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摘 要：阐述了预应力管桩在软土地基加固中的应用，施工的整个过程，以及施工中的经验体会。
关键词：道路工程；预应力管桩；施工；加固软基；施工工法 0 前 言 预应力混凝土管桩，以其工业化生产程度高，桩身质量好，自身强度大，穿透能力强，施工周期短，对环境影响少，单桩承载力大，造价低等优点，应用于深厚软土的处理，深埋持力层的二元结构地基显示了技术上和经济上的优越性，近几年来应用愈来愈广。 1 工法特点 1、施工设备比较简单，一般采用导杆式柴油锤桩机或静压桩机均可施工。 2、操作简便，劳动强度低，施工安全。 3、施工速度快，低噪声，无污染。 4、桩身强度高，成桩质量可靠。 5、预应力混凝土管桩处理后的软土地基，沉降变形小。 2 适用范围 适用于一般黏土、淤泥、淤泥质黏土、黄土、硬黏土地基加固处理，亦可用于有地下水的情况。 3 工艺原理 沉桩施工时，桩尖“刺入”土体中时原状土的初应力状态受到破坏，造成桩尖下土体的压缩变形，土体对桩尖产生相应的阻力，随着桩贯入压力的增大，当桩尖处土体所受应力超过其抗剪强度时，土体发生急剧变化而达到极限破坏，土体产生塑性流动（粘性土）或挤密侧移和下拖（砂土），在地表处，粘性土体会向上隆起，砂性土则会被拖带下沉。在地面深处由于上覆土层的压力，土体主要向桩周水平方向挤开，使贴近桩周处土体结构完全破坏。由于较大的辐射向压力的作用也使邻近桩周处土体受到较大扰动影响，此时，桩身必然会受到土体的强大法向抗力所引起的桩周摩阻力和桩尖阻力的抵抗，当桩顶的锤击力或静压力（包括其自重）大于沉桩时的这些抵抗阻力，桩将继续“刺入”下沉。反之，则停止下沉。当桩尖沉入至软土层下的硬土层一定深度后，该桩便可承受很大的竖向荷载，同时桩周土因挤密作用，其承载力也有很大程度地提高，管桩及其穿透的土层共同组成复合地基，起到加固的效果，可以保证其上结构物的安全和稳定性能要求。通常情况下，管桩顶部设置桩帽，桩帽顶铺设土工合成材料加筋垫层，以更加充分地发挥管桩的承载能力，也可以防止不均匀沉降变形。 4 工艺流程及操作要点 4.1 工艺流程 见预应力管桩施工工艺流程图（图1） 图1 预应力管桩施工工艺流程图 www.tmgc8.com 4.2 操作要点 4.2.1准备工作 ①路基两侧开挖排水沟，便于路基地表晒干。清除施工范围内的杂物和障碍物，进行场地平整； ②按设计图纸测量放样，用短木桩打好定位桩，以石灰作出明显标志，便于施打； ③工程施工前施作试桩。主要是为了了解实际地质情况和地质报告有无差误，看看所选用机械设备及技术参数是否适应，将施工方法调整到最佳状态； （4）详细作好施工记录，主要记录每米垂击数、贯入度和总锤击数，并检查有无桩身断裂、桩顶破碎、桩顶位移、沉桩能否达到设计控制要求等现象，经核定后作为施工控制依据； （5）预应力管桩进场，进场后进行管桩检验，对外观出现破损、裂纹、变形的管桩严禁使用，检验合格的管桩进行标识。 4.2.2铺设碎块石工作垫层 在铺设碎块石工作垫层时，应分层碾压平整，并控制填料的粒径，填料粒径＜15cm。 4.2.3桩尖平稳 夹设在打桩部位，用钢缆拉牢。 4.2.4桩机就位 打桩机就位时，对准桩位，垂直稳定，确保桩机在施工中不倾斜、不移动。 4.2.5起吊管桩 先用钢丝绳拴好管桩，然后用索具捆绑住管桩上端约50cm处，启动打桩机起吊管桩，使管桩桩尖对准桩位中心，缓缓下放插入土中。插桩必须正直，其垂直度偏差不得超过0.5%。再在桩顶安装好桩帽，卸去索具。桩帽与桩周边应留5cm-10cm的间隙，锤与桩帽、桩帽与桩顶之间应有相应的弹性衬垫，一般采用麻袋、纸皮或木砧等衬垫材料，锤击压缩后的厚度以120mm-150mm为宜，在锤击过程中，应经常检查，及时更换。 4.2.6管桩垂直度控制 管桩桩尖插入桩位，桩沉入土中一定深度后，再使桩垂直稳定。打入桩用经纬仪纵横双向校正，以保证垂直度。序号 项目 允许偏差 1 桩位偏差 d/4（d-桩径） 2 桩身垂直度 1.0% 3 贯入度（10击/3次） ＜2cm 4 电焊接桩（焊接后停歇时间） ＞5分钟 www.tmgc8.com
4.2.7锤击沉桩 ①打桩时应重锤低击，打桩顺序可选择从中间向两边对称施工；或从中间向四周施打； ②根据基础设计标高，宜先深后浅进行施工； ③根据桩的规格，宜先长后短进行施工。 4.2.8接桩 ①在接桩时，采用钢端法焊接接桩，焊接接桩的预埋铁件表面清理整洁，上下节之间的空隙用铁片垫密焊牢。焊接方法一般采用对称焊接，以减少变形，焊缝连续、饱满，焊好后将焊渣敲除干净，焊好的接头在自然冷5min-8min后开始沉桩； ②接桩一般在距离地面1m左右进行。上下桩节的中心线偏差≯5mm，节点弯曲矢量≯1‰桩长且≯20mm。 4.2.9送桩 桩顶设计标高低于地面标高，需要进行送桩。送桩杆上进行尺寸标志，便于测读桩顶标高，控制桩的入土深度。必须保证送桩杆的中线与桩身吻合一致方可进行送桩。送桩深一般不宜超过2m。 4.2.10收锤标准 管桩收锤标准是以最后贯入度或最后1.0m沉桩锤击数确定。一般PC管桩总锤击数不超过2000击，最后贯入度≯2cm/10击，且不能递增，最后1m锤击数不超过250击。如管桩打至设计标高后贯入度达不到要求时，必须采用送桩器继续打入，直至贯入度符合设计要求。 4.2.11施工记录 打桩时应由专职记录员做好施工记录。开始打桩时，应记录每沉落1m 所需的锤击数并记录桩锤下落的平均高度。当下沉接近设计标高和灌入度要求时，应在一定的落锤高度下，以每落锤十击为一阵击阶段，测量其贯入度并登记入表。 5 预应力管桩材料及施工机械设备