大直径PHC预应力高强混凝土管桩施工 Construction of Large Diameter PHC Prestressed High Strength Concrete Pipe Pile
畅军CHANG Jun（中铁一局集团第四工程有限公司威阳712000）(China Railray First Bureau Group Fourth Engineering Co. JId. Xianyang 712000 China)
摘要：PHC预应力管桩是预应力高强混凝土管桩的简称.PHC预应力管桩具有耐打、耐压穿透能力强单桩竖向承载力高抗震性能好耐久性好造价适宜施工工期短等特点并因此被广泛应用到工程项目中.基于此文章探讨分析了大直径PHC预应力管桩施工工艺以供参考.
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关键词：预应力管桩质量控制
Key words: prestresed pipe pil; quality contrl
中图分类号：TU528.31 文献标识码：ADOI:10.14018/j.cnki.cn13-1085/n.2019.17.034
1工艺原理
的特点，一般采用步履式打桩机（配大吨位 根据大直径管桩吨位大、桩基节段长导杆桩锤）施工打桩机组成包括桩架、桩锤及附属设备等.桩架为一钢结构塔架.为 便于起吊管桩和桩锤，会在其后部设有卷扬机.两根导杆组成一个导向架并将其设置在桩架前面，可用于控制打桩方向确保桩能够依据规定要求贯入地层.设置两根 平行的竖直导杆在桩架前部，然后在两根导杆之间安装桩锤用于提升吊钩吊升.
是打桩机的基本技术参数.桩锤压缩空气 冲击部分重量、冲击动能和冲击频率或蒸汽为动力，组成部分包括锤座和锤头有双动汽锤和单动汽锤两种.单动汽锤的锤头一般是汽缸或柱塞头上升由 蒸汽驱动之后任其沿锤座的导杆下落而打桩.双动汽锤的锤头通常是加重的柱塞锤座一般是汽缸，锤头上升由蒸汽驱 动再驱动锤头向下冲击打桩.高速度、高频率的上下往复在桩贯入地层时会出现振动如此不仅摩擦阻力较小，且打桩效 果更优.可人工控制汽锤的进排汽旋阀的换向，也可实现自动控制，两种方式均可实现汽锤的冲击行程调节
2PHC预应力管桩施工工艺分析 2.1PHC管桩的加工、运输及吊装
2.1.1管桩加工
PHC管桩的加工在工厂定制，管桩的材料、性能、外
作者简介：畅军（1982-）男，宁夏中卫人毕业于黑龙江大学研 究方向为道路桥梁
图2管桩断面图
观质量及尺寸、强度等要求应满足《先张法预应力混凝土管桩）（GB13476-2009）及其他相关规范的要求；1m直径管桩分节长度在7-30m之间，管桩的分节长度及单墩管 桩断面接头应满足设计（与承台相接的管桩长度最小长度要求每根管桩接头数量要求）及规范要求.
2.1.2管桩运输及存放
①管桩运输.
PHC管桩采用半挂车运输，每车吨位在80t左右，可
运输4-5节管桩（应根据进场道路承载情况对运输的吨履带吊卸车；管桩运输过程中各层间应设置垫木支承垫丝绳、桩锤、桩架等并进行试运转发现问题及时处理. 位进行调整防止对道路路面造成破坏）现场采用大吨位木上下对齐材质一致同层垫木应保持同一平面.
②管桩存放.
桩配套供应，由于每节管桩吨位较大应避免现场二次倒尖和锥形钢桩尖除此之外还可以选择其他形式的桩尖.查只有检查结果符合标准才能真正投入使用.管桩在起也可要求厂家直接焊接在第一节桩底部.吊、搬运和堆码时应防止冲撞和发生附加弯矩存放场地地基应经过加固处理.根据现场情况如需在存放场堆放，桩最下层应采用多支垫存放.垫木应均匀放置在同一水专人进行指挥钢丝绳应经过检算吊点的选择应满足规范平面上存放层数不能超过3层堆放的过程中应采取可 靠的防滑、防滚安全措施.
③管桩的吊装.
头0.211（L为管桩长度）处.
用四点吊法吊点各设置在两端0.IL、0.33L处.
2.2PHC预应力管桩施工顺序
划确保施工顺序经济、合理.
题最好不要从周边向中间进行针对亚黏土和黏土地区， 施工为保证桩的施工质量避免出现中间土壤被挤密问而过松也不利于施工开展应注意适度.为避免出现桩基不均匀沉降问题尽量不要按一个方向前进施工客易使土挤向一边，但若桩距大于4倍桩径，可不见施工过程控制难度较大对场地、机械等方面要求较高，受该限制.
桩时的挤土对其形成不利影响应采取跳打的方法或者沿着被保护的建筑物方向进行沉桩.
图3桩靴
2.3沉桩施工
施工前应检查各主要设备包括动力线路、卷扬机、钢
2.3.1桩靴的选择及对位安装
桩靴应根据地质条件和设计要求选用（在较易沉入对管桩应堆放在桩机前进方向的右侧，一次就位上下的地段也可不选用）常用的桩靴有十字形桩尖、开口型桩运在每个台处平整加固临时存放场地按要求设置两现场测量放样之后应用白灰线标出桩位轮廓线，以便精支点存放进入到现场的桩都必须进行严格的质量复确对位桩靴可在第一节管桩起吊前对位安装现场焊接：
2.3.2直桩施工
则对长度不大于15m的管桩，最下层宜按照规范要求采核对配桩长度是否满足设计桩长连接接头是否错开等.桩 打桩前应对到场的PHC预应力管桩进行检查和报检，用两支点位置放在垫木上：长度大于15m的管桩及拼接节应摆放在桩机正前方不能斜向或长距离起吊起吊应有要求起吊时应有限位防止桩节摆动使其缓慢套入桩帽 内.开始沉桩时应起锤轻压或轻击数锤观测桩身、桩架、桩锤的垂直度是否满足设计及规范要求如不满足则应拔出管桩GB13476-2009要求采用两点吊法，吊点位置在两落锤高度不得大于2m.第一节管桩下沉较为容易应采用低 长度不大于15m的管桩按照《先张法预应力混凝土重新对位待其一致后即可按正常落锤高度进行沉桩，一般提锤、轻打下随着沉桩的加深沉速减慢逐步增加起锤高长度大于15m且小于30m的管桩，应按规范要求采度在沉桩的过程中要保持桩锤、桩身在同一轴线上不能使桩受到偏心施打，每根桩应连续施工不能中断以免沉入 困难在沉人困难的地段应分析其体原因采取相应的措施管桩总体施工顺序应根据现场地形条件、土层情况进处理或增加辅助沉桩措施.在未达到设计标高、而锤击次数本高现场应减少往返掉头的次数及长距离倒运，做好规监理人员现场进行确认是否达到停锤标准.锤击沉锤应用 行综合规划大吨位管桩施工机械走行效率较低，倒运成已达限值、贯入度达到设计及规范值的情况下应请设计和适合桩头尺寸的桩帽桩帽的作用是保持桩头正位避免锥机移位等因素来确定，一般地段，可从中间分向两边或周击应力的作用，从而增加撞击的持续时间和桩的贯入次数， 每个墩台的施工顺序应根据桩距大小、斜桩方向、桩击偏心和锤击应力集中可起到缓冲和均匀分布打桩时的打边进行打桩若基坑较大可将其划分阶段在各段内分别通常情况下为便于桩头转动在桩头上桩帽会套得松些然
2.3.3斜桩施工
目前，斜桩在大直径PHC预应力管桩基础里并不常若在沉桩施工周围有地下管线或建筑物时为避免沉导向架及调节斜率的打桩机进行施工.斜桩施工前应做好 传统的落锤、柴油锤、静压桩机等均无法施工需选择带有各项施工准备工作由于桩架向后倾斜对地基要求较高，需进行加固处理.测量人员应根据实测标高、送桩长度分
别计算斜桩的设计标高和内偏值，现场精确放样.根据放样桩位通过液压升降场采用两台全站仪或经纬仪，分别在两 前后千斤顶支腿调整桩架的倾斜度现个方向校正技术人员通过锤球、拉尺测量的方法进行复核；尤其是第一节管桩开始沉入阶段应加强控制偏差过大应 进行校正或援出重打.
2.4接桩作业
身较长需分节运输、吊装和沉入沉桩 PHC预应力管桩单位自重较大桩施工过程中都需要接桩，每根桩的接头（一般不超过3个）及与承台连接的管
桩节段最小长度均应满足设计及规范要求迅速接桩将停打时间尽量缩短.接桩时沉入桩最好外露50cm方便 作业太高需要支架作业影响功效太低工人操作困难.
图4桩头构造图
速要求比较严格超过4级大风禁止作业风速小于4 接桩一般采用二氧化碳保护焊在焊接操作时对风级采用防护罩进行保护作业按照规范及行业要求焊接完成后采用自然冷却严禁水冷最后进行探伤检测所 有指标合格后方可继续沉桩.
2.5 送桩
桩.确保送桩器强度和刚度符合标准其长度为预计桩顶 在管桩施工至地面线以后桩头应继续沉入需要送沉入的标高与桩锤可能达到的最低标高之差再加上一定的余量.送桩器刚度最好和桩身刚度相对一致，同时将减桩帽宜套入桩顶30-40cm，其内径比管桩的外径大20- 小上拔时的阻力因素考虑在内：送桩器应适应管桩直径，30mm.送桩期间应保证桩身、送桩器和桩锤在同一中心轴线上.送桩后极易出现桩平面位置偏差问题针对该情 况在实际施工中应保证“送桩杆与桩身的纵向轴线保持一致.送桩时应详细测量桩顶标高对最后10cm的捶击数要严格控制，参考同一条件下的桩不送桩时的最后贯入 度适当修正送桩的最后贯入度，修正系数通常为0.8.
2.6PHC管桩施工收锤标准
PHC预应力管桩的收锤标准主要考虑以下几个因素①桩型及设计桩长根据设计桩型是端承桩、摩擦桩、 端承摩擦桩，端承桩不考虑桩长，以贯入度值控制摩擦桩不考虑贯入度只考虑打入的桩长.②总锤击数和最后一米的锤击数这主要是在一些粉土层或全风化土层较厚 的地区防止桩身因锤击数过高而疲劳，有可能出现以下几种情况不了锤直接把桩打坏能收锤小应变检测
图5接桩详图
桩身有缺陷能收锤静载试验或大应变检测桩身破坏
大直径PHC预应力管桩总锤击数应≤2500. 按照《预应力混凝土管桩》10G409中相关条款要求，
③入持力层的深度一般根据设计要求执行.
2.7截桩
要求的贯入度或锤击数、配桩长度大于设计的地段经设 PHC预应力管桩施工中在个别打入困难、达到规范计现场确定后需要对其进行截桩处理以满足相关要求.截桩采用环切锯，首先将工作锯固定到桩体对应位置上， 然后进行切割禁止采用大锤及破碎锤进行作业影响桩体整体性
2.8管桩与承台接头砼填充方法
管桩沉桩或截桩完毕后应保护好桩头对桩顶加盖防护防止杂物落入管桩中确保人身安全.每缴管桩施工完毕后方可开挖承台基坑禁止边打桩边开挖基坑，土地区的基坑开挖管内填充混凝土段浇筑之前应对管内 在打桩全部完成之后的15天之后可进行饱和粘性土、粉杂物进行清理管内钢筋笼在加工场制作现场吊装入孔，吊装时注意主筋与管桩封底钢板的焊接，伸入承台的钢筋 段应按要求做成喇叭口.管桩按照设计要求等级填充混凝土灌注不宜过快逐层插搞密实，每根桩应一次灌完.
图6不接桩与承台连接方式
3结束语
综上所述，高强预应力混凝土管桩施工简单、速度快且无污染具有较强的固结性、挤密性特点，十分适用于工期紧张的项 目应用效果良好.
参考文献：
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[3]黄学云.PHC高强预应力管桩施工技术[1].科学致富向导2011(35)367.
