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1、1浅谈 PHC 管桩的施工质量控制张庆杰摘 要： 本文通过跨庄胡公路特大桥 PHC 管桩施工，重点介绍了管桩施工工艺、过程控制。经过打试验桩，选定桩锤、衬垫（即锤垫、桩垫）及其参数确定施工工艺和 PHC 管桩的施工控制标准。通过现场观察和测量施工中出现的质量偏差，分析原因，采取措施，最后安全、优质的完成了施工任务。关键词：管桩、施工、控制上海浦东铁路跨庄胡公路特大桥全长5876.32m,有 190 个墩台,其中 103 个桥墩基础设计为 PHC 管桩，共 1692 根 60822 延米管桩。管桩设计型号为 PHC-AB600-110，采用图集 2000沪 G502先张法预应力混凝土管桩 ，设计
2、桩长为 2944m。该桥处于软土地区，桩基选用管桩或钻孔桩，离居民房屋大于 30 米以外采用打入管桩，可以缩短工期，方便施工。1 桩锤的选定在正式打桩之前，打试验桩，根据试验桩资料，检验桩的沉入深度能否达到设计要求；选定桩锤、衬垫（即锤垫、桩垫）及其参数；确定施工工艺和 PHC 管桩的施工控制标准。选择桩锤主要考虑是否能完成桩的施工。桩锤过小，桩难以打入，效率太底，且锤击能量易集中在桩顶，锤击次数过多，易将桩顶打碎；桩锤过重，则各种机具、动力设备都需加大，不经济。根据上海地区地质条件及桩锤计算资料，打入 600PHC 管桩用 D62 或 D80 锤能完成桩的施工。经过打试验桩，桩的沉入深度能达
3、到设计要求。试验桩打入时，记录全桩的总锤击数和最后 1m 的沉桩锤击数，最后 10 击的贯入度 35mm。2 打桩顺序21 当基坑不大时，打桩应逐排打设或从中间一排开始向两边进行沉桩（见图 1a、b） 。22 基础较大、桩数较多、桩距较小时，可分段施工，而后在各段范围内分别进行。打桩应避免自外向内，或从周边向中间进行，以避免土体被挤密，桩难以打入，或虽勉强打入，但使邻桩侧移或上冒。3 施工工艺a b 图 1 PHC 管桩由上海柘中混凝土制品有限公司生产，采用 DH508 型履带式打桩机及 D62 型 6.2t风冷式柴油桩锤进行打桩。采用 25t 吊车负责组立桩机、卸桩、喂桩、倒桩。接桩采用 C
4、O2气体保护焊电焊机，打桩顺序从中间到周边对称进行。PHC 管桩施工工艺流程：平整场地测放桩位桩机进场就位底节桩起吊插入桩身对中找正锤击沉桩接桩上节桩打入送桩。31 桩位放线：根据设计放出桩位的纵横轴线，在外排桩之外设置护桩，便于打桩控制。施工桩位轴线与设计桩位轴线偏差不超过 2cm,单桩轴线偏差不超过 1cm。32 吊桩：吊点应符合设计规定，不得随意变动。当吊点少于或等于 3 个时，吊点必须设在使桩身正负弯矩相等的位置上。吊桩前做好吊点的标记及检查桩下沉的尺寸标记，捆好吊索。起吊时利用吊车和打桩机吊钩同时起吊，然后桩顶上提，桩尖下放，作好喂桩准备。 （见图 2）33 喂桩：调整打桩机导杆，使
5、之对准桩位和桩的方向，桩起吊就位，检查后桩若有偏差，可将桩吊起重插，插好后将桩帽、桩锤轻落在桩顶。34 打桩：开锤前再次检查桩帽、桩锤及送桩及0.25L一点吊法 两点吊法L18L30 米0.5L0.25L0.69L L18米0.31L图 22桩体的中轴线是否一致，桩架是否垂直，有偏差必须纠正。用送桩沉桩时，桩与送桩的纵轴线应尽量保持在同一直线上。送桩紧贴桩顶部分，应有保护桩顶的装置。第一节桩入土 3.0m 时，停锤复核导杆的垂直度，发现问题校正后方可继续沉桩。桩开始打入时慢打轻击，随着桩的打入，逐渐加大锤的冲击能，要随时注意防止基桩的偏移。桩尖设计位于-2 层粉砂层时，以桩尖设计高程控制为主，
6、贯入度为参考，使桩的入土深度符合设计要求。35 接桩：接桩须在下节桩顶露出地面或水面0.5m 左右时进行，接桩后上下两节桩中轴线必须重合。若第一节桩斜度超过 1时，则不能接桩，必须拔出重打，合格后再接。对焊接接口范围内的混凝土、铁锈、油污、泥土等用棉纱、铁刷清理干净。采用二氧化碳气体保护焊焊接，要求焊缝连续饱满，不得有凹痕、咬边、焊瘤、夹碴、裂缝等表面缺陷。焊缝结束后，应自然冷却810 分钟才能继续打桩。36 送桩：送桩采用钢板制做，长度 35m。送桩必须经过热处理，使其刚度大于管桩强度。安装时必须与管桩保持在同一中轴线上，避免偏心后损坏桩头及送桩。4 施工质量控制41 施工质量偏差PHC 管
7、桩施工过程中，通过对前 2 个桥墩施工偏差进行了详细的观察和测量,共测量数据 250组,不合格数据有 66 组。主要存在如下质量偏差：施工质量超标统计表序号项 目频数N百分比累计频数(N)累计百分比1 桩顶面高程偏差 27 41 27 412 桩位中线偏差 17 26 44 673 焊缝偏差 10 15 54 824 桩垂直度偏差 8 12 62 945 桩顶劈裂 2 3 64 976 其它 2 3 66 1007 合计 66 100从以上可以看出：影响 PHC 管桩施工质量偏差主要是桩顶面高程偏差和桩位中线偏差。42 产生施工质量偏差的原因分析序号末端原因 确认情况1 施工人员初次接触PHC
8、 管桩施工工艺理解不够深刻,对管桩施工各个环节控制不到位2 打桩机械设备老化 施工时桩顶面受力不均匀，把桩打偏3 地下地质出现变化 管桩打入深度不够及桩头被打劈4 焊工责任心不高 焊缝不符合要求5 工艺不够具体、细致没有紧密联系实际，对施工中可能发生的问题考虑不周到43 采取措施431 针对管桩施工存在的问题，通过深入分析和总结，分两次对不同工序的人员进行了详细的二次交底 ，并对各工点施工人员提出了更为具体的技术和操作要求。432 针对打桩机械老化，打桩锤经常出现漏油、堵油泵等问题，使得桩锤在桩顶各点受力不均，容易产生桩的位移和桩头劈裂。为此，我们专门编写了详细的打桩机械操作规程，以规范施工人员对机械的使用。并要求严格按规程操作，如有异常立即通知指挥台，并停止作业以查明原因。 433 对地下地质出现变化,无法继续沉桩,及时和设计、监理部门联系,确认最后 10cm 的锤数及时间，用停打贯入度控制。5 效果全桥 103 个桥墩，共计 1692 颗 60822 延米管桩，三个月完成，各项检查合格率 100%，经小应变无损检测和静载试验，符合设计及规范要求。取得较好的社会、经济效益。张庆杰 中铁十局上海浦东项目经理部工程技术部副部长 工程师
