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摘要：本文主要对PHC预应力砼管桩在市政桥台软基处理中的应用进行了分析与探讨，以供同仁参考。
关键词：PHC预应力砼管桩；市政桥梁；软基处理
前言
近年来，随着我国城市建设的飞速发展，市政桥梁建设也越来越多。PHC预应力管桩由于具有混凝土强度高、单桩竖向承载力高、施工进度快等优点,目前在我国高速铁路、高速公路的桥梁桥涵及软地基处理中得到广泛采用。某市政路桥工程项目，起点里程桩号K1+974.269，终点里程桩号K2+896.963，全长922.694米。其中K1+974.269~ K2+287.000段为该项目大桥引桥段，红宽宽度77米，主线大桥双向8车道，引桥两侧各设置两车道辅道。根据地质勘察在所有钻孔中均揭露有淤泥<2-1>及淤泥质亚粘土<2-2>，属软土，软土厚约30m，且台后填土近4m，为保证质量，控制好“桥头跳车”，设计对桥台后30m范围内采用刚性桩复合地基方案。桩体选用PHC预应力砼管桩，A型，外直径为40cm，壁厚不小于9cm，管桩离心砼强度为C80。管桩按正方形布置，桩距2.2m。桩顶托板采用C25钢筋砼，其尺寸采用1.1m×1.1m×0.35m。托板之间纵横向均采用系梁连接，系梁尺寸为0.25m×0.25m。在其上部铺设2层双向抗拉强度应不小于100kN/m的土工格栅及一层30cm厚碎石垫层。管桩采用锤击法施工，管桩按进入硬底持力层2m以上控制，暂定收锤贯入度为10cm/10击，实际收锤贯入度应结合地质钻孔在试桩现场确定，单桩竖向承载力特征值不低于600KN。下面就对PHC预应力砼管桩施工工艺进行分析与探讨。
二、PHC预应力砼管桩施工工艺
施工工艺流程
沉桩施工顺序一般宜采用先长桩后短桩，先大径后小径的原则，自中间分两边对称前进 或自中间向四周进行。
图1、PHC预应力砼管桩施工工艺流程
（1）测放桩位：测放的桩位经测量监理复测无误后方可进行沉桩，并且每天施工前要检查即将施打的桩位与邻桩之间的尺寸是否正确。为便于送桩高度控制设一定数量的水准点。
（2）桩机就位：检查桩机，确保设备正常运转后移动设备就位、对中、调直。
插桩：首先用吊车取桩，起吊前在桩身上划出以米为单位的长度标记并将开口桩尖焊接到底桩上（短桩无桩尖），起吊支点宜在桩端（无桩尖）0.3L处；将桩吊起后，缓缓得将桩一端送入桩帽中，对位准确后，再用两台经纬仪（轴线互相垂直）双向调整桩的垂直度，通过桩机导架的旋转、滑动及停留进行调整；插入时的垂直度偏差不得超过0.5％，确保位置及垂直度符合要求后先利用桩锤的自重将桩压入土中。
（3）锤击沉桩：因地层较软，初打时可能下沉量较大，宜低锤轻打，随着沉桩加深，沉速减慢，起锤高度可渐增。在整个打桩过程中，要使桩锤、桩帽、桩身尽量保持在同一轴线上。必要时应将桩锤及桩架导杆方向按桩身方向调整。要注意尽量不使管桩受到偏心锤打，以免管桩弯扭破坏。打桩较难下沉时，要检查落锤有无倾斜偏心，特别是要检查桩垫桩帽是否合适。如果不合适，需更换或补充软垫。每根桩宜连续一次打完，不要中断，以免难以继续打下。
（4）接桩施工：接桩采用端板式焊接接头。当下节桩的桩头距地面0.6～0.8m左右时，开始进行接桩。先将焊接面清刷干净，再在下节桩头上安装导向箍引导就位，当PHC桩对好后，对称点焊4～6点加以固定，然后拆除导向箍。由2名电焊工手工对称施焊，焊接层数应大于等于二层，内层焊渣必须清理干净后再焊下一层，要保证焊缝饱满连续。焊条采用J422焊条，焊条直径为φ4.0mm、φ3.2mm。焊接具体操作与要求按JGJ94中的有关条款之规定执行。焊好的桩接头应自然冷却3～8分钟后方可锤击沉桩。
（5）送桩。送桩工具紧接桩顶部分，安放保护桩顶的硬木垫层，安放前要先将桩顶损伤部分清除并修理平整。桩与送桩工具的纵轴线要尽量保持在同一直线上，送桩必须与打桩一样连续打到规定标高，不得中断。
三、PHC预应力砼管桩施工质量控制与常见问题处理
（1）桩基需要接桩时，桩头需露出地面0.5m，接头处应设置套箍，并保持上下节顺直。错位偏差不能超过2mm。
（2）由于PHC桩厂家预制未设置桩尖，施工时为了加快PHC桩入土进度和避免管桩碰到地下孤石导致管桩入土困难，应在桩底设置桩尖，以确保管桩能顺利入土。桩尖形式设置应根据地质情况和工地实际情况而定。
（3）为确保成桩后桩身的完整性和防止桩头被击碎，应在桩的顶部设置2cm厚的锤垫，且施工时应经常检查，遇到锤垫磨损严重时要及时补充。
（4）打桩时要求始终保持桩身垂直，并使锤、桩身保持在同一直线铅垂线上，这不仅可以保持桩身的垂直度，还可以保证预制管桩顶免受偏心锤击而破碎。
（5）抓好成果记录整理。打桩过程中应详细记录各种作业时间，每打入0.5～1m的锤击数、桩位置的偏斜、最后10击的平均贯入度和最后1m的锤击数等。按规范要求整理成表并进行质量评价，必要时进行静载与动载试验。
（6）桩打好后，注意保护好高出地面的桩头，截桩头宜用锯桩器截割，严禁用大锤横向敲击或强行扳拉截桩。打桩完后基坑开挖时，应制定合理的施工顺序和技术措施，防止桩位移和倾斜。机械开挖时，应制定对已完工程桩的保护措施。
（7）成桩质量检测。使用武汉岩海工程技术开发公司生产的RS1616K（P）型基桩动侧仪（加速度传感器CA-YD-134和CA-YD-186型；应变传感器CYB-YB-F1KA
型）进行高应变检测，配合低应变检测（反射波法）复测单桩竖向极限承载力及桩身完整性系数，单桩竖向承载力特征值都高于600KN，符合质量要求。
在沉桩过程中碰到下列情况应暂停打桩，查明原因后再按处理方案施工：
（1）管桩桩顶被击碎而桩顶标高难以达到设计标高。原因分析：在排除预制管桩自身质量问题以外，主要是由于地勘取样难以全断面实施，难以发现局部地方有硬夹层或孤石，同一层的土出现强度差异很大。桩沉入该层时，砂层越挤越密，导致桩顶击碎，甚至桩身开裂而桩顶标高难以达到设计标高。处理措施：1）实践证明在桩底增设十字型桩尖，能使PHC桩更具有导向性和较强的挤土破岩的能力；2）当增设十字型桩尖还不能改变沉桩深度的情况下，可以适当采取植桩方法解决桩顶标高问题。
（2）桩顶偏位。原因分析：1）喂桩时未对准桩位；2）桩尖被孤石障碍物挤偏；3）两节桩施工接头不直，桩中心线成折线形，桩顶偏位。处理措施：桩尖对位时要准确，认真做好地质勘察，提前做好清除方案。桩头对接应保持上下顺直，接头严格按规程操作施工。
四、结语
综上所述，高强预应力混凝土管桩具有较强的挤密性和固结性特点，而且施工简单，速度快，无污染，在工期紧张的情况下采用效果尤为突出。本次工程在PHC桩施工完后，我们对桩基进行检测全部合格，单桩承载力满足设计要求。
参考文献
[1]冯波.预应力高强混凝土管桩在施工过程中的质量控制[J].安徽建筑，2009，（2）.
论文作者:冯观龙
论文发表刊物:《基层建设》2017年第18期
论文发表时间:2017/10/17
标签：预应力论文; 管桩论文; 桩头论文; 标高论文; 承载力论文; 桥台论文; 焊条论文; 《基层建设》2017年第18期论文;