一、PHC管桩的概念及应用

 

　　PHC管桩，即预应力高强度混凝土管桩。是采用先张预应力离心成型工艺，并经过10个大气压、1800℃左右的蒸汽养护，制成一种空心圆筒型混疑土预制构件，标准节长为10m，直径从300mm～800mm，混凝土强度等级≥C80。

 

　　PHC管桩适用于基岩埋藏深、强风化岩层或风化残积土层厚的地质条件，它具有桩身质量稳定、单桩承载力高、施工周期短、质量易控制、无振动、噪音小、工程造价低等优点，在桩基工程中得到了广泛应用。

 

　　二、PHC管桩采用静压法施工的工艺

 

　　PHC管桩施工方法主要有锤击和静压两种。近几年来，随着大吨位(6800KN)压桩机的问世和静压沉桩施工工艺的完善，静压法施工工艺与锤击法相比具有较大优势，因此静压法施工被越来越广泛地应用。

 

　　1.静压PHC管桩工艺流程：

 

　　桩位测量放线→压桩机就位→吊桩、插桩→桩身对中调直→静压第一节桩→对桩进行焊接→静压第二节桩→送桩至桩顶设计标高→成桩、移机。

 

　　2.施工过程：

 

　　2.1机械选型可选用YZY系列静压桩机进行打桩。

 

　　2.2场地准备进行场地平整，场地坡度不得大于1/100，场地地耐力不小于140KN/m2。

 

　　2.3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。

 

　　2.4桩位测量根据基准点进行放样，将轴线控制点引出场地之外6-8米处，做好测量控制网建立，根据控制线、桩位布置图、总平图、放出每一根桩的桩位，施工中要复核桩位，防止桩位位移。

 

　　2.5桩机就位桩机移至桩位位置，将桩机调平，用桩机上的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，逐次加压。

 

　　2.6管桩插入管桩中心要对准桩位中心，之后提起管桩少许，进行桩尖焊接，根据工程实际情况也可采用无桩尖的压桩。管桩插入时，根据桩机上水平调节器平台机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，根据经纬仪指示调节机身水平度使桩身垂身；技术人员需对压桩过程全过程控制，以保证桩的垂直度。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等情况时应停止压桩，及时分析原因，采取有效措施后再继续施工。

 

　　2.7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，上下端板表面用钢丝刷清洗干净，坡口处刷至露出金属光泽。当桩端间隙较大时可用铁片填实，再施焊。

 

　　（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，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8分钟，严禁用水冷却或焊好后立即施压。

 

　　2.8终压

 

　　压桩应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24小时后，用与桩的设计极限承载力相等的终压力复压，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。

 

　　2.9截桩

 

　　截桩是在桩压好后将露出地面的管桩及时截除的施工工序。其采用的方法一般有人工凿桩法或用混凝土切割法、液压紧箍式切断机、液压千斤顶等设备切割。

 

　　3、静压管桩常遇问题及控制办法

 

　　3.1桩身断裂控制

 

　　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。控制办法：

 

　　（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。

 

　　3.2沉桩达不到设计要求的控制

 

　　管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。控制办法：

 

　　（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。

 

　　3.3桩顶位移控制

 

　　沉桩时，相邻的桩产生横向位移或桩身上浮。控制办法：

 

　　（1）采取降水或排水措施；

 

　　（2）采取先开挖基坑后压桩的措施。

 

　　3.4接桩处松脱开裂的控制

 

　　沉桩时接桩处出现松脱开裂现象。控制办法：

 

　　（1）接桩前将连接部位上的杂质、油污等清理干净；

 

　　（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，焊接预埋件应平整服贴，焊接后，认真检查，符合要求后再继续压桩。

 

　　在工程中采用静压法对PHC管桩进行施工，由于其混凝土强度高，单桩承载力强，桩身抗裂性好，穿透力强，增强了桩基础的质量。在同一桩基工程中可使用不同直径的管桩，布桩问题也容易解决，每根桩都能发挥出其承载能力。PHC管桩的单桩可以接成任意长度，不会受到施工机械能力和施工条件的局限，在工程中避免了淤泥软土地基等对桩基础质量的影响。其施工工期也较短，造价低，能够起到节约施工成本的作用。因此，值得进一步推广应用。

 

　　[1]罗骐先.桩基工程检测手册[M].第1版.北京；人民交通出版社，2002，32.

 

　　[2]姚谨英.建筑施工技术[M].第4版.北京；中国建筑工业出版社，2012；28。

 

　　[3]滕延京.建筑地基基础工程施工技术指南[M].第1版.北京；中国建筑工业出版社，2005；120。

 

　　[4]徐伟.建筑地基基础工程施工与验收手册[M].第1版.北京；中国建筑工业出版社，2006；18。

 

　　[5]杨效中.建筑工程监理基础知识[M].第1版.北京；中国建筑工业出版社，2003；287。

 

　　[6]姜晨光.桩基工程理论与实践[M].第1版.北京；化学工业出版社，2010；43。