PHC管桩静压法施工应用及质量控制

赵 蓉

(山西三建集团有限公司，山西 长治 046011)

0 引言

近年来，预应力高强混凝土管桩(以下简称PHC管桩)作为一种较新型的基桩被大量采用，许多高层建筑原本采用的钻孔灌注桩已有不少被PHC管桩所替代，特别是采用静压法进行PHC管桩的压桩施工，因为其具有很多方面的优势，应用发展空间很大。

1 PHC管桩的应用优势

1)单桩承载力较高，桩身混凝土强度能达到C80，可打入较密实的粉质粘土及夹沙层中，通过对桩身周边土的挤压，桩端承载力可提高80%以上；

2)性价比较高，与钻孔灌注桩相比，可节约30%的成本；

3)适用范围广，单桩承载力可从600 kN至4 800 kN，适用于高层建筑；另外，如在同一建筑物基础中，管桩直径还可以根据荷载的大小分别选取；

4)质量稳定性较好，PHC管桩是工厂化预制的，因此容易实现专业化、标准化生产，桩身有保证；

5)有利于施工现场的环境保护，不产生钻孔灌注桩满地泥浆的情形；且无震动，无噪声，对周围社区居民生活、学校不造成影响。

2 应用工程的概况

枫丹丽苑工程项目地基处理应用PHC管桩，采用管桩PHC-A400(95)-29C(摩擦桩)群桩布桩方案，工程桩混凝土强度等级为C80，外径为400 mm、型号C型，壁厚95 mm，工程桩桩长29 m，要求单桩极限承载力不得小于3 200 kN；工程桩总桩数为316根，桩顶标高为-9.450 m，桩顶绝对高程为912．250 m；上下节桩拼接成整柱时，采用端板焊接连接。

桩端持力为粉质粘土，桩侧为粉土、粉质粘土等。成桩选择静压法压桩，标高控制和压桩力控制相结合的原则，以控制桩的设计标高为主，压桩力作参考。

3 PHC管桩静压法施工工艺

PHC管桩静压法施工作为一种环保、高效的PHC管桩施工方法，其施工工艺流程如下：

定桩位(测量、编号、复核)→压桩机到位(确定型号、技术参数)→吊桩、对中(控制吊点、垂直度)→焊桩尖→压第一节桩(观测桩垂直度)→焊接接桩→压第N节桩(全过程测量、调控)→送桩、终桩(对桩顶设计标高、送桩压力进行监测、控制)→移机(注意地基承载力、压桩顺序)→截桩(锯桩器截割)→桩基检测(承载力、桩身完整性)。

4 PHC管桩施工的质量控制环节

4.1 PHC管桩制作质量控制

本工程使用的 PHC管桩为工厂化预制生产，采用派专业人员到现场监造的方式进行质量监控，按照有关国家、行业标准GB/T 13476先张法预应力混凝土管桩,JC 888先张法预应力混凝土薄壁管桩进行质量控制及验收。对PHC管桩进行出厂前检查，认真检查和确认其外观质量、规格、批号、制作日期及验收状态等相关内容进行。

4.2 PHC管桩运输及堆放

1)经对现场同条件混凝土试块进行抗压强度检验，已达到设计强度100%,开始起吊、运输，在吊运过程中轻吊轻放，避免剧烈碰撞。

2)运至项目工地时，由现场质量员、材料员共同对各个管桩进行进场质量检查验收，确保进入现场所有管桩的质量。

3)PHC管桩进入现场后，按不同规格、长度及施工流水顺序叠层堆放在平整坚实的场地， 共堆放了四层，底层桩垫于枕木上。

4.3 静压法沉桩质量控制

4.3.1静力压桩机的选择

根据压桩机械的性能及本工程桩的设计施工要求，本工程选用ZYC600B-B型液压式压桩机，对压桩场地进行平整压实，经检验场地的地基承载力满足压桩要求。

4.3.2试沉桩

为了核对地质资料的正确性，选择沉桩机械技术参数及确定控制沉桩的条件等施工参数，管桩正式施工前先行试沉桩三根。

试沉桩施工完成10 d后做静载试验，待试桩报告做出后，经过对平面图中工程桩的布置及长度进行核实并满足相关要求后，准备进行工程桩的施工。

4.3.3工程桩施工

1)管桩沉桩过程中，使用经纬仪监控PHC管桩初始进入地面的垂直度，要求其偏差不超过0.5%；沉桩过程中经常观测，保证送桩器与桩身在同一中心线上。成桩后桩位允许偏差小于150 mm。

2)在沉桩过程中，每一根桩做到一次性连续并压到底，接桩、送桩连续地进行，尽量缩短中间停歇的时间。沉桩过程中，由专人经常进行观测，若出现贯入度反常，桩身产生倾斜、位移或桩顶破损等异常情况时，立即停止施工，查明产生的原因并采取针对性的有效措施处理后，继续进行施工。

3)接桩要求。上下节桩拼接成整柱时，采用端板焊接连接。为了能够使上、下桩段保持对直，在下节桩的桩头处设置一个导向箍，经测量错位偏差符合要求(不得大于2 mm)。

焊接前，先检查管桩接头，看其是否合格，上下端板表面清理干净，直至焊接坡口处露出金属光泽，无油污和铁锈现象。焊接时，先在坡口周围上下对称点焊4点～6点，待上、下桩段固定后拆除导向箍再分层对称焊接，焊接采用二氧化碳保护焊，焊接层数为三层，内层焊渣必须清理干净后方可施焊外一层。焊缝饱满连续，且根部必须焊透，焊接接头的质量应采用探伤检测，抽样检验不得少于3个接头。

焊接接头采用自然冷却方法，冷却时间不少于10 min，然后继续沉桩。接桩的接头按设计要求不在一个截面，且相互错开。

4)本工程截桩使用锯桩器，从而保证截桩的质量。

5)沉桩完毕后，在桩顶采用C35微膨胀细石混凝土进行灌芯，混凝土填充长度为1.5 m。

5 沉桩过程中的注意事项

1)沉桩过程中，控制好桩机施工中止条件。当终压力达满载值但桩长不满足设计要求，连续送桩直至桩长达到设计要求；当压力值未能达到设计要求，但桩顶标高已达设计标高，继续送桩，直到压力值达到设计要求，如有特殊情况及时与设计人员协商解决。

2)沉桩过程中高出地面的桩头部分应加强保护，严禁施工机械碰撞或将桩头用作拉据点，沉桩完成后，应及时将桩位穴孔回填密实或做好覆盖。

3)严禁边沉桩边开挖基坑，基坑开挖应均衡分层进行，由于本工程场地地下水比基坑浅，应降水并符合要求后再行基坑开挖。

6 质量检查与验收

工程桩施工完毕后，进行桩身质量检验和承载力试验。采用低应变法检测桩身的完整性，检测桩数达到完成总桩数的15%。采用静载试验进行承载力检验，并形成桩基检测报告。

7 结语

预应力高强混凝土管桩静压法施工是一种高效、经济、环保的地基处理施工方法，只要做好PHC管桩的沉桩质量控制，严格按规范进行施工，就能保证管桩的沉桩质量。因此，PHC管桩静压法施工是一种很值得推广应用的地基处理施工方法。