PHC管桩特点及施工控制

　　摘要: 本文着重介绍了PHC预应力管桩就本桩基工程施工完成后，通过桩基检测表明该管桩符合设计要求，质量可靠，成本低，值得推广。

　　关键词：PHC 管桩,基础工程,施工

　　预应力高强混凝土管桩(简称PHC桩)是近代高性能混凝土(PHC)和预应力技术的基础上发展起来的混凝土预制构件，PHC桩是专业工厂里采用先张法预应力和偏心成型工艺，经过蒸压养护而制成的一种空心圆筒体的等截面构件。运往施工现场后，通过锤击式静压的方法沉入地下作为建筑物的基础，这是一种新型的基桩。由于它的卓越性能，得到了建筑界人士的青睐，广泛应用在工业与民用建筑、桥梁、港口码头、水利工程等，在国家建设中发挥了愈来愈大的作用。

　　一、PHC桩的特点

　　①PHC桩单桩承载力高，单位承载力价格便宜，，可作为高层、超高层的基础，其单位承载力的造价比预制混凝土方桩和钻孔灌桩低，且仅为钢桩的1/3-2/3。并节省钢材，PHC桩选用高强度低松弛的阴螺纹作为预应力主筋，使桩身具有较高的预压应力，其抗弯、抗裂性能良好。

　　②PHC桩有卓越的贯入性能，能穿透密实的沙层能适应复杂的环境与地理条件。

　　③质量稳定可靠，由于采用工厂预制的生产方式，能利用先进的工艺和设备，质量容易控制，产品质量容易保证且桩质量监测方便。

　　④应用范围广，桩身耐防腐性能好，工程长度容易调整，使设计选用范围广，容易布桩，对桩端持力层起伏变化大的地质条件适应力强。

　　⑤施工速度快，工期短，PHC桩在工厂商品化生产，能按施工要求及时供桩，施工前期准备时间短，一般能缩短工期1-2个月

　　⑥施工现场文明，施工现场无沙石、水泥、无泥浆污染，对施工现场狭窄工程特别有利。

　　以某小区高层建筑PHC管桩工程为例：

　　一、 工程概况。

　　某小区高层住宅楼，框架剪力墙结构，建筑面积21196㎡.基础设计为管桩，.桩尖持力层选用④--③层中密卵石层与④—4层密实卵石层，单桩竖向承载力特征值为2000KN。最大试验荷载值为4000KN，采用筒式柴油锤施工共计PHC管桩247根，工程结束后，选取了3根桩做了静载试验，检测结果表明，桩基工程质量全部达到设计和规范要求。

　　二、 工程地质条件

　　据现场勘察及已有地质勘察资料分析，场地地层主要为：第四系上更新统冲洪积粉质粘土、细砂及卵石层。现将其岩土特征自上而下描述如下：

　　①杂填土：杂色，稍湿，松散，主要为粉质粘土夹少量建筑物垃圾组成，厚度0.55-2.00m

　　②耕土：灰褐色，稍湿，主要为粉质粘土，含植物根系及有机物，粘性较强，层厚0.45-0.9m

　　③-1粉质粘土：灰、灰黄色、湿、可塑。主要为粉质粘土，含有少量砾石，无光泽反应，干强度低，韧性低。层厚0.5-1.6m。

　　③-2粉土：灰、灰黄色、湿，硬塑，层厚1.10-4.20m

　　④卵石土：褐黄、灰黄、稍湿-湿，松散-密实，主要由砂岩、灰岩、玄武岩组成，次棱角状、次圆状、圆状等，一般粒径2.0-7.0cm，最大可达15-35cm，充填物主要是中细砂，次为粘土，含5-15%的漂石，勘探孔尚未揭穿该层，根据卵石的含量和密实度可分为四个亚层：

　　④-1松散卵石土：卵石排列十分杂乱，卵石含量15-30%，层厚0.60-5.77m

　　④-2稍密卵石土：卵石排列杂乱，卵石含量30-50%，层厚0.60～5.77m

　　④-3中密卵石土：卵石交错排列，卵石含量50-70%，层厚0.9-4.9m

　　④-4密实卵石土：卵石交错排列，卵石含量大于70%，控制厚度3.1-9.15.

　　⑤细砂：黄灰色～青灰色、饱和，中密，成分已长石、石英为主，次为云母片及暗色矿物，泥质含量约占15～25%，岩芯采取率90～95%。层厚1.50～6.75m。

　　三、 施工工艺

　　1、 由于施工场地开阔，周围场处于新建设中，管桩施工采用筒式柴油桩打桩，柴油锤型号45，冲击体质量4.5T，锤体总质量9.6T，常用冲程1.8-3.2m,当锤击贯入度≦2～4(cm/10击)时，停击。

　　2、 工艺流程，桩位测量放线→桩机就位→吊桩→插桩→桩身对中调直→打第一节桩→桩焊接→打第二节桩→当锤击贯入度达到设计要求→成桩移机

　　3、 施工准备

　　①场地平整：

　　工现场尽量平整，当有坡度时，坡度不得大于1/100，场地地耐力应不小于140KN/㎡打桩机工作要求，桩位中心距离周边建筑物的距离大于1/2桩基宽度。

　　②桩位测量准备：

　　根据基准线进行放样，将轴线，控制点引出场地之外6—8m处，做好测量控制网建立工作，然后根据控制线和设计图纸桩位尺寸放出每一根桩的位置，施工过程中经常复核桩位，防止因施工等原因造成的桩位位移。

　　③吊桩、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，起吊支点桩端0.3L处将桩吊起后，缓缓将桩运入桩帽中，对位准确后，再用两架经纬仪(轴线互相垂直)双向调整桩的垂直度，通过桩机导架的旋转移动及停留进行调整，插入时的垂直度的偏差不得超过0.5%，确保垂直度及位置符合要求，利用桩锤将桩压入土中。

　　④锤击沉桩：

　　因地层较软，初打时可能下沉较大，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同桩身方向调整，要尽量注意不使管桩受到偏心锤打，以至于管桩弯扭破坏。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，需更换桩基软垫，每根桩宜一次连续打完，不要中断，以免难以继续打下。

　　⑤接桩：

　　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名焊工手工对称施焊，焊接层数应≧2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￠4.00mm, ￠3.2mm，焊好的桩接头应自然冷却3—8分钟方可锤击沉桩。

　　⑥在沉桩过程中遇到下列情况应暂停打桩，查明原因后再按处理方案施工。

　　⑴沉桩过程中桩的贯入度发生突变;⑵桩头剥落、破碎;⑶桩身突然倾斜;⑷地面明显隆起临桩上浮或桩位水平移动较大;⑸贯入度或锤击数与试验成果明显不符;⑹桩身()曲线，不规则。

　　四、 打桩过程中应详细记录各种作业时间，每打入0.5—1.0m的锤击数。装位置的偏斜，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，必要时进行静载试验。

　　五、 为有效防止基础浮并保证基础和桩基的整体协同工作，PHC桩必须伸入基础不小于10cm，同时钻孔周边设置锚筋，锚筋伸入基础底板内与底板混凝土刚性连接。

　　选择合理的打桩施工顺序，能减小桩的侧向位移，对周围建筑物不会有大的影响，应根据基础形状先里后外、先深后浅，中心逐渐向外对称施工。

　　本桩基工程施工完成后，通过桩基检测表明该工程PHC预应力管桩符合设计要求，质量可靠，成本低，值得推广。

《PHC管桩特点及施工控制》

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