關于PC管樁在道路路基處理中的施工控制

【摘 要】結合預應力管樁在工程軟基處理的應用實例，著重介紹預應力管樁的施工控制，為以后的施工提供一些借鑒和參考。

【關鍵詞】預應力管樁；軟基；道路

【Abstract】Combined prestressed pipe in soft foundation treatment engineering application examples， highlighting the construction control prestressed pipe to provide some reference for future construction.

【Key words】Prestressed pipe；Soft ground；Road

1. 工程簡介

本文介紹的是蘇州市東環(huán)路南延工程（吳江段）一期工程-地基處理（PC）管樁施工部分，道路里程為K11+885～K12+410。K11+885～K11+915樁長為11m，K11+915～K11+967樁長為12m，K11+967～K12+280樁長為15m，K12+280～K12+335樁長為17m，K12+335～K12+410樁長為19.5m。

2. 地質情況

①1層填土：雜色，密實。上部0.40～0.60m為瀝青混凝土路面，夾較多碎石，下部以壓實的粘性土為主，夾有少量石灰等。該土層擬建道路沿線龐北路部位（測設里程K11+740以南段）有分布。厚度1.20～2.00m。屬壓縮性不均的偏低強度土層。

②a1層粘土：灰黃～灰褐色，可～軟塑。局部為粉質粘土，夾少量薄層粉土。稍有光澤，無搖振反應，干強度中等偏高，韌性中等偏高。該土層擬建道路沿沿線北段局部有分布，其頂板標高-0.24～1.07m，厚度0.40～2.00m。 系中等偏高～高壓縮性，偏低強度土層。

②a2層淤泥質粘土：灰色，流塑。含少量有機質及腐殖質（有機質含量在1.86～2.58%，平均為2.25%）。有光澤，無搖振反應，干強度中等偏高，韌性中等偏高。該土層擬建道路沿線均有分布，厚度變化較大，其頂板標高為-1.48～0.12m，層厚0.60～16.60m。系高壓縮性高靈敏度的低強度軟弱土層。

③層粉質粘土：灰黃色，可塑為主。含鐵錳質氧化斑點，夾灰色條紋，下部夾薄層粉土。稍有光澤，無搖振反應，干強度中等，韌性中等。該土層擬建道路沿線CX14孔以北段（測設里程K12+310以北段）大多有分布，其頂板標高-13.08～-3.09m，厚度3.00～6.00m。系中等壓縮性，中等強度土層。

④3層粉質粘土：灰色，軟～流塑。微薄層理發(fā)育，加少量薄層粉土。稍有光澤，無搖振反應，干強度中等，韌性中等。該土層擬建道路沿線J44孔以北段（測設里程K11+920以北段）有分布，其頂板標高-12.4～-9.28m，厚度1.40～3.30m。系中等偏高局部高壓縮性，偏低強度土層。

④4層粉土夾粉質粘土：灰色，飽和，稍～中密。微薄層理發(fā)育，夾較多薄層粉質粘土，局部以粉質粘土為主。無光澤，搖振反應中等～迅速，干強度中等偏低～低，韌性中等偏低～低。該土層擬建道路沿線J44孔以北段（測設里程K11+920以北段）有分布，其頂板標高-13.74～-12.28m，厚度2.30m。系中等～中低壓縮性，中等強度土層。

3. 設計要求

（1）PC管樁施工時，嚴格按照JGJ79-2012《建筑地基處理技術規(guī)范》有關規(guī)定執(zhí)行。

（2）PC樁外徑400mm，壁厚95mm，混凝土強度為C60，根據(jù)設計文件中的樁基深度匹配長度進行組合。樁基深度>12m，不超過2節(jié)樁組合；樁基深度≤12m，不超過1節(jié)樁，施工是按照“從內側到外側，每根樁先長樁后短樁”的順序進行施工。PC管樁呈正方形角型布置，樁中心距2m～3.75m過渡，根據(jù)地質情況，樁長度在11m～19.5m范圍。

4. 施工場地要求

施工前場地內做好場內“三通一平”工作，即場內道路，施工用水、施工用電，對回填場地的大石塊應清除，場地平整，機械壓實，滿足施工要求，確保樁機行走施工、管樁運輸、堆放的地基剛度要求，本工程采用靜壓法施工，使用大噸位靜壓樁機，機體重量很大，施工場地地基承載力要滿足樁機作業(yè)要求，由于樁機施工范圍在原狀老路，地基承載力滿足要求，對于局部不滿足處表面鋪以碎石，并予以整平，以提高地基承載力，保證樁架作業(yè)時平直；同時做好地面排水工作，防止壓樁時沉陷。

5. 施工設備的選擇

5.1 壓樁機械的選擇。

壓樁機械選擇的主要依據(jù)是壓樁力的大小。根據(jù)工程實踐經(jīng)驗，壓樁力可以根據(jù)靜力觸探Ps值及樁側土層摩阻力進行預估。式（1）。

5.2 就是根據(jù)工程實際資料經(jīng)統(tǒng)計分析得出的，它可以作為選擇壓樁機械和分析沉樁可能性的依據(jù)。

其中，由于地質情況的復雜性、所選地質參數(shù)的平均性、施工后期的擠土效應導致C、Φ值的提高及樁截面的不同，故乘以影響系數(shù)K。fi值可由各層靜力觸探指標Ps值進行估算或根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗選定。影響系數(shù)K值在1.1～1.3之間，且主要取決于Ps、Ap值的大小情況，即視Pc'值而定。一般情況如下：

5.3 根據(jù)式（1）、（2）進行壓樁機械選擇時，所選擇的壓樁機最大壓樁噸位必須接近或大于所預估的壓樁力才行。否則，將給沉樁帶來一定的困難。

5.4 根據(jù)地質報告，各地層主要特征及側壁摩阻力如表2所示。

根據(jù)式（1）、（2）及表1，則樁基的靜壓樁力分別為：

Pc'=95.2T Pc=1.2Pc'=114.24T

5.5 根據(jù)地質情況及樁長等參數(shù)，為保證工程質量，加快樁基施工進度。本工程施工選用ZYJ280型全液壓壓樁機，可以應付地質不均勻性和其他變化情況，盡量減少鑿樁。

6. 施工放樣

（1）施工軸線必須嚴格按設計坐標點引側，并經(jīng)多次復核后確認，施工現(xiàn)場軸線控制點位置應設在不受打樁作業(yè)影響的地方，并保護。

（2）根據(jù)設計的樁位圖，按施工順序將樁逐一編號，依樁號對應的軸線，按尺寸要求施放樁位，并設置樣樁，供樁機就位定位。

（3）樁位樁放樣允許誤差1cm，設置的樣樁應打入與地平，周圍撒上白灰或灰水以便查找，并在打樁前進行復核。

（4）施工區(qū)附近設4個以上不受打樁影響的水準點，以便控制送樁時樁頂標高，每根樁送樁后均須作標高記錄。

（5）開工前應會同監(jiān)理單位、復核樣樁，同時辦理隱檢簽證手續(xù)。

（6）施工時要每壓一排樁，復一排樣樁，防止壓樁擠土對樁位偏差的影響。

7. 打樁施工工藝流程

樁位放樣→樁機行走就位→調平→吊樁插樁→對點調直→靜壓沉樁→電焊接樁→焊接冷卻→繼續(xù)沉樁→送樁到位→記錄→下一樁位。

8. 預應力管樁質量保證措施

（1）預應力管樁的吊運采用端鉤吊法，索具水平夾角不宜小于60o，吊卸時應輕起輕放，嚴禁拋擲、碰撞。

（2）施工使用的預應力管樁，其樁身強度必須達到100%且常壓蒸汽養(yǎng)護后在常溫下靜停7天后方可運輸進場。

（3）管樁運輸過程中，支點位置應符合規(guī)定要求，并墊以鍥形木塊以防滾動。

（4）管樁堆放場地應堅實、平整并有排水措施。堆放時按規(guī)格長度分類堆放。

（5）預應力管樁進場后，應根據(jù)提供的管樁資料，逐一進行質量驗收，不合格的樁堅決予以退回。

9. 打樁施工操作

（1）壓樁機安裝就位，按需要的總重量配置壓重。

（2）檢查有關動力設備及電源等，防止壓樁中途間斷造成土體固結沉樁困難。

（3）壓樁前認真檢查管樁質量，如有質量問題不得使用。

（4）認真監(jiān)視壓力變化，如有突然上升或下降，應暫停壓樁，待處理正常后方能繼續(xù)壓樁。

（5）詳細做好壓樁記錄，在試樁過程中必須記錄每米壓樁力變化以及地層變化處的壓力值。

（6）嚴格按施工圖和編制的壓樁順序施工，已壓過的樁應在樁位編號圖上標志以免漏樁。

（7）壓樁過程設雙向經(jīng)緯儀成90o或線錘校驗壓樁的垂直度，確保壓樁垂直度偏差以及上下節(jié)樁中心線偏差不超過規(guī)范要求。

10. 焊接法接樁

接樁及焊接要求：接樁時其樁頭應高出地面1.0m左右；接樁前下節(jié)樁的樁頭加上定位板，然后將上節(jié)樁吊放在下節(jié)樁端板上，依靠定位板將上下樁接直，其錯位偏差不應大于2mm；上下樁如有空隙，用鍥形鐵片全部墊實焊接牢固；管樁焊接之前，上下端表面用鐵刷清理干凈，直至其坡口處刷出金屬光澤；焊接時應分層焊接，在坡口四周先對稱點焊6點，焊接由兩個焊工對稱進行；焊接層數(shù)不得少于2層，層間焊皮要清理干凈，焊縫應達到三級焊縫要求；焊接好的樁接頭應自然冷卻，冷卻時間至少8min，嚴禁用水冷卻。

11. 送樁

本工程送樁深度應根據(jù)場地標高和設計樁標高計算，使用水準儀監(jiān)測。在送樁前應對打入樁的平面位置進行中間驗收，并做好實測數(shù)據(jù)記錄，送樁時選用合適的送樁器，并使送樁器中心線與樁身中心線吻合一致和接觸面貼合，送樁時考慮樁身回彈，可在原設計樁頂標高基礎上，超送2～3cm，送樁結束即拔出送樁器和及時將樁孔填蓋。

12. 終止壓樁

本工程打樁停壓標準控制應根據(jù)試樁情況由設計確定。正常情況按設計壓樁力1.5～2.0倍送樁，達到設計高程后持荷10min且每分鐘沉降量不超過2mm后方可結束送樁。在同一地質類型的地段，若出現(xiàn)壓力顯著增加或送樁時經(jīng)壓力顯著減小等異常情況，需暫停施工并及時報告監(jiān)理，必要時增加觸探等施工勘察補鉆資料，分析和找出原因后提出處理措施。施工過程如遇截樁，應用截樁器或鑿子先鑿去樁身外表混凝土，再用氣割割斷主筋，嚴禁用大錘橫向敲擊。

13. 記錄

壓樁過程認真做好記錄，主要記錄參數(shù)為：沉樁時每2米壓樁力，送樁時到設計深度時的最終壓樁力，樁的垂直度、平面偏位，中間驗收記錄，樁位復核尺寸，樁標高，焊縫情況，樁的外型尺寸，彎曲度，樁頂平整度等。

14. 驗收

施工過程應進行中間驗收，對每道工序嚴格操作要求進行，以工序質量保證工程質量。

15. 結束語

通過蘇州東環(huán)快速路南延工程（吳江段）一期工程使用預應力管樁來看：處理深度大，速度快，路基填土時基本上可不考慮填土速率的控制問題，可大大縮短路基填土施工時間，加快工程進度，而且總的沉降量以及工后沉降量小，質量控制好，但造價高。設計和施工時可結合工期、地質和投資等實際情況靈活選用。

參考文獻

[1] 《預應力鋼筋混凝土管樁施工技術規(guī)程》（YBJ25-91）.

[2] 《先張法預應力混凝土管樁基礎技術規(guī)程》（DB33/1016-2004）.

[文章編號]1619-2737（2015）03-20-277