中国水利水电第五工程局有限公司 四川成都 610200
摘要：结合工程实例，详细介绍了PHC预应力管桩静压法施工工艺，通过桩基检测表明PHC预应力管桩符合设计要求，指出PHC管桩的施工优点及质量控制，值得推广。
关键词：PHC管桩；静力压桩法；
引言
先张法预应力高强混凝土管桩（以下简称PHC管桩）具有单桩承载力高、工程造价低、桩身质量稳定、沉桩质量可靠、施工周期短等优点，在各类工程基础中得到了广泛的应用，而静力压桩法是通过静压机的自重和配重作反力将PHC管桩压入土中的一种沉桩工艺，施工无震动、无噪音的特点特别适用于在市区及其它对噪音有限制的地点施工，在环保意识日益增强的今天，静压法施工这一优势将会得到进一步的体现。
1、工程概况
华电通辽代力吉风电一期49.5MW工程位于内蒙古科左中旗境内，工程共设33台1.5kw的风力发电机组，每个机组承台下布置两圈共计28根PHC-AB500（125）管桩，工程总计管桩924根，总长度22170米。根据地质条件的不同，管桩最长入土深度27米，最短入土深度19米。管桩桩身混凝土强度等级为C80，抗渗等级不低于S10。设计单桩承载力3600 KN，单根竖向承载力特征值为900KN，单根侧向承载力为400KN。
2、工程地质条件
根据工程勘察资料，拟建场地平坦，与静压PHC管桩施工有关的土层特性为：
杂填土、粉土、粘土，浅灰色-黄褐色，软塑为主，干强度和韧性高，层厚一般在0-10.61m；
含姜砂粉质粘土：灰绿-褐黄色，可塑-硬塑状，干强度和韧性中等，层厚3.88m；
粉细砂：黄色为主，湿，中密，主要成分石英，长石，层厚为1.24m；
含姜砂粉质粘土：土黄色，可塑-硬塑状，干强度和韧性中等，层厚6.77m；
含姜砂粉质粘土：褐黄色，可塑-硬塑状，干强度和韧性中等，未揭穿。
3、施工工艺
3.1机械选型
由于施工场地邻近居民区，为减少施工时的噪音污染，管桩施工采用静力压桩法，选用武汉桩机厂生产的YZY-500型抱压式静压桩机，该机型采用双夹持器，由于夹具较长可以更有效地保证桩身的垂直度、可在不增加夹桩力的情况下增大摩擦力，减小对桩身的侧压力。
3.2工艺流程
桩位测放→压桩机就位→吊桩、插桩→桩身对中调直→静压第一节桩→桩焊接→压第二节桩→送桩至桩顶到设计标高→成桩移机。
3.3施工准备
场地准备：施工现场尽量平整，当有坡度时，坡度不得大于1/100，场地地耐力应不小于140kN/m2。
压桩机工作距离要求：桩位中心距离周边建（构）筑物的间距应大于二分之一压桩机宽度。
桩位测量准备：根据基准点进行放样，将轴线控制点引出场地之外6m～8m处，做好测量控制网建立工作，然后根据控制线和设计图纸桩位尺寸放出每一根桩的桩位，施工过程中应经常复核桩位，防止因施工等原因造成桩位位移。
3.4吊桩、插桩
压桩机就位：桩机移至桩位位置，将桩机调平，用机上吊车吊起管桩徐徐插入桩机的夹持器内，当管桩下端离地面20cm处时，逐渐抱紧夹持器，夹桩压力不大于5MPa，并应逐次加压。
桩插入：使管桩中心对准桩位中心，之后提起管桩少许，进行桩尖焊于接，根据工程实际情况也可采用无桩尖的压桩。桩插入时应根据机上水平仪调节器平机台，采用经纬仪在两个垂直方向进行校测，监控桩身垂直度，其偏差不大0.15%。
压好第一节桩是保证整根桩质量的关键。若桩身垂直度偏大，须拔出重新插桩，并根据经纬仪指示调节机身水平度使桩身垂身；现场技术员需对压桩过程全过程控制，以保证桩的垂直度。
压桩时应随时注意桩身和压力表的变化情况，当遇有压力值突然下降、沉降量突然增大、桩身突然倾斜、桩身混凝土破碎、地面明显隆起及邻桩上浮或位移过大等情况时应暂停压桩，及时与设计、监理等有关人员一起分析原因，采取有效措施后再继续施工。每根桩应一次连续施工完毕，中途不得无故中断。
接桩：
（1）接桩时，下桩节的桩头宜高出地面0.8m～1.1m，以便于接桩焊接操作。下节桩的接头处应设置导向箍，以方便上节桩就位，上下节桩对接偏差不应大于2mm。
（2）桩对接前，上下端板表面应用钢丝刷清洗干净，坡口处应刷至露出金属光泽。当桩端间隙较大时可用铁片填实，再行施焊。
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（3）桩焊接时宜先在坡口圆周对称点焊4点～6点，待上、下桩节固定后拆除导向箍，再分层施焊，施焊应有两个焊工对称进行。
（4）焊接层数一般为三层，不得少于二层。第一层必须用<312mm电焊条打底，以确保根部焊透，第二层可用粗焊条（<4mm或<5mm），电焊条宜采用E43XX型，内层焊渣清理干净后方能焊外层，焊缝应饱满连续。
（5）尽可能缩短接桩时间，焊好的桩接头应自然冷却后才可继续压桩，自然冷却时间不应小于8min，严禁用水冷却或焊好后立即施压。
终压：
本工程为摩擦桩，压桩控制按照设计桩长进行控制，但在施工前先按设计桩长试压3根桩，待停置24h后，用与桩的设计极限承载力相等的终压力复压，结果复压桩身稳定即可以此进行控制；对于端承桩或端承摩擦桩，则按终压力进行控制。
4、静压管桩常遇问题及防治处理办法
4.1桩身断裂
现象：在沉桩过程中，桩身突然倾斜错位，当桩端处土质条件没有特殊变化，而贯入度逐渐增大或突然增大，这时可能是桩身发生断裂。
原因分析：
（1）桩节的细长比过大，沉桩又遇到了较硬的土层；
（2）制作桩时，桩身弯曲超过规定，桩尖偏离桩的纵轴线较大，沉入时桩身发生倾斜或弯曲；
（3）桩入土后遇到大块坚硬的障碍物，把桩尖挤向一侧；
（4）稳桩时不垂直，压入地下一定深度后，再用移动桩机机架方法校正，使桩身产生弯曲；
（5）接桩时，相接的两节桩不在同一轴线上，产生了弯折；
（6）制作桩的混凝土强度不够。桩在堆放、吊运过程中产生裂纹或断裂未被发现。
预防措施：
（1）施工前应将桩位下的障碍物清理干净，必要时对每个桩位进行钎探了解；
（2）在稳桩过程中，如发现桩不垂直应及时纠正，桩压入一定深度后发生严重倾斜时，不得采用移机架的方法来校正；
（3）桩在堆放、吊运过程中，应严格按照有关规定执行，发现桩开裂超过有关规定时不得使用。
4.2沉桩达不到设计要求
现象：桩设计时是以最终贯入度和最终桩长为施工的最终控制。一般情况下，以一种控制标准为主，以另一种控制标准为参考，有时沉桩达不到设计的最终控制要求。
原因分析：
（1）勘探点不够或勘探资料粗略，对工程地质情况不明，尤其是持力层的起伏标高不明，致使设计考虑持力层或选择桩有误；
（2）勘探工作以点代面，对局部硬夹层，软夹层不可能全部了解清楚，尤其在复杂的工程地质条件下，还有地下障碍物。压桩施工遇到这种情况，就会达不到设计要求的施工控制标准；
预防措施：（1）详细探明工程地质情况，必要时应补勘，合理选择施工机械、施工方法及压桩顺序；
（2）防止桩身断裂。
4.3接桩处松脱开裂
现象：沉桩时接桩处出现松脱开裂现象。
原因分析：
（1）连接件不平，有较大空隙，造成焊接不牢；
（2）焊接质量不好，焊缝不连续、不饱满或有夹渣；
（3）两节桩不在同一直线上，接桩处产生曲折，沉桩时接桩处产生集中应力而破坏连接。
预防措施：
（1）接桩前对连接部位上的杂质、油污等必须清理干净，保证连接部位清洁；
（2）检查连接部件是否牢固平整和符合设计要求，如有问题，必须进行修正；
（3）接桩时，两节桩应在同一轴线上，焊缝应连续饱满，焊接后认真检查一遍，符合要求后再继续压。
结束语
本工程桩基工程施工完成后，通过桩基检测表明该工程PHC预应力管桩符合设计要求，因此高强混凝土预应力管桩具有质量可靠、单桩竖向承载力等优点，值得推广。
参考文献：
[1]卓维松 PHC管桩静压法施工技术[J]混凝土与水泥制品 2008（03）：28-29
[2]彭龙超 浅谈PHC管桩静压法施工[J] 山西建筑 2010，36（30）115-116
[3]杜强 PHC管桩施工工艺[J]山西建筑 2010，36（1）154-155
论文作者:赵忠汉
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第7期
论文发表时间:2018/10/24
标签：静压论文; 管桩论文; 承载力论文; 工程论文; 预应力论文; 桩机论文; 混凝土论文; 《建筑细部》2018年第7期论文;