[12-11 17:01:08] 来源：http://www.tmgc8.com 铁路工程 阅读：3840次
一、前言
在温（州）福（州）新建时速200公里客货共线铁路设计中，遇到路堤须填筑在典型的海积滩涂——溺谷相沉积淤泥层地基上，该淤泥层厚度深且含水量高、孔隙率高、压缩性高、强度低，淤泥层多粘土、粗砂等夹层。下卧层横纵向起伏变化大。
为满足新建时速200公里客货共线铁路路基的技术要求，须对深厚层软土地基进行处理。 经过比选，我们对软土层厚度超过25米的软土地基采用了预应力管桩进行处理，经总结形成本工法。
打入预应力管桩处理深厚软土地基，其原理是：在预应力管桩进入持力层后，通过桩顶浇筑的桩帽及桩帽上铺设的土工格栅和褥垫层形成“桩——网”结构，让上部荷载均匀地传递到持力层，以满足地基承载力要求，有效控制工后沉降。
本工法在2005年温福铁路试验段首次应用。
二、工法特点
1、 本工法解决了对路基下深厚软土地基进行处理的难题。
2、 工艺较简单，操作方便，施工质量易于控制。
3、 施工速度较其他桩形快。
三、适用范围
本工法适用于25米以上深厚软土地基的处理。
四、施工工艺
（一）工艺流程
1、锤击打桩施工工艺流程图
2、静力压桩施工工艺流程图
（二）施工准备
1、机械设备配备
（1）YZY系列静力压桩机
YZY系列静力压桩机是一种全液压静力压桩机，依靠自身重量平衡沉桩过程中的阻力，当静压力大于桩柱的入土阻力时，桩柱就沿入土方向按加压设备的工作速度逐步压土中。
静力压桩是利用液压原理由高压油泵产生的高压油通过油缸把桩柱推入地下。这种压桩方法完全避免了锤击打桩所产生的振动、噪音和污染，因此施工时具有无噪音、无振动和无污染，称为环保型打桩机。由于它对地基及邻近原有建筑物的振动影响很小，桩的施工应力也较小，因此它被广泛用于软土地基的沉桩工程，是一种崭新的桩工设备。
本压桩机下部采用步履式行走机构。由于压桩架上部设有起吊装置，可通过自身进行喂桩。
YZY系列静力压桩机主要技术参数见表1。
YZY系列静力压桩机主要技术参数表
表1
单位 YZY-300 YZY-500
压入力 千牛顿 3000 5000
边桩距离 米 3.2 3.75
接地比压 大船 吨/米2 8.31 14.2
小船 吨/米2 9.15 17
压桩截面 方桩 最大 米 0.5×0.5 0.5×0.5
最小 米 0.2×0.2 0.2×0.2
圆桩 最大 米 Ф0.6 Ф0.6
最小 米 Ф0.2 Ф0.2
大身 横向行程一次 米 3 3
纵向行程一次 米 0.6 0.6
最大回转角 度 19 14
油泵 系统压力 兆帕 31.5 31.5
最大流量 升/分 130 200
施工时按设计单桩承载力的要求查用适用的桩机。
（2） 三点支撑式履带打桩机或步履式打桩机
打桩机的桩架由支架、柔向杆、起吊设备、动力设备、移动装置组成，桩架由钢制成，选择桩架高度应按桩长＋滑轮组高＋桩锤幅高度＋起移位高度的总和另加0.5-1m的富余量。
打桩机的桩架必须具有足够的承载力、刚度和稳定性，并应与所挂桩锤相匹配。
桩锤
桩锤分落锤、气动锤、柴油锤、液压锤等类型。
以上几种桩锤中，柴油锤比较适合于管桩的施打。目前我国各地施打预应力桩以筒式柴油锤为主，选择筒式柴油打桩锤参考表2。
筒式柴油打桩锤参考表
表2
柴油锤型号 40号～50号 60～62号
冲击总质量（t） 4.0
4.5
4.6
5.0 6.0www.tmgc8.com
6.2
锤体总质量（t） 9.2～11.0 12.5～15
常用冲程（m） 1.8～3.2 1.9～3.6
适用管桩规格 Ø400
Ø500 Ø500
Ø550
Ø600
单桩竖向承载力设计值适用范围（Kn） 1300～2400 1800～3300
桩尖可进入的岩土层 强风化岩 强风化岩
常用控制贯入度（mm/10击） 20～50 20～50
此外,每台桩机配置三台电焊机和一台吊机.
2、材料
管桩采用购买厂制成品桩。预应力管桩的规格、质量必须符合设计要求，并有出厂合格证，现场按要求进行验收。验收标准见表3。
预应力管桩的外观质量表
表3
项目
产品质量等级
优等品 一等品 合格品
粘皮和麻面
不
允
许
局部粘皮和麻面累计面积不大于桩身总计面积的0.2%；每处粘皮和麻面的深度不得大于5mm，且应修补。
局部粘皮和麻面累计面积不大于桩身总外表面积的0.5%；每处粘皮和麻面的深度不得大于10mm，且应修补。
桩身合缝
漏浆
不
允
许
漏浆深度不大于5mm。每处漏浆长度不大于100mm，累计长度不大于管桩长度的5％，且应修补。
漏浆深度不大于10mm。每处漏浆长度不大于300mm，累计长度不大于管桩长度的10％，或对漏浆的搭接长度不大于100mm，且应修补。
局部磕损
不
允
许
磕损深度不大于5mm,每处面积不大于20cm，且应修补。
磕损深度不大于10mm,每处面积不大于50cm，且应修补。
内外表面露筋 不允许
表面裂缝 不得出现环向或纵向裂缝，但龟裂、水纹及浮浆层裂纹不在此限。
端顶面平整度 管桩端面混凝土和预应力管桩的尺寸允许偏差及检查方法应符合表4的规定。预应力钢筋镦头不得高出端板平面。
断筋、脱头 不允许
桩套箍凹陷 不允
许 凹陷深度不大于5mm。 凹陷深度不大于10mm。
内表面砼坍落 不允许
接头及桩套箍与桩身结合面 漏浆 不允许 漏浆深度不大于5mm，漏浆长度不大于周长的1/8，且应修补。 漏浆深度不大于5mm，漏浆长度不大于周长的1/4，且应修补。
空洞和蜂窝 不允许
预应力管桩的尺寸允许偏差及检查方法
表4
项目 允许偏差值 质检工具及量度方法
优等品 一等品 合格品
长度L ±0.3％L ＋0.5%L/－0.4%L ＋0.7%L/－0.5%L 采用钢卷尺
端部倾斜 ≤0.3%D ≤0.4%D ≤0.5%D 用钢尺量
顶面平整度 10 将直角靠尺的一边紧靠桩身，另一边端板紧靠，测其最大间隙。
外
径D ≤600 ＋2/－2 +4/-2 +5/-4 用卡尺或钢尺在同一断面测定相互垂直的两直径，取其平均值
＞600 ＋3/-2 +3/-2 +7/-4
壁厚t +10/0 +15/0 正偏差不计/0 用钢卷尺在同一断面相互垂直的两直径测定四处壁厚，取其平均值
保护层厚度 ＋5/0 +7/+3 +10/+5 用钢尺，在管桩断面处测量
桩身弯曲度 ≤L/500 ≤L/1200 ≤L/1000 将拉线紧靠桩的两端部，用钢卷尺测其弯曲处最大距离
断头板 外侧平面度 0/2 用钢卷尺或钢直尺
外径 0~－1
内径 －2
厚度 正偏差值不限/0
焊条的型号、性能必须符合设计要求和相关技术标准的规定。
钢质送桩器与管桩规格相匹配，符合使用要求。
3、 管桩起吊、运输、堆放
根据施工桩长、运输条件和工程地质情况对桩进行分节设计，初步拟定桩节长度为10～12m，首节为12m，其余节按施工桩长配桩。
管桩桩身混凝土达到放张强度脱模后即可水平吊运，达到设计强度及14天龄期后才能沉桩。
管桩的起吊方法有两点及四点捆绑法，见图 1。
施打前吊立吊点位置见图 2。
装卸时轻起轻放，严禁抛掷、碰撞、滚落，吊运过程保持平稳。
运输过程中支点必须满足两点法的位置（支点距离桩端0.207L）处，并垫以楔形木，防止滚动，保证层与层间垫木与桩端的距离相等。运输车辆底层设置垫枕，并保持同一平面。详见图 3。www.tmgc8.com
管桩的堆放根据桩的规格、长度和使用先后及远近进行堆放；堆放场地选择在平整坚实的地方，使桩堆放后不会产生过大的沉陷，最下层与地面接触的垫木加宽加高。
堆放时，桩下垫木设置两道，支承点的位置就在两点吊的吊点位置处，同层的两道垫木顶面保持在同一水平面上；当重叠堆放时，各层均设置垫木，并保证各层垫木上下对齐；堆放层数不超过三层；垫木选用耐压的木枋。
4、作业条件
施工场地达到“三通一平”，打桩范围内按设计铺设0.6－1m厚碎石工作垫层(粒径30－5cm)。
压打桩作业场地周围设置排水沟。
施工范围内的地上、地下障碍物、管线要清理或改移完毕。 5、技术准备
(1)编制静压或打入桩施工方案并经审批，对操作人员进行技术交底。
(2)通过试桩校验静压或打入桩设备的技术性能、工艺参数及其技术措施是否适宜，试桩不少于2根。
(3)在桩身上画出以米为单位的长度标记，以便静压或打入桩时观察桩的入土深度。
(三)定位放样
根据设计图纸编制工程桩测量定位图，并保证轴线控制点不受打桩时振动和挤土的影响，保证控制点的准确性。
沉桩前先放出定位轴线和控制点，控制点尽量设置在远离沉桩区域不受干扰的地方，并加以固定保护。根据实际打桩线路图，按施工区域划分测量定位控制网，一般一个区域内根据每天施工进度放样10～20个桩位，在桩位中心点地面上插入一支约30～40cm长的小竹片桩，并用红油漆作好记号。并以工程桩位中心用白灰按直径大小画一圆圈，以方便插桩和对中。对放出的轴线和桩位，经自复后，请监理工程师进行复核检查，在沉桩过程中，要经常对控制点进行复核，并作好定位记录和技术复核记录。
