研究市政道路管桩地基处理施工技术

向海勇

（湖南环达公路桥梁建设总公司，湖南 长沙 410000）

在市政道路工程施工中，为保证道路地基承载力，避免由于地基问题导致道路无法正常使用，需要采取有效技术做好地基处理。基于管桩的地基处理是指在地基土中沉入管桩，对地基土起到挤密的作用，以此提高地基土承载能力，防止沉降和变形的发生。

1 工程概况

某市政道路工程地基处理拟采用管桩技术，包含400 mm与500 mm 2种桩径，压桩方法为静压法，即通过静压把管桩一次性压入至设计要求的标高，减少停顿。管桩的具体设计参数见表1，管桩地基处理施工工艺流程见图1。现围绕本道路工程实际情况，对地基处理中管桩技术应用做如下分析。

表1 管桩设计参数

图1 管桩地基处理施工工艺流程

2 施工技术

2.1 测量放线

这是管桩施工第一步，也是决定后续施工能否顺利进行最重要的一步，必须引起相关人员的高度重视。以建设单位所给控制坐标点为依据，结合桩位布置图对桩群控制轴线进行测设；然后根据设置的轴线对每个桩位进行放样；再对高程的控制点进行测设，以此对桩顶的实际标高进行控制；在施工过程中，要经常对轴线与控制点实施复核，避免产生偏移[1]。

2.2 配桩

在打桩之前以现有地质资料为依据，并结合设计确定的桩长开始配桩，在配桩的过程中应注意以下几点：

（1） 先施打深桩再施打浅桩， 先施打挎中桩再施打边桩，先施打近桩再施打远桩，按照上述要求施工能减小桩基侧向位移。

（2） 在群桩施工过程中，应先施打较深桩，然后对浅桩进行施打。

（3） 在每根管桩的桩身上都要按照1 m的间隔距离设置标记，以此为桩实际入土深度确定提供方便，并在施工要记录好管桩每下沉1 m所需的时间。

（4） 为保证工程质量，实际的配桩在设计长度基础上增加了0.5～1.0 m，具体需要根据现场实际情况确定[2]。

2.3 插桩

对桩进行打入时，一般很难进行角度修正，对此必须保证就位的准确性。插第一节桩时，应使位置准确无误，刚开始应较轻，随时检查，如果发现偏差，应立即进行调整，如偏差较大，应拔出重新施打。对桩垂直度进行校核时，可借助垂直角，也就是使两个经纬仪互成直角，确保导架始终处在垂直的状态。需要注意的是，经纬仪不能设在会受到打桩影响的位置，同时要经常调平，避免偏斜。在打桩时使用吊机起吊，将单点绑扎牢固后，采用滑行法进行吊立，达到直立状态后将其吊入夹子箱，与桩位对准之后开始校正。首节桩定位及垂直度尤为重要，直接影响整根桩，所以务必保证定位的准确性，使桩尖与标桩部位完全对准，同时垂直度要采用吊锤实时监测，偏差不能超过桩长的0.5%。如果桩顶部不平整，则可以使用麻袋将其垫平。另外，考虑到桩头具有的衬垫效应会影响到锤击应力，所以可适当延长锤击持续时间，或降低锤速与应力，铺设厚度较大的木桩垫[3]。

2.4 压桩

（1） 将桩机就位之后，用经纬仪对桩身垂直度进行检查校验，要求偏差不能超出桩长的0.5%。经检查确认合格后开始压桩，压桩的速度应严格按照2 m/min以内进行控制。

（2） 在压桩的过程中，应做好对桩机的调整，使其始终处在水平状态，使管桩能够沿垂直方向下沉，防止断桩等问题的发生。

（3） 压桩必须一次性达到设计确定的标高，尽可能减少停顿，一般同一根桩最大间隙时间为30 min，在沉桩时要做好相关记录。

（4） 在沉桩时一旦发生桩顶被破坏、漂移与倾斜等问题，需要在查明原因后立即处理，处理完成经检查确认合格后才能继续施工[4]。

（5） 具体的沉桩方法为：开启油缸对桩施压，在沉桩的过程中，应对桩身的垂直度与油表实际读数进行连续观察。送桩杆、桩身及桩帽必须处于同一直线，桩架根据额定总重进行配重的设置，桩机的运转应始终保持正常，力求一次性把桩压到设计规定的标高，中间不能停顿太长时间。

2.5 接桩

（1） 当桩端和地面之间的距离为1.0～1.2 m时开始接桩。

（2） 接桩的方法为使用端板进行焊接，层数应达到两层以上。

（3） 在接桩的过程中，应确保两根桩始终处于同一铅垂线。

（4） 及时清理附着在端面与焊接表面上的锈迹、泥土及油污。

（5） 为了使两节桩的对位达到准确，建议在接桩时使用导向箍，通过对导向箍的设置能将对位偏差控制在2 mm以内。

（6） 完成对对位偏差的检查与校正之后，先进行对称焊接，达到4～6个点以后将导向箍拆除。

（7） 焊接方法宜选用气体保护焊，施工人员应持证上岗，在焊接施工中必须按照相关规程操作，以保证焊接施工质量。

（8） 对第一层进行焊接的过程中，应适当增加电流与熔深。将桩头焊接好以后需要自然冷却一段时间，待达到稳定后开始锤击，管桩焊接如图2所示。

图2 管桩焊接

2.6 截桩

（1） 如果管桩由于客观原因无法达到设计要求的标高，则要截除多余桩端。

（2） 截桩主要使用锯桩器进行，禁止由人工使用大锤对管桩进行横向砸击。

2.7 质量控制

为保证地基处理管桩施工顺利完成，并达到预期的质量和效果，需要在施工中采取以下措施认真做好质量控制工作。

（1） 轴线与桩位应由专门的测量人员进行施放，然后由相关部门进行复核，经复核确认无误后即可在施工中使用。

（2） 做好对管桩的质量检查与试验，首先进场管桩要有齐全的试验报告及合格证明，安排专人对管桩的外观进行全面检查。如果外观不满足要求，如尺寸不合格或混凝土实际强度没有达到要求等，则不允许进场施工。

（3） 为保证地基处理效果，本工程应使用强度较高的预应力砼管桩。管桩的尺寸偏差，按照以下要求严格控制：①长度偏差不能超过±0.5%～±0.7%；②端部倾斜程度不能超过桩径的0.5%；③管桩的外径偏差不能超过±4 mm～±5 mm；④管桩的壁厚偏差不能超过-5 mm；⑤管桩的弯曲度不能超过桩长的0.1%；⑤端头板的平整度偏差不能超过2 mm[5]。

（4） 管桩外观应达到以下要求：①在管桩局部分布的麻面与粘皮总面积应控制在桩身总面积0.5%以内，且深度不能超过10 mm；②管桩的内表面和外表面均不允许存在露筋的现象，也不能有纵向及环向开裂；③管桩端面与主筋墩头均不可超出端板的平面，同时不能存在脱头与断头；④管桩内面混凝土不能有坍落的现象。

3 结语

综上所述，管桩的利用能大幅提高市政道路地基承载力，为后续道路施工奠定良好基础。目前，本工程地基处理管桩施工已经顺利完成，经初步检测，管桩质量合格，效果显著，成型后的地基满足设计与规范要求，说明以上管桩施工技术合理可行，对类似工程项目有一定参考借鉴价值。