探析高填方下PHC管樁加固軟土路基的應用

聶金龍 邵亮

摘 要：本文主要對PHC管樁、樁帽、褥墊層組合的深層軟基加固處理技術進行探析，使PHC管樁、樁帽、褥墊層有效結合，提高地基承載力。同時，通過路堤填筑形成土拱效應，避免樁（帽）土頂面的差異沉降反射到路面，減少路基沉降引起的道路病害。

關鍵詞：PHC管樁；深層軟基處理；樁帽；褥墊層

1 引言

本文主要以安慶高新區山口片外環西路建設工程軟土地基處理為實例，對PHC管樁深層軟土路基處理技術進行探析，形成一套完整先進的施工工藝，以提高工程質量，節約工期及成本。本工程采用全液壓靜力壓樁機施工，預制管樁采用PHC-Ф300mm預應力管樁，壁厚70mm，管樁類型為A型，混凝土強度等級C80。

2 主要施工工藝

2.1 主要工藝流程

樁基平臺填筑→PHC管樁施工→成樁檢測→樁帽施工→褥墊層施工→路堤填筑

2.2 施工準備

（1）測量定位：準確測量放樣出各個樁位，樁機就位。

（2）復核樁位：測量人員要對樁位進行復測、校核。

（3）根據施工圖繪制樁位編號圖，并合理確定配樁方案。

（4）施工前應逐根檢查管樁質量。

2.3 吊裝、插樁

用一臺25t吊車配合打樁機進行吊裝，人工配合打樁機準確快速地卡入樁，然后移至樁位，過程中有專人指揮協調。插樁入土30～50cm為宜，然后進行調校，校核樁的垂直度可采用垂直角，即用兩個方向（互成90°）的經緯儀使導架保持垂直，調較垂直度滿足要求方可沉樁。插樁前應注意相鄰樁的接頭位置錯開，同一斷面接頭不超過25%。

2.4 壓樁

整個壓樁過程中，要使樁錘、樁帽、樁身保持在同一軸線上。每根樁宜連續一次壓完，不要中斷，以免難以繼續壓入。接樁時要注意新接樁節與原樁節的軸線一致，兩施焊面上的泥土、油污、鐵銹等要預先清刷干凈。當下節樁的樁頭距地面0.5-1.2m時，即可進行焊接接樁。接樁時可在下節樁頭上焊接2根鋼筋，以便新接樁節的引導就位。上節樁找正方向后，對稱點焊4—6點加以固定，然后進行施焊，最后將導向鋼筋拆除。管樁焊接施工應由有經驗的焊工按照技術規程的要求認真進行；施焊第一層時，宜適當加大電流，加大熔深。采用手工焊接，第一層用ф3.2或ф4.0的E43型焊條，第二層以后用ф4.0—ф5.0的E43型焊條，要保證焊接質量。焊接完畢應自然冷卻，5-10分鐘后方可再施打。

2.5 送樁

送樁采用送樁器，送樁器用鋼管制作，長度一般比原地面至樁頂設計標高的距離長50cm左右。設計送樁器的原則是打入阻力不能太大，容易拔出，能將沖擊力有效地傳到樁上，并能重復使用。

送樁工具緊接樁頂部分，安放保護樁頂的硬木墊層，安放前要先將樁頂損傷部分清除并修理平整。樁與送樁工具的縱軸線要盡量保持在同一直線上，送樁必須與打樁一樣連續打到規定標高，不得中斷。送樁應特別注意最后貫入度，即最后100cm樁長的錘擊及樁的貫入度。

2.6 截樁

當PHC管樁由于某種原因無法施打至設計標高時，在征得設計方的同意后，對于高出設計標高的部分進行截除，截除樁頭宜用鋸樁器截割，嚴禁用大錘橫向敲擊或強行扳拉截樁。

2.7 樁帽施工

樁帽是將褥墊層中的土壓力傳至樁身的重要構件，樁頂位于樁帽正中心并插入樁帽一定厚度。樁帽施工時先按設計要求的樁帽尺寸及標高開挖到位后立樁帽四周側模，綁扎鋼筋，檢驗合格后進行混凝土澆筑和養護。

2.8 褥墊層施工

（1）褥墊層施工工藝流程：鋪設碎石—鋪設雙向鋼塑格柵—鋪設碎石—夯實。

（2）鋪設褥墊層應在樁帽混凝土強度達到設計強度，經檢驗符合設計要求后進行，褥墊層厚度應符合設計要求，采用的級配碎石，粒徑不得大于規范要求，填土前碾壓采用小型打夯機進行壓實，褥墊層的攤鋪厚度應確保壓實厚度不小于設計厚度。

（3）鋪雙向鋼塑格柵前先人工整平，鋪設時理順、拉直、繃緊土工格柵，不得有褶皺和破損。

3 質量控制要點

3.1 靜壓法施工質量控制要點

（1）壓樁機的型號和配重可根據設計要求和巖土工程勘察報告或根據試樁資料等因素選擇。（2）沉樁順序應符合下列原則：①空曠場地沉樁應由中心向四周進行；②某一側有需要保護的建（構）筑物或地下管線時，應由該側向遠離該側的方向進行；③根據樁型、樁長和樁頂設計標高，宜先深后淺，先長后短，先大后小；④沉樁機運行線路應經濟合理，方便施工；⑤首節樁插入時，垂直度偏差不得大于0.5%；壓樁時壓樁機應保持水平；沉樁宜連續一次性將樁沉到設計標高，盡量縮短中間停頓時間，應避免在接近持力層時接樁。（3）沉樁過程應有完整的記錄。（4）壓完一根樁后，若有露出地面的樁段，應先截樁后移機，嚴禁用壓樁機將樁強行扳斷。（5）沉樁過程中出現壓樁力異常、樁身漂移、傾斜或樁身及樁頂破損，應查明原因，進行必要的處理后，方可繼續施工。（6）終壓標準應根據工程地質條件、設計承載力、設計標高、樁型等綜合考慮，應通過試樁確定終壓力及單樁承載力特征值。（7）終壓后的管樁應采取有效措施封住管口；送樁遺留的孔洞，應立即回填或覆蓋。

3.2 工程質量檢驗和驗收要點

（1）預應力管樁樁基工程應進行樁位、樁長、樁徑、樁身質量和單樁承載力的檢驗。

（2）預應力管樁樁基工程的檢驗按時間順序可分為三個階段：施工前檢驗、施工檢驗和施工后檢驗。

①施工前檢驗。管樁運到工地后，應作下列內容的檢查：管樁規格、型號的核查；管樁的尺寸偏差、外觀質量的抽檢；管樁端板或機械嚙合接頭連接部件的抽檢；管樁結構鋼筋的抽檢；管樁堆放及樁身破損情況的檢查等。②施工檢驗。壓樁施工過程中工程質量檢查和檢測的主要內容應包括：樁的定位及壓樁就位前的復測；壓樁機具的檢查；樁身垂直度檢測；樁接頭施工質量監控，終壓監控；壓樁記錄的審核；樁擠土可能產生擠土效應造成樁身上浮，沉樁時的樁頂標高和全部工程樁沉樁完成后的樁頂標高監測。③施工后檢驗。施工結束后應對樁進行下列檢驗：截樁后的樁頂標高；樁頂平面位置；樁身的完整性；單樁承載力。

4 樁基受力分析

加固后地基的承載力由樁間土體和基樁兩部分的承載力組成。為確保土拱的形成，充分發揮土拱效應，避免樁（帽）土頂面的差異沉降反射到路面而出現蘑菇狀高低起伏的現象，要求管樁處理路段的路堤填筑高度宜大于1.4米。

5 結束語

采用PHC管樁對軟基進行加固，其樁身混凝土強度高，可打入密實的砂層和強風化巖層，由于擠壓作用，樁端承載力可比原狀土質提高70%～80%，樁側摩阻力提高20%～40%，PHC管樁的承載力要比同樣直徑的沉管灌注樁、鉆孔灌注樁和人工挖孔樁的承載力高，具有造價適宜，施工工期短，施工現場文明整潔等優勢。在市政道路工程等深層軟土路基處理中得到廣泛應用。

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