1工程概况

 

　　沪杭铁路客运专线第三合同段横潦泾特大桥位于上海市松江区境内，本桥段桩基工程中共有PHC-B型管桩984根，管桩直径为1.0m，壁厚130mm，桩长为52-69m不等。PHC管桩施工时共分四节打入，与承台连接的第一节管桩长度原则上不小于16m，上、下节桩之间的连接采用端板焊接连接，管桩的施工控制以桩长为主以贯入度为辅。每个承台有8根管桩和10根管桩不等。

 

　　2工艺试验桩

 

　　单桩竖向抗压静载荷试验成果表明，试验桩357#-4的单桩竖向极限承载力不小于4000KN，大于设计要求Pmax=3489.8KN，最大沉降5.95mm，小于设计规定7.9mm。

 

　　通过试验桩的施工参数及静载试验结果，我们可以得出以下结论：

 

　　（1）采用12.8t重导杆式打桩锤（落锤高度为1.8m）能够满足施工要求；

 

　　（2）58m长的PHC-B1000（130）管桩承载力能够达到设计要求的最大承载力，对应的最大沉降量也小于设计规定的最大沉降量；

 

　　（3）施工最后30cm平均贯入度12cm/10击，能够满足设计要求。

 

　　通过工艺试验桩，们不难看出两种打桩锤各有优缺点，可以优势互补，是比较理想的沉桩设备，所以最后决定选用DD15型打桩锤和D100-3型打桩锤作为沉桩施工的打桩设备。

 

　　3PHC管桩施打工艺

 

　　3.1插桩

 

　　在打桩前，用2台经纬仪对打桩机进行垂直度调正，使门架垂直，并应在打桩期间经常校验检查，随时保持门架的垂直度。插桩就位位置是保证打桩精度的关键，正确的插桩方法如下：以地桩为中心，用石灰撒出与PHC管桩的外直径相等的圆，就位时将桩尖对准圆圈即可。

 

　　吊桩时采用单点吊法将管桩吊直，并用钢丝绳捆绑控制桩的下端，使桩尖插在白灰圈内，桩头部插入锤下面的桩帽套内就位。插桩后，应调整桩机门架，使之与打入方向成一直线，可使用经纬仪（直桩）测定垂直度，经纬仪应设置在不受打桩机移动及打桩作业影响的位置，并经常与打桩机门架成直角的移动，在确认桩的中心位置及角度无误后，再转为正式打入。

 

　　3.2打桩

 

　　先张法预应力管桩按桩长配桩由4节组成，底桩就位前，应在桩身上划出单位长度标记，以便观察桩的入土深度及记录每米沉桩锤击数。

 

　　直桩的控制：调直，使桩身、桩帽和桩锤三者的中心线重合，保持桩身竖直，第一节桩的沉桩质量非常关键，必须及时调整，由测量控制其垂直度偏差不大于0.5%，符合要求方可打入。

 

　　斜桩的控制：以本项目为例，按设计图纸要求采用12.5：1的斜率控制，在打桩机架上吊12.5米高度的锤球，然后用量程为1.5米的钢板尺水平固定在打桩机架上。打桩时先将管桩垂直送入桩帽，然后调整角度使锤球与钢板尺读数1m处对齐，待测量复核斜率符合要求后方可进行打桩。

 

　　3.3接桩

 

　　接桩采用端板焊接连接，焊缝等级为二级。当下节桩的桩头距地面0.5～1.0m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名电焊工对称施焊，焊接层数应大于等于三层，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。焊接采用二氧化碳保护焊，焊缝不得凸出桩身，可与桩身外壁平起或凹进1-3mm，表面不得有气孔、夹渣，弧坑裂纹、电弧擦伤，并按不小于20%的抽检比例进行手工超声波探伤。焊好的桩接头应自然冷却8分钟以上，涂刷环树脂涂层自然凝固后方可锤击沉桩。

 

　　3.4送桩

 

　　为将管桩打到设计标高，需要采用送桩器，送桩器用钢板制作，长度3-4m不等，一般送桩器长度视送桩深度而定。送桩器应有足够的刚度和较小的变形量，以有效地传递能量给桩。

 

　　送桩前，将送桩器的下端置于桩顶，上端由桩机夹桩器夹持。送桩器的规格和强度须适应桩顶、桩机的构造要求，外形不致使下打阻力明显增大，且易于拔出、以尽可能少带起土体。送桩器宜坚硬牢固、不产生弯曲变形、能多次重复使用。

 

　　3.5桩顶标高及贯入度确定

 

　　为保证能够将PHC管桩送入到指定的标高位置，应提前在送桩器上做好水平刻线，作为终锤标高线，送桩时只要将送桩器向下锤击到终锤标高线与水准仪十字丝的横丝对齐即可，终锤标高线的位置就是从送桩器底部向上量取定值，该定值为仪器高与桩顶标高之差。

 

　　由终锤标高线向下每隔10cm引一道水平刻线，连续引3道，在送桩到接近设计标高时可以数每下降10cm锤击数，以此来计算终锤时贯入度。

 

　　3.6终锤标准

 

　　管桩的沉桩以设计标高控制为主，贯入度为辅。设计控制指标为：

 

　　1、桩尖达到设计标高，最后10击贯入度小于等于12cm且总锤击数不超过规范规定的2500击时以设计桩尖标高为控制指标；

 

　　2、桩尖达到设计标高，最后10击贯入度大于12cm时即报设计院请设计院明确处理方案；

 

　　3、桩尖达不到设计标高，但总锤击数超过规范规定的2500击贯入度指标10击小于等于10cm同时桩尖标高与设计桩尖标高差值不大于2m时，即可终锤。

 

　　4施工应急处理

 

　　4.1打裂的PHC管桩处理

 

　　一般PHC管桩出现裂纹有以下几点原因：PHC管桩自身有质量缺陷、桩顶偏心受力、强行纠偏角度过大、地层太硬桩尖无法穿透。对于打裂的PHC管桩在处理时，通常采用在其外侧净距20cm处补加同直径、同桩长、同倾斜率PHC管桩的办法。

 

　　4.2打不下去的PHC管桩处理

 

　　对于打不下去的管桩视其截桩高度而定，如果截桩高度在2m以内，则不采取任何措施可以直接进度下道工序施工，如果截桩高度超过2m且单个承台截桩数量大于等于3根或是2根角桩的，需要补加同直径、同桩长、同倾斜率PHC管桩。

 

　　对于一些地质条件不理想，致使PHC管桩根本就打不下去的，则将该承台管桩全部改为钻孔桩，如果已经施打了部分管桩的，则在其旁边补加钻孔桩，补桩的最终目的和原则就是，保证该承台桩基各项技术指标都能够设计及施工要求。

 

　　6结束语

 

　　作为一种成熟的工程产品，由于PHC管桩性能卓越、工程适应性强，在施工中具有低噪声、无污染、施工速度快、文明施工等特点，在工程上越来越得到广泛应用。但其应用仍有一定的局限，如施工过程中对场地平整度及硬化强度要求较高，PHC管桩在铁路桩基上进一步的发展应用还应当突破一些施工技术的难题，如打裂桩头的处理，截桩高度的处理，贯入度的明确以及同一断面管桩接头率问题，这些问题都需要我们不断完善解决。

 

　　参考文献

 

　　[1]先张法预应力混凝土管桩（GB13476-1999）.

 

　　[2]预应力混凝土管桩（国家建筑标准设计图集）（03SG409）.

 

　　[3]先张法预应力混凝土管桩（DBJT08-92-2000）.

 

　　[4]钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）.