1.工程概况

 

　　本合同段软土主要为第四系河漫滩相或沼泽相淤泥、淤泥质土、泥炭土，这类软土分布于平原区、河流谷地和山间洼地，多具含水量高，孔隙比大、高压缩性和低力学强度等特点。针对软土分布状况和其主要物理力学性质指标，结合路基工程对变形的要求，对于埋藏较深的软基处理采用静压管桩的方法进行处理。

 

　　2.静压管桩的设计及指标控制

 

　　（1）管桩类型：采用管桩型号C80-PHC-A300，先张法薄壁预应力高强砼管桩。

 

　　（2）管桩布置：新建和扩宽部分，管桩间距为2.4m，现有道路边坡宽度范围内的管桩的间距稍微大一些，为2.6m。桩间距主要按等边四边形布置。

 

　　（3）托板及褥垫设计：托盖板砼强度C25，30cm砂垫层与30cm级配碎石垫层，垫层中设两层土工格栅，土工格栅采用45～45型双向聚酯焊接土工格栅。

 

　　（4）指标控制：管桩施工原则上按压桩力及管桩长度双指标控制，管桩桩底穿过软弱层后，可不再按管桩长度控制，只要压桩力达到1.5倍设计单桩承载力，即可停止压桩，无须再复核桩长是否满足要求，且桩底不必深入持力层2.0m；管桩施工时，如果出现桩长超过设计桩长或者短于3.0m的情况，则停止该桩及邻近管桩施工，重新复核地质资料，查明原因；淤泥埋深铰浅的，必须穿透淤泥层。

 

　　3.静压管桩施工工艺

 

　　3.1场地平整。由于静力压桩设备机架重量加上配重总重量大，要求压桩机长船型履靴的接地压强不得大于120KPa，短船型履靴的接地压强不大于140KPa。施工准备阶段平整及处理施工场地，应达到地面平整、排水通畅、打桩机来回行走不陷机的要求。

 

　　3.2测量定位。认真复核管桩桩点位，必要时将坐标控制点、水准控制点按标准设置要求布设在施工现场，标准控制点数量满足施工需要及测量点间互相复核的需要即可，然后依据图纸精确算出尺寸关系或各桩位坐标，对桩位进行精确测放。

 

　　3.3桩机就位。在对施工场地内的表层土质试压后，确保承载力满足静压机械施工及移动过程中不至于出现沉陷，对局部软土层可采用事先换填处理或采用整块钢板铺垫作业。桩机进场后，检查各部件及仪表是否灵敏有效，确保设备运转安全、正常后，按照打桩顺序，移动调整桩机对位、调平、调直。

 

　　3.4管桩的验收、堆放、吊运及插桩管桩的进场验收：管桩进场后，应按照《先张法预应力砼管桩》（GB13476-1999）的国家标准或各地区的地方标准对管桩的外观、桩径、长度、壁厚、桩身弯曲度、桩端头板的平整度、桩身强度以及桩身上的材料标识等按规范进行验收，并审查产品合格证明文件，把好材料进场验收关。根据设计及施工规范要求等级将不符合要求的管桩清退出场。

 

　　（1）管桩的堆放：现场管桩堆放场地应平整，采用软垫（木垫）按二点法做相应支垫，且支撑点大致在同一水平面上，见图1。当管桩在场地内堆放时，不宜超过4层；当在桩位附近准备施工时宜单层放置，且必须设支垫。管桩堆放要按照不同型号、规格分类堆放，以免调运施工过程中发生差错。管桩在现场堆放后，需要二次倒运时，易采用吊机及平板车配合操作。如场地条件不具备时，采用拖拽的方式，需要采用滚木或者对桩头端头板采取一定的保护措施，以免在硬化地面上滑动时磨损套箍及端头板。

 

　　（2）管桩吊运及插桩：单根管桩吊运时可采用两头勾吊法，竖起时可采用单点法。管桩起吊运输过程中应平稳轻放，以免受振动、冲撞。（管桩起吊示意图见图2）。

 

　　管桩吊起后，缓缓将桩一端送入桩帽中，待管桩放入桩机夹桩箱内扶正就位后，根据需要焊接开（闭）口型桩尖，然后将桩插入土中0.5m～1.0m的深度后，用两台经纬仪（在接近90度的夹角方向）双向控制桩的垂直度，条件不具备也可采用两个线锤进行垂直度控制。通过桩机导架的旋转、滑动进行调整，确保管桩位置和垂直度符合要求后压桩。

 

　　3.5压桩施工工艺。

 

　　（1）通过夹持油缸将桩夹紧，伸直，将压力施加到桩上，在压桩前，按设计单桩承载力要求与试桩实际结果，调整桩机配重，下桩桩夹中心与测定桩位中心偏差不得大于20mm，并用线锤和全站仪调整桩架使桩垂直，其倾斜度偏差不得大于0.5%后开始压桩。在施工过程中，指挥人员及进调整。

 

　　（2）当桩顶压至地面需要送桩时，应测出桩的垂直度并检查桩头质量，合格后应立即送桩，压送桩作业应连续进行；送桩应采用专制钢质送桩器，不得用施工用的工程桩作送桩器，将桩送到设计要求。

 

　　（3）接桩前，再次复核桩位。沉桩前检查各部件和电源情况，为防止中途停机过长，土体固定不能施压而造成废桩，焊接桩插入土中要求预留0.8m长度置于地面以上，便于焊接，焊接前要求清理端头板上的土，焊接时应先四周焊固定校正。然后对称焊接。焊条宜用E13，焊缝要求饱满，进行二次焊接，并用二台相互正交的经纬仪严格控制接桩的中心偏差与节点弯曲度。当采用焊接法接桩时，应检查接桩用焊条的质量，满足规范要求的电焊接桩焊缝检验标准；当采用机械快速接头时，接头质量应符合国家标准图集《预应力混凝土管桩》（03SG409）要求。

 

　　（4）接桩后经检查确认，进行再压桩，重复上述压桩和接桩程序，直至满足桩长要求。试桩因考虑到静载荷要求，桩长应根据标高情况适当加长，沉桩后以不低于地表以上40～50cm为宜。

 

　　3.6异常情况处理方案。关于挤土效应和振动影响的防治方法：控制布桩密度；控制沉桩速率，一般控制在1m/min左右；设置袋装砂井或塑料排水板，消除部分超孔隙水压力，减少挤土现象；沉桩过程中应加强临近建筑物、地下管线的观测、监护，对靠近特别重要的管线及建筑物可改其它桩型；控制施工过程中停歇时间，避免由于停歇时间过程，摩阻力增大影响桩机施工，造成沉桩困难。同时，应避免在砂质粉土、砂土等硬土层中焊接，制定合理的桩长组合。沉桩时遇到浅层障碍无法继续沉桩的防治方法：打桩前应对场地原有建筑情况进行详细了解，并安排进行探桩施工；当桩已入土较深，桩无法拔出时，可采用小型钻机降钻具放入管桩中间的空洞中钻孔，将障碍物钻穿后继续沉桩；选用的桩机能量大小应与设计要求、桩径、桩长及地质条件相匹配，即桩机选型、配重应符合施工要求。

 

　　（1）关于斜桩的防治方法：静压桩桩机机修施工前注意机械设备的检查维修；场地平整坚硬，不能使桩机在打桩过程中产生不均匀沉降；施工过程要严格控制好桩身垂直度；尽量减少接桩，预制管桩接头不宜超过3个，接桩宜在桩尖进入硬土层后进行；制定合理的施工顺序，桩基施工后的孔洞应及时回填，施工过程中加强对垂直度的控制；当遇到障碍物时应及时排除后再进行沉桩；采用预钻孔法，严格控制钻孔垂直度；合理布置桩位，桩与桩的中心距不小于5倍桩径；桩基施工后应在停歇期后再进行基坑开挖施工，基坑开挖应分层均匀进行，必须加强围护措施，防止土体对桩的侧压力在桩身上产生附加弯矩，以确保桩基工程的桩身结构的完整性。

 

　　（2）桩身抬高的防治方法：桩基完成后宜对桩身进行复压1～2次，甚至多次，即所谓“跑机”；桩基施工完成后宜进行必要的静载检测，以检验是否达到设计要求。

 

　　3.7施工注意事项。

 

　　（1）压桩前，再次复核桩位，及时校正，以免产生错误。压桩前检查桩机各部件和电源情况，以防中途停机较长，土体固结不能施压造成废桩。

 

　　（2）压桩前认真检查预制桩的质量，如有质量问题，禁止使用，绝对不压不合格的桩。按设计桩位平面图绘制桩位编号图，自备压桩记录外，报甲方和监理方各一份，以供监督检查之用。压桩时，随时注意桩的轴心受压，若有偏移要及时调整。严格按图施工做好压桩记录，已压的桩在桩位编号图上做好日期标出记号，以防多打、漏打。

 

　　（3）控制桩的垂直度是确保压桩质量的关键之一，以单向线锤和经纬仪控制桩的双向垂直度，确保在压桩过程倾斜度偏差不大于0.5%。严密监视压力值，如发现压力值突然上升或下降，暂时停压桩，待处理正常后才能续压。

 

　　（4）每根桩必须连接压入，不得无故间断，直到达到设计规定的控制标准，尽可能避免在桩尖接近设计持力层时进行接桩，截割桩头或余桩宜采用电动锯桩器。手工锯桩时，严禁采用大锤横向敲击或强行扳拉。

 

　　4.结论

 

　　采用静压管桩的方法对软土路基进行处理，需先对软土路基的分布及埋深进行检测和分析，再根据实际情况选择相应的管桩类型和桩机。在施工过程中，需对管桩的吊运过程进行专人管理，以免坠物伤人，重点要注意送桩、接桩和压桩的施工工艺，严格按图施工，出现意外情况，应及时分析和处理。