一、前言

 

　　管桩地基已经在铁路路基处理中起到了非常关键的基础作用，而对于项目工程的安全，管桩施工技术是一大重点。

 

　　二、管桩处理软基技术

 

　　1.预应力混凝土管桩工艺原理。预应力混凝土管桩是一种打入土中，横截面尺寸比其长度小得多的管状细长构件，其主要作用是提高地基承载力，其支撑力是由桩侧摩阻力和桩端阻力两部分组成。

 

　　浇筑完桩帽混凝土后，铺设土工格栅，利用土工格栅良好的延展性和整体抗剪性，均匀的纵、横向抗拉性，高抗疲劳性和耐腐蚀性的特点，增加路基的稳定力矩，提高软基的整体稳定性，加快了路基的填筑速度。

 

　　2.适用范围

 

　　预应力管桩适用于湿陷性黄土和膨胀土区域内，地基的湿陷量或膨胀量较大情况时；当建筑物荷载过大，地基软弱，地下水位较高而采用明挖基础沉降量过大，建筑物又不允许有较大沉降条件下；当建筑物内外地面有大面积堆载，使软弱地基产生较大变形，或当基础可能有不均匀沉降而对建筑物造成危害的情况下；当建筑物承受较大竖向荷载和水平荷载，对建筑物有特殊要求时。当地表软土层较厚，不宜作基础持力层，或地基中有暗沟、深坑、古河道等情况。

 

　　3.技术特点

 

　　上部荷载通过桩基础传递给土层，它是深基础中常用的一种形式，能较好地适应各种软弱地质条及荷载情况，具有承载力大、稳定性好、沉降值小等特点，并能采用机械化施工，大大提高了放工进度。

 

　　4.施工设备选型

 

　　预应力管桩施工采用锤击的方法。锤击机的优点是嵌岩能力强，体积小行走灵活，适合于打设处理深度比较大的桩，对场地的要求也比较小。静压机具有无噪音、无振动和无污染的优点，适合在靠近居民区的场地施工；缺点是设备体积大、自重大，要求施工场地要平整并有一定的承载力。

 

　　5.施工操作要点

 

　　（一）平整场地

 

　　将施工场地内的杂物清理干净，高低起伏处用推土机推平，形成一个整体工作面供机械施工。

 

　　（二）施工放样

 

　　首先根据设计图纸绘制施工放样平面图，监理审核合格后测量组用全站仪精确放样出管桩处理范围边线控制桩。中间桩位拉钢尺准确定位，插竹钎标识。

 

　　（三）运输存放

 

　　管桩运输采用长挂车，分层叠放、错位布置、捆绑牢固，悬臂部分不超过1.5m。现场堆放场地要平整，堆高不超过5层。施工时，按照“长桩管在下，短桩管在上”的顺序进行施工。

 

　　（四）起吊

 

　　管桩的长细比大、自重大，在起吊过程中，过大的动荷载易使管桩产生破坏。正确的起吊方法是：两支点法或两头勾吊法，吊桩送至桩机附近时，采用单点吊桩，吊点设在0.3倍桩长处，开始垂直起钩，平稳地把桩送到打桩机夹桩器中，同时使桩尖对准桩位中心，缓缓放下插入土中。在吊装过程中轻吊轻放，避免拖吊破坏。

 

　　（五）稳桩

 

　　当桩尖进入土中300mm～500mm后，用经纬仪或用支架线坠调整桩的垂直度（测量仪器一般在距桩机15m以外处架设），观测时，上端与下端的垂直度偏差应≤1%（接桩时，第一节桩入土后垂直度偏关不超过0.5%）。

 

　　（六）冲程

 

　　管桩施工时，柴油锤最大冲程不超过2m，施工时，按1.8m控制，最后1米冲程为1.2米。

 

　　三、工艺原理

 

　　将管桩吊入桩机压桩台中央，压桩台中有上、下两组水平方向夹桩钳口，在夹桩油缸的推动下，将桩夹紧，操纵压桩系统操作手柄，垂直方向压桩油缸的活塞杆伸长，将压桩台沿导轨垂直从上往下运动，利用机身和配重铁块做反力，将管桩压入土中。若桩端阻力和桩周土摩擦力小时，压桩力就小，反之则大。

 

　　因此，压桩力的极限值即为机身自重和配重之和（统称机重）。当机重大于桩阻力（桩端阻力加桩周土摩擦力之和）时，桩往下沉；当二力相等时，桩停止下沉，机身也不上浮；当机重小于桩阻力时，机身上浮，整个机器支承在桩身上。

 

　　因此压桩时要控制压桩油缸压力，当压力和机重相等时（即长船和短船有上浮的趋势）必须停止施压。桩径发生变化，则利用配重的增减去调整机重和压桩力的大小。机重大沉桩力大，反之则小。

 

　　四、施工工序及操作要点

 

　　1.施工工序

 

　　PHC静压沉桩施工工序：测量定位→桩机就位→吊桩→校桩→静力压桩（吊桩→接桩→校桩→静力压桩）→复压→终止压桩→基坑开挖→桩基检测→浇铸沉台混凝土。

 

　　从上工序所示，一个压桩周期为吊桩—校桩—压桩。若一根桩达不到终压的条件，就需要二根或二根以上的管桩；就有二个或二个以上的压桩周期，直至达到终压条件为止。

 

　　2.静力压桩操作要点

 

　　（一）试桩、配桩

 

　　试桩的目的

 

　　根据设计单桩承载力、桩型、地质情况、压桩机的压桩力，在试桩位或工程桩位上进行试桩，以便提供终压标准及单桩入土深度数据。

 

　　试桩应符合下列规定

 

　　试压桩的规格、长度及地质条件应有代表性；试压桩应选在地质勘探控制孔附近；施压方法及施压条件应与工程桩一致；试桩后，休止7—15天后，进行桩检测及试验。

 

　　在试桩中测取压桩力（Q）—单桩入土深度（LI）曲线，分析该桩位的地基土层变化、土的密实程度、桩尖进入持力层的情况。

 

　　配桩的确定

 

　　根据地质勘探报告及试桩的入土深度和终压值来综合分析确定，得出该点附近桩位管桩长度和数量。

 

　　（二）测量定点

 

　　内业准备。根据总平面图确定坐标系和高程原点；确定建筑物在场地方位。

 

　　外业放点。根据施工图，确定各个桩位的位置；并采集各桩位高程数据，确定送桩深度。

 

　　桩位复核。

 

　　（三）桩机就位

 

　　桩机就位之前确认无地下障碍物，地面应满足桩机机重的承载力。

 

　　施工区域临边的建筑物（构筑物）之间的尺寸，能满足桩机最小作业尺寸要求。

 

　　机重的配置必须满足成桩终压值的重量。

 

　　（四）捆桩吊桩

 

　　钢丝绳的绑扎点应在管桩长度的3/4处，两根捆绑钢绳的绑扎方向必须一致；避免碰撞其它物体。管桩吊入钳口与下节桩对齐，应缓慢下落，待夹持机构将桩夹稳后，才能脱钩。

 

　　（五）校桩压桩

 

　　调整桩机使之处于水平状态；使桩保持垂直。

 

　　压桩应连续进行，中间不得停歇。

 

　　根据施工现场的实际情况，采用合理的压桩先后顺序。

 

　　应转移、清除施工现场地上、下障碍物；

 

　　五、铁路路基管桩地基处理施工技术

 

　　1.桩位控制。根据项目部测量人员测放的控制桩位，测放出各个桩的位置，并保护好控制桩或者将其转到不受打桩影响地段，便于施工过程中及时检查复核。如果发现控制桩有被破坏的痕迹，立即和项目部联系及时复测。

 

　　2.探桩。管桩入土前，应先清理桩位处工作垫层中的石块，防止桩入土时偏位。桩位放样后先人工进行探桩，在桩位处用钢管探测地下有无障碍物。发现地下障碍物及时排除，以防止造成桩偏位、管塞及桩压不下去等施工质量事故。

 

　　3.吊桩。先将管桩从堆放点用吊车，水平吊运到桩架附近，再利用桩机上专门设置的起桩重钩及卷扬机吊桩就位。管桩吊起时要控制其速度，严禁快速吊起使管桩与桩机碰撞，损坏管桩。吊车平吊运移管桩采用两头勾头法或2点绑扎法。采用2点绑扎法其绑扎起吊点位置离桩端0.207L（L为管桩长度）。机架上附设起重勾吊桩就位时，采用一点绑扎法，其绑扎起点位置离桩端0.31L（L为管桩长度）。

 

　　4.插桩（植桩）

 

　　将封口型桩尖焊接成十字或圆锥型后，起吊提升到垂直状态，将桩上头套入锤头下部固有送桩器，然后将桩尖准确的放在桩位上，先用桩锤自重将桩插入地下30～50cm，桩身稳定后，调正桩身、桩锤、桩帽的中心线重合，使之与打入方向成一直线。缓缓施工将桩插入土中1.5m左右位置，停止施压。在机架前，选择成90的两个方向，各距机架25m左右处，架设经纬仪，检查调直桩身垂直度。控制植桩桩身垂直度偏差在0.5%以内。

 

　　六、结束语

 

　　我国国力的强大与各行各业脱离不了联系，而铁路业作为主要国力展现项目之一，其施工技术的安全质量近几年人们所注重关注的，而铁路工程中的管桩技术也是人们看着发展起来的。

 

　　参考文献：

 

　　[1]翁振东.PH管桩静压法施工及质量管理探[J].山西建筑，2006（32）.