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摘要：高强预应力混凝土管桩（PHC管桩）施工对环境无污染、施工速度快，这种施工技术在我国沿海地区比较多见。本文从施工部署、机械设备选配、施工工艺、施工方法、常见质量问题现象、原因分析与防治措施等方面论述了PHC桩基施工管理要点与常见问题防治。
关键词：PHC桩基；施工管理；机械选配；防治
XX项目建设场地为地形开阔平坦的旷地。建设单位提供地形图红线范围内的场地，作为堆放材料，搭建临时设施的场地。现场临时供电采用集中管理，总配电箱设置不少于四个接入点，施工时每台桩机各一路接驳，另一路作为办公、生活区用电。在施工现场设置投光灯，用于夜间施工照明。该工程主要材料及半成品为预应力管桩，在压桩作业就近区域现场堆放，以减少二次倒运。进出施工区域的道路已具备，桩材能就近堆放。具体如图1所示：
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图1 项目整体设计图
1 .机械设备选配
1.1压桩设备选择依据及压桩可行性分析
本工程场地内地基土均属第四系沉积物，沉桩阻力较小，设计桩型为最大直径550mm，最大长度为49.55m，设计单桩极限承载力最大为4750KN，考虑到大量工程施工造成土体进一步挤密等因素，选用YZY-600T抱压式静力压桩机施工。
1.2主要施工机械配置
根据工程设计图纸、地质条件、采用的施工工艺与技术要求，综合工期、供给、外运等因素，设备的投入量和相应配套机具详见表1。
表1 主要设备、机具一览表
序号 设备名称 规格型号 单位 数量 功率（kw） 用途 1 静力压桩机 YZY-600T 台套 1 111 桩基施工 2 电焊机 BX1—315 台 3 22 接桩用 3 经纬仪 J6 台 1 沉桩垂直度监控 4 水准仪 S3 台 1 高程控制 5 钢卷尺 JGW-50850m 把 1 测量 6 送桩杆 
400 根 1 沉桩、送桩
2.PHC桩基施工要点
2.1施工原则与施工工艺选择
2.1.1施工原则
施工时按“先施工试桩以缩短养护期，并尽量减少挤土效应对场地、管线的影响”的原则进行施工。
2.1.2施工工艺选择
本工程采用全液压静力压桩工艺，该工艺是通过静压力将桩压入土中的一种成桩工艺，其全部动作均由液压驱动，具有“自行移位”的全功能，能独立完成“吊桩→对桩→压桩”的全过程。移位时，行走机构采用提携式步履，把船体当作铺设的轨道，通过纵、横向油缸的伸程与回程，实现压桩机的纵横向行走。压桩时将桩垂直吊入压桩机内，利用塔架提供的反力，压桩油缸伸程把桩压入地层中，压桩完毕后，压桩油缸回程，并将压桩油缸提至行程顶部，重返上述动作，可实现连续压桩操作，直到用送桩器把桩送至设计标高。
2.2施工过程管理
根据建设单位提供的控制、水准点建立测量控制网，并在施工现场打桩影响范围外设置座标和高程控制点。平面控制网测设时保证测设精度，控制网测设后进行闭合校对。确保起点与终点吻合，现场水位点靠围墙布置，并定时复核校正。根据控制点设定建筑物轴线及角桩，按桩位布置图测放桩位。为防止桩机就位时桩机自重挤压土体使已测放桩位移位，在桩机就位后正式压桩前复核正确，桩定位偏差控制在10mm以内。桩按规格分别堆放，布置在打桩作业的起吊工作半径范围内，并考虑到打桩方向，避免转向。桩堆放层数不超过2层，支点垫木的位置根据吊点的位置确定，各层垫木在同一垂直线上。具体如图2所示。
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图2 桩堆放示意图
预制钢筋混凝土桩外观质量如表2所示。
表2 预制钢筋混凝土桩外观质量
项目 内容 桩表面 表面平整，密实，掉角深度不超过10mm，局部蜂窝和掉角的缺损面积不超过桩表面积的0.5%，并不得过分集中。 表面裂缝 深度不得大于20mm，宽度不得大于0.15mm，横向裂缝长度不得超过连长的1/2。 蜂窝、麻面、裂缝和掉角 桩顶桩尖处不得有蜂窝、麻面、裂缝和掉角。
桩现场驳运采用二吊点法、喂桩时采用一吊点，吊点设置在0.29L处（如图3所示），起吊过程中，用托绳稳住桩的下部，吊机尽量减小吊臂仰角，缓慢地将桩拖至桩机就近处后再开始垂直起钩，平稳地把桩喂至桩机夹持器中。.png)
图3 二点吊示意图、一点吊示意图
根据已设定的控制点用直角坐标法对桩位进行二次复核，正确后下放首节桩，首节桩桩尖的中心点与桩位的偏差控制在20mm以内。当桩尖进入土层500mm后，用两台互成90°的经纬仪或铅垂线调整桩机桩架处于垂直位置，然后再调整首节桩的垂直度，使桩架与桩身保持平行，其精度误差小于桩长的1%，即可压桩，并在压桩过程中进行跟踪监测，指挥桩架保持其精度。如果超差，必须及时调整，但需保证桩身不裂，必要时排拔出重插尽可能拔出桩身，查明原因，排除故障，以沙土回填后再进行施工，不允许采取强扳的方法进行快速纠偏，而将桩身拉裂、折断。打桩送桩垂直度监控如图4所示。
当桩的混凝土强度达到设计强度的100%时，方可压桩。桩架要保持竖直，桩帽或送桩器与桩头周围应有5～10mm的间隙，锤与桩帽和桩帽与桩之间应设弹性衬垫，抱压式压桩时，夹持机构中夹具应避开桩身两侧合缝位置。在两台经纬仪的校核下使桩保持垂直，无异常时即可正式开始压桩。本工程接桩采用焊接法。桩段就位必须和相连接的桩节保持在同一轴线上，连接后桩身保持垂直。送桩后留下的孔洞及时用道碴回填夯实。桩顶标高允许偏差为±50mm。桩顶位移偏差控制在允许范围以内。
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图4 打桩送桩垂直度监控示意图
3 .常见质量问题现象、原因分析与防治措施
3.1桩身断裂
在压桩过程中，桩身突然倾斜错位，当桩尖处土质条件没有特殊变化，而贯入度突然增大，施压油缸的油压显示突然下降并引起机台抖动，此时可能是桩身断裂。原因：桩材加工弯曲度超过规定，桩尖偏离桩的纵轴线较大，沉入过程中桩身发生倾斜或弯曲。桩入土后，遇到大块坚硬的障碍物，把桩尖挤向一侧。插桩不垂直，在压入一定深度后，用移机方法来纠正，使桩身产生曲折。多节桩施工时，相对接的两节桩不在同一轴线上，焊接后产生弯曲。桩材混凝土强度不够，在堆放、吊运过程中产生裂纹或断裂而未被发现。预防措施：施工前应把桩位下的障碍物清理干净，必要时对每个桩位用钎探检查。加强桩材外观检查，发现桩身弯曲超过规定（L/1000且≤20mm）或桩尖不在桩纵轴线上不宜使用。在插桩过程中如发现桩不垂直应及时纠正，桩压入一定深度发生严重倾斜时，不得采用移机方法来纠正。接桩时要保证上下两节桩在同一轴线上，端面间隙要加垫铁片塞牢。
3.2桩顶损坏
在沉桩过程中，桩顶出现损坏。原因：桩材混凝土配比不良，施工控制不严，养护措施不力。桩顶端面不平，造成桩顶端面与桩轴线不垂直。桩顶与送桩杆的接触面不平，送桩时造成桩顶端面局部应力集中而损坏。预防措施：桩制作时，离心要均匀，桩顶加密箍筋位置要准确，并按规范养护。沉桩前检查桩顶有无凹凸现象，其端面是否垂直于轴线，桩尖是否偏斜。
3.3桩位偏移
在压桩过程中，相邻的桩产生横向位移或桩身上浮。原因：桩入土后，遇到大块坚硬的障碍物，把桩尖挤向一侧。多节桩施工时，相对接的两节桩不在同一轴线上，焊接后产生弯曲。桩数量较多且桩距较小，压桩时土被挤压到极限密实度后而向上隆起，相邻的桩被浮起。在软土地基施压较密集的群桩时，由于压桩引起的超孔隙水压力较大把相邻的桩推向一侧或浮起。预防措施：压桩前先将桩位下的障碍物清理干净，加强桩材外观检查。在压桩过程中，如发现桩不垂直要及时纠正，接桩时要保证上下两节桩在同一轴线上，施焊严格执行规范。采用井点降水、砂井或盲沟等降水或排水措施。压桩期间不得开挖基坑，要等桩全部压完，停置两周后才能开挖。
3.4沉桩达不到设计标高
沉桩压力已达到或超过设计值，但桩尖未到达设计的标高位置。原因：工程地质情况未能勘探清楚，尤其是持力层的标高起伏不明，致使设计考虑的持力层或选择的桩尖标高有误。局部有坚硬夹层或砂夹层。施工中遇到地下障碍物，如大石头、旧埋设物等。群桩挤土效应导致桩入土阻力增加，桩机压力过小。预防措施：合理选择持力层或桩尖标高。遇有硬夹层或砂夹层时，可采用先钻后压法（预钻孔）穿透硬夹层，以利沉桩。先用回转钻孔机进行预钻孔取土、调整施工顺序，在工程场地布置应力释放孔和沟槽、减缓沉桩速度等，以减少挤土效应对工程场地的影响，释放土压力。
4 .结束语
综上所述，本工程针对PHC桩基施工特点与难点，在阐明项目机械选配、施工工艺操作要点的基础上，重点分析了桩身断裂、桩顶损坏、桩位偏移、沉桩达不到设计标高等问题的防治措施。
参考文献：
[1]赵小兵.浅谈海上桩基施工安全管理[J].建筑施工.2013（09）
[2]周晓国.桩基施工管理浅析[J].建筑安全.2012（19）
论文作者:段锋
论文发表刊物:《基层建设》2016年22期
论文发表时间:2016/12/12
标签：桩基论文; 标高论文; 轴线论文; 桩机论文; 过程中论文; 端面论文; 障碍物论文; 《基层建设》2016年22期论文;