4]《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设[2010]241号；
[5]《建设工程施工现场供用电安全规范》（GB50194-2014）；
[6]《铁路工程基桩检测技术规程》（TB10218-2008）；
[7]《铁路工程基本作业施工安全技术规程》（TB10301-2009；）
[8]《铁路桥涵工程施工安全技术规程》（TB10303-2009）；
[9]《铁路桥梁钻孔桩施工技术规程》Q/TCR9212-2015
论文作者:边士杰
论文发表刊物:《基层建设》2017年第10期
论文发表时间:2017/7/25
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