摘要：结合宁杭客运专线全线铺轨工程实例，介绍预应力混凝土管桩的加固机理，探讨了其施工工艺及其质量控制，为预应力混凝土管桩的应用提出一些借鉴性的建议。
关键词：预应力混凝土管桩；铁路站场；软基加固处理
预应力混凝土管桩技术被引入我国后发展迅速，尤其在90年代后发展可谓是迅猛。预应力混凝土管桩具有单桩承载力高、对桩端持力层起伏变化大的地质条件，适用性强成桩长度不受施工机械的限制、接桩快捷、适用地区广、施工速度快、工期短、施工工艺简单、工效高、预应力管桩工厂化生产等优点。
1 预应力混凝土管桩的特点
预应力管桩是一种新型基桩，是一种细长空心混凝土构件[1]。目前比较常用的预应力管桩类型由：PHC型、PTC型、PC型等，管桩按照外径的大小划分可以分为A型、AB型和B型，其中B型最大，A型最小。从工程实际来看，它比传统桩基具有很多优势，比如管桩桩身质量稳定、承载力高、施工工期短、造价经济等；另外管桩规格较多，所以在配备桩基方面比较方便，所以近几年预应力管桩被广泛应用于民用建筑、公路、铁路建设等工程中。
2 预应力混凝土管桩在铁路站场软基加固中的应用
湖州南站站场就是在施工中运用预应力混凝土管桩软基加固技术的实例，下面我们进行应用的探讨和总结。
2.1 工程概况
宁杭客运专线全线铺轨工程中湖州南站站场是重点工程，该段路基工程位于DK183+307.96～DK186+200段，全长2.892km，站场沿线地所处地段的分布有低山丘陵区，地表植被发育，局部基岩出露；冲湖积、湖沼积平原区，地表水发育，沟渠纵横，水塘密布。该段路基处于箱梁先架地段。如果采用传统的地基加固方法就达不到铁路地基加固的要求，而预应力混凝土管桩是一种刚性较强的地基加固方法，所以为提高桩基承载力，采用预应力混凝土管桩基。
2.2 施工工艺
2.2.1 施工准备
施工准备包括施工技术准备和现场准备（1）组织有关人员进行图纸自审，根据自审结果配合甲方组织的施工各方进行会审，将存在的问题解决。项目部及时组织项目部成员进行技术交底，使其充分领会设计意图工程特点施工方案和应注意的事项。（2）工程技术人员应在开工前准备好本工程所需的规范、标准、图集等技术资料。（3）施工场地平整，探明并迁改场地范围内既有水、电、气管线，彻底清除施工场地下的旧建筑物基础。（4）管桩桩位的测量定位：采用J2经纬仪及钢尺进行，其桩位的放样误差，对单排桩≤10mm，群桩≤20mm。桩位在施工图中对其逐一编号，做到不重号，不漏号。
2.2.2工艺流程和要点
预应力管桩目前主要采用锤打法和静压法施工，锤打施工时震动剧烈，噪音大，挤土量大，会造成一定的环境污染和影响。压力桩法
施工时无噪声、无振动、无冲击动、施工应力小，可以减小打桩振动对地基和临近建筑物的影响，桩顶不易损害，不易产生偏心，节约制桩材料和降低工程成本。本工艺标准主要针对静压法预应力管桩施工（如图2-1）。
要点：
（1）应选用技术先进、性能稳定的施工设备。针对本试验段的地质条件，采用ZYC600B型液压静力压桩机静压成桩具有工效高、成孔质量控制等优点，应优先选用。
（2）确保桩长达到设计要求的控制要点：施工前，通过设计中的横断面图和纵断面图确定每根桩的设计桩长，桩在入土前，应在桩架或桩身上设置尺寸标志，以便在施工中观测、记录，与设计桩长比较，施工做好桩身定位（如图2-3）。
图2-3 桩位定位
（3）预制桩就位应保持桩身垂直，用经纬仪交叉90°角来检测其垂直度，垂直度应控制在0.5%以内，在沉桩过程中应密切观察，防止偏移。
（4）桩位精度控制在10mm，定位结束后提交监理验收认可后方可施工。
（5）桩施工过程中不得中途停顿，如遇意外情况，桩端应停留在软土层中，且停歇时间不宜超过24小时。
（6）预制桩焊接时，预埋件表面应保持清洁：宜采用对角同时焊接，焊缝应连续饱满。
2.3 质量检测和控制
预应力管桩施工结束后，应对桩基做承载力检验及桩体质量检测（如图2-3）。预应力管桩承载力检验采用大应变动力检测法，检验数量为桩总数的0.5%。且单体工程不应少于3根.抽检不少于总桩数的0.5%的桩进行低应变试验，检测桩身完整性。
接桩焊接质量为管桩施工质量控制的一个重点环节。焊接前需清理干净端头板上的铁锈、泥污等，对称、分层焊接，减少焊接变形而引起的节点弯曲，并保证焊缝均匀饱满。焊接结束后，确保足够的冷却停歇时间，一般不应小于8min，然后在把桩头连接部分涂刷防腐沥青漆。
图2-4 管桩验收
3 注意事项
加强预应力管桩的进场检查验收工作。压桩施工过程中，应对周围建筑物的变形进行监测，并做好原始记录。对群桩承台压桩时，应考虑挤土效应。
管桩在压入土中后，会将桩身周围的土体向旁侧挤压，而占据原来地基土的空间，尤其在桩位较密集或者靠近既有结构的位置，容易因原土体被扰动而产生土体隆起，导致管桩上浮，同时挤土效应产生的水平压力容易导致桩身产生水平方向的挠曲变形，影响桩体承载力。施工中合理安排施工顺序，先施工中间后施工四周位置的管桩、先施工靠近建筑物--侧的管桩后施工远离建筑物的管桩、先施工长桩后施工短桩，减少挤土效应给周围建筑物造成影响。工程桩施工中，对有无挤压情况造成测放桩位偏移，应督促施工单位经常复核。
5 结束语
综上所述，预应力混凝土管桩在软基的加固中的应用十分广泛，在软基加固过程中，要保证地形地质的实际状况，根据桩型等施工机械提出多种施工方案进行试桩，同时要加强施工的质量的控制，只有做到这样才会使预应力混凝土管桩施工技术不断发展。
参考文献
[1]杜显洲.静压预应力管桩压桩力及常见问题的探讨[J].山西建筑，2005，31（6）
论文作者:宫辉
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年4期
论文发表时间:2019/6/25
标签：预应力论文; 管桩论文; 混凝土论文; 承载力论文; 工程论文; 桩基论文; 静压论文; 《建筑学研究前沿》2019年4期论文;