摘要：本文以某路基工程为依托，由于地质条件下，淤泥、淤泥质土、泡和、流塑、具高孔隙比、高含水量、高压缩性，承载力低等特点，采用静压预应力管桩施工，不但施工便捷、质量可靠、安全风险小，应用范围广，无其他噪音等居多优点。相对传统施工方式，静压预应力管桩不仅有可靠的质量，还具备较低的施工工期与经济效益，就可以获取较高承载力优势，在整个工地施工过程中该标段在质量、安全、进度方面都得到业主、设计、监理等单位的一致好评。同时为以后工程经验提供类似参考学习。
关键词：路基工程；静压预应力管桩；施工技术
引言
预应力混凝土管桩是采用高强混凝土和预应力技术[1]，也具备很多优点：（1）单位承载力成本低；（2）桩身质量可靠性强；（3）广泛选用广；（4）运送、吊装与沉桩便捷，工期速度快及生产周期短；（5）质量检测便捷[2]。通过采用静压法施工，环境无噪音现场桩身破坏低等性能，因此运用静压法对预应力管桩施工，从而提升施工周期与质量保障。本文以某路基工程为例，由于地质条件下，对路基稳定及沉降有较大影响，为确保工程质量，要从地质条件、桩身取材质量以及工艺分析，现场管理也是直接性影响对其施工质量带来影响。
1、工程案例
某路基工程，起讫桩号为K3+702.165～K8+200，全长4.498km。沿线软土路基属于滨海沉积平原区，软土路基段表层为厚约1.1～2.9m的粘土硬壳层，其下为巨厚的淤泥、淤泥质土、泡和、流塑、具高孔隙比、高含水量、高压缩性，承载力低等特点。对路基稳定及沉降有较大影响，为确保工程质量，箱涵基础地段路基和场桥浦桥桥头路基段设计采用PTC预制管桩处理，PTC预应力管桩共计65346米。采用外径φ400mm，壁厚60mm的PTC预应力管桩。桩长为15～36m，桥头处理桩间距为2.4～3.0 m，箱涵基础路段处理桩间距为2.8～3.2m，管桩现已进场200m，数量满足试桩需要。
2、预应力管桩
2.1施工准备
（1）预应力管桩原材料
根据管桩设计长度及运输方法和路径来确定管桩的标准分节长度及管节匹配方案。项目部根据总体施工进度要求厂家及时供应管桩，管桩进场后要应有出场合格证明记录，质量合格证、各材料的检验等，管桩进场后要进行质量检验，根据出场合格证核对进场管桩上生产日期和编号，并做入场登记，对合格证不符的或来历不明的管桩坚决予以退场。预应力管桩直径400mm，壁厚不小于60mm，其具体规格和技术指标详见浙江省建筑标准设计图集中《先张法预应力混凝土管桩》的“PC400A（AB）95”型或《机械连接先张法预应力混凝土竹节桩》附录A中直径为400mm的竹节桩。
（2）测量放样
在施工前对设计提供的测量控制点进行复测，根据设计提供的水准点和施工精度要求，在已布设的平面控制网的基础上，以四等水准点测量的精度要求测出加密后各点的高程作为高程首级控制网。先精确测放出中桩及控制边桩的桩位，用木桩做好标记，并报测量监理验收。然后根据管桩施工平面布置图用钢卷尺逐桩测放桩位，并用石灰标识。桩位放样完成后，对已定好的轴线进行复核，根据桩位图逐桩位校核，发现不符合要求的及时纠正。桩位放样允许偏差不大于5cm。施工过程中应经常复核桩位。
（3）试桩
压桩机正式运作前要仔细检查其各部件（尤其是传感机构、夹持机构、起重设备）运作是否正常，检查钢丝绳及卸扣、吊具是否无损、可靠等。每个场地施工应选择典型路段，通过试打获得合理的施工工艺参数，试桩数量不得少于10根，其中5根按设计桩长打设，5根按静压力打设。
2.2预应力管桩的吊装、运输与堆放
（1）静压压桩
压桩时，应用钢丝绳绑住桩身单点起吊，小心移动桩机，然后调平桩机，开动纵横两向油缸移动桩机对中，同时利用相互垂直的两个方向的经纬仪检查垂直度。管桩入土30~50cm后检查和校正垂直度，垂直度控制在0.5%以内，开动压桩装置，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1m/min~2m/min。
（2）接桩和焊接
接桩方式采用上螺下顶卡扣式连接方式。上螺下顶接桩卡扣的安装顺序如下：
第一步：事先检查桩两端制作的尺寸偏差及连接卡扣件，无受损后方可起吊施工；
第二步：卸下上下节桩两端的保护装置后，应用钢丝刷清理干净上下节桩断面，直至完全露出砼表面；同时严禁螺帽孔里掉进杂物，如掉进应拆卸中间螺帽、卡片、弹簧，螺帽孔清理干净，在安装好并检测安装尺寸后方可施工。
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第三步：将插杆安装在上节桩张拉端的连接套上，在下节桩的固定端大螺帽里安装弹簧、垫片、卡片及中间螺帽。
第四步：在下节桩端面安放足够的密封材料（由环氧树脂、磨细砂、芳香胺等按1：2：0.6比例组成的混合材料。气温变化大时应做相应试验后作调整，初凝期不宜大于2小时，终凝期不宜大于24小时）。
第五步：在专人指挥下，采用安装在桩基上的卷扬机牵引上节桩就位使上节桩的插杆与下节桩的中间螺帽孔对位，上节桩缓缓插入，严禁插杆与桩端面或中间螺帽缘壁碰撞。
接桩时，桩露出地面高度宜控制在0.8m-1.2m.安装插杆时，安装工具严谨碰触插杆末端半球面，安装多余的连接件部件（插杆、卡片、弹簧、垫片、中间螺帽）应收拾并妥善保管。
（3）管桩与托板的连接
1）对于沉入控制标高而不需要截桩的薄壁预应力混凝土管桩与托板连接可用托板连接筋与钢筋板圈焊接后，将桩顶直接埋入托板内，连接筋和桩顶埋入托板内深度。
2）需要截桩的管桩与托板连接，管桩截断后，将垫块下入管内，并把连接用钢筋笼插入桩内，用与托板相同标号混凝土灌注。
3）桩帽采用130×130×35cm C30现浇砼。桩帽与管桩之间设置连接钢筋，其伸入管桩内长度不小于1.5m，管桩内设置钢托板，连接钢筋与钢托板双面焊接，焊接长度不小于15cm。
（4）送桩（静压上节管桩）
送桩前，先用水准仪测量原地面标高，在送桩杆上作记号，送桩过程与上述底节管桩的压桩过程相同。当管桩达到硬土层或临近预定标高1m 左右时，将静压力调到设计桩力的1.3~1.5倍，密切注意各仪表示数，并观察管桩沉入速度、管桩状态。
（5）终止压桩
压桩达到设计标高后持荷（持荷压力为设计桩力的1.3~1.5倍）10 分钟，每分钟沉降量不超过2mm后，即可结束送桩。
（6）桩机移位
压桩结束后及时将压桩机移开，到下一个桩位就位。待针对试桩过程中出现的问题及时采取调整措施，完成试桩总结，得到监理工程师批准后展开大面积管桩打设工作。
3、成桩质量验收
一段管桩施工完毕后，需经监理验收，合格后才可进行下一工序的施工。
3.1桩身垂直度及桩身质量的检查
做好桩身的垂直度查施工记录，对不符合规范要求的及时采取补强措施。桩身质量的检查可以直观检查，即将手电筒沉入桩内腔检查，正常情况下，内腔应该是不进土和水的。若桩内腔完整干燥，说明桩身基本完好、焊接质量完好、桩尖无损坏，这种情况下可不采取其他方法另行检查；反之，应该采取其他方法另行检查。
3.2桩顶标高及偏位情况的检查
管桩打设好后，应对桩顶标高及桩的偏位情况进行测量，并把记录资料完整地整理出来。对于桩顶标高低于设计标高超过规范要求的情况，采用加厚桩帽混凝土进行纠正。而对于桩顶标高高于设计标高的情况，必须进行截桩处理。先在管桩周边用石笔画出需截桩位置，采用专用截桩机沿画线位置截去多余的桩段混凝土。
3.3静荷载试验的方法
采用静荷载试验的方法来检测成桩的单桩竖向承载力，由检测单位、指挥部、施工单位及监理单位等有关部门现场随机抽取，选取较具代表性的桩进行静荷载试验。静荷载检测时一般用慢速维持荷载法，并要求工程有关技术管理人员进行现场监督，详细记录最终沉降量和残余沉降量等。
4、结束语
静压预应力管桩在某路基工程，软基典型地质应用是成功的，不仅增强了地基承载力，也对路基长期稳定 提供了良好保证。在整个工程施工过程中该标段在质量、安全、进度方面得到业主、设计、监理等单位的一致好评[3]。同时在工程当中也发现预应力管桩出现的质量问题，个别问题除外，一般以共性问题。在实际过程中，因为不同的场地与地质状况下，处理问题方式也截然不同，要合理处理并结合实际情况下对待处理。
参考文献：
[1]林月.预应力混凝土管桩处理软土路基技术浅析[J].四川建材，2011，37（3）：73-75.
[2]孙春利，赵玉波，李志艳，et al.静压预应力管桩施工质量缺陷及处理办法[J].土工基础，2018（5）.
[3]何军美.静压预应力管桩在路基工程中的施工质量控制[J].山西建筑，2013，39（2）：225-226.
论文作者:刘洋
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/29
标签：管桩论文; 预应力论文; 静压论文; 路基论文; 标高论文; 螺帽论文; 混凝土论文; 《基层建设》2019年第14期论文;