浅谈静压PHC管桩在高层建筑中的应用

[关键词]静压管桩；PHC管桩；高层建筑；关键工序 

　　1.前言 

　　静压PHC管桩是利用静压机自重以及其配置重量提供反力，利用液压机构将预制管桩压入土中的一种施工工艺，通常适用于高压缩性粘土层或砂性较轻的软粘土层。由于静压PHC管桩具有施工噪声小、无污染、无废浆、桩的破损率低等优点，且随着建筑业的不断发展，PHC管桩由原来的低压桩力（80-160t）、小规格管桩（300mm、400mm）发展到目前高强度（C80）、大压桩力（600 -800t）、 大规格的管桩（400-600mm），在大中型城市建筑工程中更为广泛应用。在此，本文就静压PHC管桩在高层建筑中的应用展开简要阐述，以供参考。 

　　2 .静压PHC管桩施工的优点 

　　2.1 PHC管桩的桩身混凝土强度达C80，具有较高的抗压强度和较好的抗弯强度。 

　　2.2 PHC管桩产品规格多，桩节长常用的有5～12m多种规格，施工时可根据地质条件合理搭配桩长，减少截桩，工程造价经济合理。 

　　2.3在压桩过程中，压桩力可以直观、安全、准确地读出且自动记录下来，因此可很好地控制桩承载力，确保施工质量。 

　　2.4 静压PHC管桩施工时无噪音、无震动、无油烟污染，且施工速度快。 

　　3.静压PHC管桩施工工艺 

　　3.1施工工艺流程 

　　静压PHC管桩施工工艺流程为：桩位测量定位→桩机就位→吊桩→对中→焊桩尖→压第一节桩→焊接接桩→压第n节桩→（送桩）→终压→（截桩）。 

　　3.2施工准备 

　　3.2.1场地要求表面平整，且现场的坡度不宜大于l/100，地耐力应不小于140kN/m；当桩机上坡时，坡度应控制在10%。 

　　3.2.2桩机最小工作半径：桩位中心距周边建（构）筑物应大于1/2压桩机宽度+1.0m，且对建（构）筑物应有保护措施。 

　　3.2.3在施工前，应严格施工规范要求检查管桩的外观质量，对管尖进行全面检查和测量，要求管桩强度应达设计值的100%，且桩的表面应平整、密实，掉角的深度不应超过10mm，桩顶和桩尖处不得有蜂窝、麻面、裂缝和掉角。同时，当管桩进入施工现场后，应堆放在坚实、平整的场地上，且堆放不得超过四层，并采取可靠的防滚、防滑措施。 

　　3.2.4在施工前应进行桩位施工放样，将轴线控制点引出6-8m，做好测量控制网。桩位测量允许偏差值：单桩10mm，群桩20mm；在测量过程中应视现场情况设置1-2高程式控制点，并做好保护。 

　　3.2.5施工机械选择：压桩机的选型一般按1.2-1.5倍管桩极限承载力取值，静压桩机采用抱压式；桩机的夹具宜选择长夹具，保证夹桩时桩身侧压应力较小，且更易控制桩的垂直度；压桩速度宜为1.8m/min；送桩杆的长度一般要根据压桩机和送桩长度确定，但在施工时要考虑到有超深送桩，因此一般送桩杆可选用10m和12m的。 

　　3.2.6压桩顺序：对多于30根的群桩承台应考虑压桩时的挤土效应，应先施压，后压群桩周边较少桩的承台；不同深度的桩基，应先深后浅，先大后小；若桩较密集或距周围建筑物较远、施工场地较开阔时，宜从中间向四周进行；若桩较密集、场地狭长、两端距建筑物较远时，宜从中间向两端进行；根据桩的入土深度，宜先长后短；根据管桩的规格，宜先大后小。 

　　3.3静压PHC管桩的施工要点 

　　3.3.1桩机就位。桩机移至桩位置，将桩机调平，使夹持器的中心对正桩位中心。 

　　3.3.2管桩就位。管桩在吊运过程中应轻吊轻放，避免激烈碰撞。单节管桩可用专用吊钩钩住管桩两端内壁直接进行水平起吊。当管桩下放至地面10cm处停车，夹持器把管桩夹紧，吊车的吊钩放松。夹桩的压力不大于5MPa，并应逐次加压。当管桩对中后，提起管桩少许，进行桩尖焊接。 

　　3.3.3压桩。压好第1节桩是保证整根压桩质量的关键，因此应严格控制其定位和垂直度。一般，当桩入土至50cm时，再次校正桩的垂直度和平台的水平度，要求桩身纵横双向垂直度偏差不宜大于0.5%。如桩身垂直度偏大，应拔出已压入部分重新调整使桩身垂直。在压桩过程中，要求压桩速度不得大于2m/min。桩压好后，应及时截除高出地面的部分桩头，严禁施工机械碰撞或将桩头用作拉锚点，送桩遗留的孔洞宜用小木板进行覆盖。压桩时，应始终保持桩轴受压，若有偏移应及时纠正。当桩压至接近设计标高时，不可过早停压，应使压桩一次成功，以免发生压不下或超压现象。若在施工过程中有少数桩不能压至设计标高，可采取截去桩顶的方法。在压桩过程中应认真记好压桩时间，压入桩长、所施压力等读数，以判断桩的质量和承载力；同时还应边压的过程中检查压力、桩垂直度、接桩间隔时间等，以保证施工质量。在沉桩过程中若发生桩的贯入度过小过大、桩身突然倾斜、位移或锤击时有严重回弹以及桩顶严重破碎或断桩等情况时应应停机查明原因，再进行必要的处理。 

　　3.3.4接桩。上节桩压入时，在桩顶离地面0.8-1.0m，便可接桩焊接操作。.接桩前，应检查两节桩桩心有无较大错位，确保上下节桩找平顺直。由于采用焊接接桩，因此在焊接前，应将对接两节桩的驳面和坡口清刷干净，直到有金属光泽露出。需接桩时，上下节桩段错位偏差不应大于2mm，桩的中心线错位不超过5mm。节点弯曲矢量高不得大于0.1%桩长，且不大于20mm。若上、下节桩间隙过大，则必须用钢板填满焊牢。管桩接桩一般为“U”形坡口，可采用JM-56型的Φ2或Φ2.5焊丝。焊接时宜先在坡口周围上对称点焊4～6点，再分层施焊，施焊最好是由2个焊工对称施焊。 

　　3.3.5焊接层数不得小于3层，焊接好一层后，必须将焊渣清除干净后再施焊外面一层，焊缝应饱满连续。焊接部分不得有凹痕、咬边、焊瘤、夹渣、裂缝等有害缺陷。表面加强焊缝堆高宜≤1mm，焊接后应进行外观检查，以确保表面无焊缝缺陷。 

　　3.3.6焊接结束后应焊好的桩接头应自然冷却约8～10min再继续压桩，严禁用水冷却或焊好后立即施压。 

　　3.3.7送桩。当桩顶压至接近地面需要送桩时，应测量出桩垂直度并检查桩顶质量，合格后可立即送桩。送桩时应选择合适的送桩器或管桩，让送桩器端面紧贴桩断面，送桩至收压标准。送桩深度一般不宜超过2m。压桩应连续，同一根桩的中间间歇时间不宜超过30min。送桩杆的中心应与管桩中心线吻合一致。 

　　3.3.8终压。正式压桩前，分别对不同的桩型进行试压桩，确定压桩的终压技术参数为：以压桩力为主要控制指标，有效桩长为参考参数。当有效桩长小于20m时的终压值取18MPa（4500kN），当有效桩长小于15m时，取终压值19MPa（4750kN），满压不再贯入后复压3次，间隔5min，每次持荷10s，总沉降量不超过10mm。 

　　3.3.8截桩。截桩作为压桩施工中的一个重要组成部分，关系到管桩结构的整体质量。桩头截除采用锯桩器截断，禁用大锤敲击或强行扳拉截桩。桩顶标高偏差不得大于2cm。锯桩器一般有自制分抱箍、电动切割机等结构，抱箍则是2个半圆形抱箍用螺栓连接而成，抱箍则是2块钢板、横向短筋连接而成。 

　　参考文献 

　　[1]黄元良.浅谈静压PHC管桩在高层住宅工程中的应用[J].大科技・科技天地，2010，（10）. 

　　[2]段君瑛.静压高强预应力管桩施工技术及质量控制[J].山西建筑，2008，（9）. 

　　[3]董丽丽.浅谈PHC管桩在建筑施工中的应用[J].科技与企业，2012，（8）.