PHC管桩是建立在近代高性能混凝土（HPC）和预应力技术的基础上发展起来的混凝土预制构件。PHC管桩是专业工厂里通过采用先张法预应力和离心成型工艺，经过蒸压养护而成的一种空心圆筒体的等截面构件。运往施工现场之后，直接通过锤击或静压的方法沉入地下作为建（构）筑物的基础。由于其具有单桩承载力高、桩身质量容易控制、施工周期短、无施工现场泥浆排放问题等优点；同时，相对于钢筋混凝土预制方桩来说，PHC管桩具有桩身结构强度高、沉桩相对容易等优点，因此，近年来在各地各类房建、桥涵等的基础工程中均得到广泛应用。但是因为PHC管桩出现的时间还比较短，在各地的应用上还存在一些欠缺，再加上其施工特性，因此在施工过程中常常会存在一些问题。下面就PHC管桩的施工工艺和施工中出现的问题进行简单地叙述。

 

　　一、PHC管桩概述

 

　　PHC管桩的特点前面已经进行了简单地叙述，特点主要可以分为以下几点：

 

　　1单桩承载力高，单位承载力价格便宜

 

　　PHC管桩桩身混凝土的强度等级为C80，具有较强的性能，其单桩允许承载力达到2500～3200KN。因此可以作为高层或者是超高层建筑的基础，并且由于其单位承载力的造价低于预制混凝土方桩和钻孔灌注桩，且仅为钢桩的1/3～2/3，大大的节省钢材，为工程项目节约了资金。

 

　　2抗弯性能好

 

　　PHC选用的是高性能、高强度低松弛的阴螺纹钢筋作为预应力的主筋，这使得桩身具有较高的预压应力，能够达到较高要求的抗弯、抗裂性能，并且PHC还具有较强的贯入性能，能够穿透密实的砂层，也能够适应复杂的地理环境和地质条件。

 

　　3质量稳定可靠

 

　　PHC的生产方式是由工厂根据要求统一预制而成，利用先进的生产工艺和设备，使PHC的质量能很好的得到控制，这样也使得产品质量得到了保证，质量监测也更加方便。

 

　　4适用范围广

 

　　桩身耐防腐性能好，规格长度容易调整，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性强。

 

　　5施工速度快，工期短，现场管理方便

 

　　PHC是工厂商品化生产，能够按照施工要求及时提供产品，这就大大缩减了施工前的准备工作。另外由于是工厂预先预制好的产品，所以施工现场无砂石、水泥、无泥浆污染，对施工现场的管理工作十分有利，能减少对施工场地狭窄的工程项目占用的空间。

 

　　二、PHC管桩的适用范围

 

　　PHC管桩比较适用于基岩埋藏深、强风化的岩层或风化残积土层厚的地质条件。管桩的持力层一般选在强风化岩层中，通常当桩尖进入强风化岩层1～2m时即可满足设计承载力的要求，同时沉降量可与冲、钻孔灌注桩接近。可用于抗震设防烈度小于9度的地区。若施工时采用液压方法，可用于城市建筑密集区的基础施工，适用于对噪音控制较为严格的施工地点。对于工程项目是不是适合使用PHC管桩作为基础，首先需要设计人员对PHC管桩的工程性质有很好的、细致的了解，同时设计单位在设计时应该认真的对施工区域内的地质勘察报告进行认真的分析，避免在施工过程中出现不必要的问题。

 

　　三、施工技术要点

 

　　PHC管桩的施工顺序为：沉桩→测量放桩位置→桩机就位检查、调整→插桩→静压沉桩→接桩。

 

　　1沉桩

 

　　沉桩施工顺序按照先长桩后短桩，先大径后小径的原则，自中间分两边对称前进，或自中间向四周进行。

 

　　2测量放桩位置

 

　　放桩的位置在经过反复测量无误之后才能进行沉桩，施工过程中需要每天在施工前检查施打的桩位是否与邻桩之间的尺寸正确无误。为了便于送桩高度控制，需设一定数量的水准点。

 

　　3桩机就位检查桩机，确保设备正常运转，然后对设备的位置进行移动、对中、调直等。

 

　　4插桩

 

　　在插桩之前首先要用吊车取桩，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（短桩无桩尖），起吊支点宜在桩端（无桩尖）0.3L处；将桩吊起后，缓缓得将桩一端送入桩帽中，对位准确后，再用两台经纬仪（轴线互相垂直）双向调整桩的垂直度，通过桩机导架的旋转、滑动及停留进行调整；插入时的垂直度偏差不得超过0.5%，确保位置及垂直度符合要求后将桩压入土中。

 

　　5静压沉桩

 

　　由于地层较软，施加压力时在开始时单位时间下沉量比较大，沉降速度较快，随着沉桩加深，沉降速度变慢时，需要通过压力表读数进行控制管桩承载力达到设计要求。在整个沉桩的过程中，务必要使桩帽、桩身处在同一轴线上。

 

　　6接桩

 

　　接桩施工采用的是端板式焊接接头。当下节桩的桩头距离地面0.6～0.8m左右时，开始进行接桩。首先要将焊接面清洗干净，并在下节桩头上安装导向箍引导就位，当桩对好之后开始沿对称点焊4～6点加以固定，解除导向箍，实施对称焊接，保证焊缝的饱满连续。这些工作都完成之后，要等焊接好的桩接头冷却3到8分钟之后方可继续加载沉桩。

 

　　四、PHC管桩施工过程中的常见问题

 

　　1施工中停压时贯入度偏大

 

　　在施工过程中，经常会出现因为停压出现贯入度偏大，导致单桩承载力不能达到设计要求。出现这种情况主要是由以下几点造成的。

 

　　1.1由于土层特性造成的贯入度偏大的假象

 

　　如果施工中，桩端的持力层为粘性土层时，在沉桩过程中孔隙水的释放，又因为PHC管桩为挤土桩，这使得土体形成不饱和空隙，易在压力较低时形成冲剪破坏，如果重新固结则需要一段时间，并且桩侧摩阻力也必须在桩周土固结后才能得以提高，故桩停压时的贯入度有偏大的假象。有众多工程实践表明，如果桩端持力层为粘性土层，停压时估算的单桩承载力或压力值仅有计算值（设计值）的0.4倍～0.5倍；如果桩端土是中粗砂层，则可以达到或超过设计值（对于中粗砂层因其受桩沉入时的排挤而更加密实，密实的砂层使桩的承载力更高）。

 

　　1.2施工设备的选择不当

 

　　PHC管桩的施工设备通常应该是先根据地层状态估算出沉桩的阻力来选择适当的施工设备，并通过试沉桩验证沉桩工艺的可行性。但是在实际施工中，由于施工单位自身配备的机具的有限性，常常出现沉桩能力地层不相称的情况，如果沉桩机具的能量过大，就会出现停压时贯入度偏大的假象。

 

　　2沉桩不能达到设计高程

 

　　PHC管桩施工常出现无法沉桩达到设计要求的高程的情况，造成这种情况主要有以下几种原因：

 

　　2.1勘查资料误差大、勘查精度不够

 

　　在勘查过程中，是以单个勘探点的分层连线形成地质剖面，当勘探点之间的地层起伏有变化时，无法反应出实际的地层状况，尤其是探测点的位置不在桩基位置，并且此地地层变化又较为复杂时，地质纵断面往往无法正确全面的反应地层横向变化。

 

　　2.2露桩

 

　　由于持力层高低起伏较大，如果设计没有根据地层起伏对桩进行调整，常出现桩进入持力层一定深度之后因无法继续而终止，造成露桩现象。解决措施就是设计应根据试桩资料及时调整桩长，并及时通知生产厂家进行批量调整，另外就是对持力层起伏变化较大的施工场地采用管桩应慎重，避免出现频繁调换桩长或者是截桩。

 

　　2.3施工工艺出现的问题

 

　　首先是因为桩机设备与设计的桩长以及地层持力层性质不匹配，桩机的能量不足以使沉桩达到设计要求的高程，强行施行增加荷载，就会造成桩头或桩身的损坏，影响工程质量。另外在群桩基础施工时，如果因为沉桩顺序不当、桩距过于密集等造成挤土效应，不仅加大了沉桩施工难度，同时还对用料造成了浪费，增加了工程预算。

 

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