PHC管桩在软基处理中的应用
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摘要：本文结合沪宁高速公路扩建工程C1标段phc管桩处理软基的施工，通过施工方法的介绍和施工中注意事项的总结，为类似工程施工提供参考。
关键词：PHC管桩 软基处理 应用
1、 前言：在高速公路施工过程中，经常可以遇到各种各样的软弱地基，对此如不进行处理，将严重影响到建成后高速公路行车的稳定性、舒适性、安全性和路基的使用寿命，并且大大增加了返修、大修的额外投资费用，因此，为确保高速公路的使用安全、耐久，必须对软弱地基进行处理。一般常用的软基处理方法有挤密碎石桩、强夯、塑料排水板、粉喷桩等，在实践中这些处理方法也收到了良好的效果，在沪宁高速公路扩建工程C2标采用的PHC管桩进行软基处理，不但施工方法简便，而且费用极低，同样不失为一种较好的处理方法。
2、 工程概况：沪宁高速公路扩建工程C1标段CK75+300-CK75+976.4内，从地质纵剖面图看该段地面以下0-14米范围属Ⅱb黄色亚粘土，呈硬塑状，14-38米范围属Ⅳa灰黄色亚粘土，呈软塑状。设计采用PHC管桩进行软基处理，管桩砼强度为C80，直径为400mm，壁厚90mm，平均处理深度为20m，间距为3.0米，呈正方形布置，桩长组合11米+9米。
3、 施工工艺流程图：清表整平---填前地表土翻松20-30cm，掺灰5%压实至87%---填筑20cm灰土、整平压实至90%---桩位放样---静压机就位---经纬仪调整垂直度---静压第一节桩---起吊第二节桩---点焊接桩---检查焊接质量和垂直度---静压第二节桩---重复前面的压桩工艺直至设计标高---查整桩质量
4、 资源配置
4.1机械操作工及测量工、试验工、辅助工人：机械操作工16人，测量工3人，辅助工人16人。
4.2机械设备：静力压桩机1台、起重机2台、长挂车10台、发电机3台、电焊机2台。水准仪、经纬仪各1台，皮尺、3米直尺、锤球、线绳等各1套。
5、材料的产地、规格及技术要求：
该工程预制管桩采用材料准入单位为江苏建华管桩有限公司生产的管桩，每节标准长度为11米、9米、10米、8米，按《先张法预应力砼管桩（GB13476-1999）》执行。
6、施工方法
为了确定静压预制管桩的施工工艺的可行性及相关的施工控制参数，同时验证地质条件是否与图纸相符，在CK75+900-CK75+950施工段第4排第1、2、3、4列，第3排第1、2列，选取6根管桩进行试桩施工，合格后进行总结，再进行大面积施工。
6.1桩位放样：软基处理地段地表翻松处理压实后，填筑20cm灰土、整平压实至压实度达到90%以上，然后根据设计文件和技术交底所确定的坐标和控制水准点进行桩位放样，采用经纬仪定出桩位。用消石灰作出桩位的圆形标记，圆心位置用小木桩标记，并注意保护所标记。
6.2 压桩：用钢绳绑住桩身单点起吊，小心移入桩机，然后调平桩机，开动纵横两向油缸移动桩机调整对中，同时利用相互垂直的两个方向经纬仪检查垂直度。第一节桩入土30～50cm后检查和校正垂直度，垂直度控制在0.5%以内，开动压桩装置，记录压桩时间和压力表读数，保持连续压桩并控制压桩速度1m/min～2m/min。
6.3 接桩及焊接要求：接桩时其桩头要高出地面1.0m左右；接桩前下节桩的桩头加上定位板， 然后将上节桩吊放下节桩端上，依靠定位板将上下桩接直，其错位偏差不大于2mm；上下桩如有空隙，用锲形铁片全部垫实焊接牢固；管桩焊接之前，上下端表面用铁刷清理干净，直至其坡口处刷出金属光泽；焊接时应分层焊接，在坡口四周先对称点焊6点，焊接由两个焊工对称进行；焊接不得少于2层，层间焊皮要清理干净，焊缝达到三级要求；焊接好的桩头应自然冷却，冷却时间至少8min，严禁用水冷却。
6.4送桩：送桩前用水准仪确定地面标高，在送桩杆上作记号，送桩过程中进行跟踪，动态检查送桩深度。送桩器下端宜设置桩垫，桩垫厚度均匀并与桩顶全断面接触。
6.5终止送桩：正常情况按设计压桩力送桩，达到设计高程后持荷（正常压力）10min且每分钟沉降量不超过2mm后方可结束送桩。
6.6截桩：如需截桩，要有确保截桩后管桩质量的措施，严禁使用大锤硬砸，要先将不需要截除的桩身端部用钢箍包紧，然后沿钢箍上沿凿槽打穿后，用锤打下，用气割法切断钢筋。
6.7压桩记录：施工现场必须有技术人员对所有沉桩的施工过程如实进行记录，描述施工过程中发生的意外情况及处理结果，并将每天沉桩记录的复印件在24小时内报送监理工程师。压桩记录按监理工程师规定的统一格式填写。施工现场必须有技术人员记录压桩过程的各种相关数据及各桩施工的先后顺序。
7、 静压预制管桩施工注意事项：
7.1在压桩开始时，要严格控制桩位及坚桩的竖直度或斜桩的倾斜度，在压桩过程中，要随时注意防止桩的偏移。并不得采用顶、拉桩头或桩身的办法来纠偏，以防止桩身开裂并增加桩身附加力矩。
7.2压桩时，遇有下列情况之一，要立即暂停，并报告监理工程师，查明原因后，采取适当措施报经监理工程师同意后，方可继续压桩。
（1）、压入的管桩未达到设计标高却无法继续压入；（2）、桩身突然倾斜、位移或压桩时有严重回弹；（3）、桩头破碎或桩身开裂；（4）、桩周地面有严重隆起或下沉；（5）、桩架发生偏移或晃动；（6）、整根桩压桩完毕，桩有上浮。
7.3 压桩时，如发生断桩、裂桩或位置不准确的桩，要进行更换或处理。
7.4损坏桩的处理：（1）、桩如有长度不符设计规定的、明显裂纹，或任何缺点影响其强度、抗弯能力或寿命时，都将被认为有缺陷的桩，不得使用于工程中。（2）、由于桩本身原因，或由于不正确施工操作而使桩损坏、位置偏移、没沉入到图纸规定的标高，都必须加经纠正和补救，纠正可采用以下方法：将桩拔出，换用新桩，必要时换用长的桩；或在有缺陷桩的旁边再补一桩。
8、管桩的施工质量检验标准
9、 小结
沪宁高速公路扩建工程C1标PHC管桩施工完成后，经监理单位和业主组织检查验收，桩基承载力符合设计及规范要求，现沪宁高速公路扩建工程已通车两年多了，经过PHC管桩处理的该段路基未出现任何不均匀沉降及路面裂缝等质量问题，实践证明，PHC管桩用于处理同类软土地基的施工，只要做好桩间距的控制和现场施工过程中每道工序的严格控制，不仅能够确保工程质量，而且可降低工程造价，节约投资。
参考文献：
[1] 谢大伟. PHC管桩桩网结构在高速铁路软基处理中的应用[J]. 黑龙江工程学院学报（自然科学版）. 2010（03）
[2] 李瑞梅. PHC桩在高速公路软基处理中的技术应用[J]. 中国新技术新产品. 2009（06）
[3] 王爱军. 预应力管桩复合地基在高等级公路软基处理中的试验研究[J]. 中外公路. 2009（04）