1.工程简介

 

　　本文介绍的是苏州市东环路南延工程（吴江段）一期工程-地基处理（PC）管桩施工部分，道路里程为K11+885～K12+410。K11+885～K11+915桩长为11m，K11+915～K11+967桩长为12m，K11+967～K12+280桩长为15m，K12+280～K12+335桩长为17m，K12+335～K12+410桩长为19.5m。

 

　　2.地质情况

 

　　①1层填土：杂色，密实。上部0.40～0.60m为沥青混凝土路面，夹较多碎石，下部以压实的粘性土为主，夹有少量石灰等。该土层拟建道路沿线庞北路部位（测设里程K11+740以南段）有分布。厚度1.20～2.00m。属压缩性不均的偏低强度土层。

 

　　②a1层粘土：灰黄～灰褐色，可～软塑。局部为粉质粘土，夹少量薄层粉土。稍有光泽，无摇振反应，干强度中等偏高，韧性中等偏高。该土层拟建道路沿沿线北段局部有分布，其顶板标高-0.24～1.07m，厚度0.40～2.00m。系中等偏高～高压缩性，偏低强度土层。

 

　　②a2层淤泥质粘土：灰色，流塑。含少量有机质及腐殖质（有机质含量在1.86～2.58%，平均为2.25%）。有光泽，无摇振反应，干强度中等偏高，韧性中等偏高。该土层拟建道路沿线均有分布，厚度变化较大，其顶板标高为-1.48～0.12m，层厚0.60～16.60m。系高压缩性高灵敏度的低强度软弱土层。

 

　　③层粉质粘土：灰黄色，可塑为主。含铁锰质氧化斑点，夹灰色条纹，下部夹薄层粉土。稍有光泽，无摇振反应，干强度中等，韧性中等。该土层拟建道路沿线CX14孔以北段（测设里程K12+310以北段）大多有分布，其顶板标高-13.08～-3.09m，厚度3.00～6.00m。系中等压缩性，中等强度土层。

 

　　④3层粉质粘土：灰色，软～流塑。微薄层理发育，加少量薄层粉土。稍有光泽，无摇振反应，干强度中等，韧性中等。该土层拟建道路沿线J44孔以北段（测设里程K11+920以北段）有分布，其顶板标高-12.4～-9.28m，厚度1.40～3.30m。系中等偏高局部高压缩性，偏低强度土层。

 

　　④4层粉土夹粉质粘土：灰色，饱和，稍～中密。微薄层理发育，夹较多薄层粉质粘土，局部以粉质粘土为主。无光泽，摇振反应中等～迅速，干强度中等偏低～低，韧性中等偏低～低。该土层拟建道路沿线J44孔以北段（测设里程K11+920以北段）有分布，其顶板标高-13.74～-12.28m，厚度2.30m。系中等～中低压缩性，中等强度土层。

 

　　3.设计要求

 

　　（1）PC管桩施工时，严格按照JGJ79-2012《建筑地基处理技术规范》有关规定执行。

 

　　（2）PC桩外径400mm，壁厚95mm，混凝土强度为C60，根据设计文件中的桩基深度匹配长度进行组合。桩基深度>12m，不超过2节桩组合；桩基深度≤12m，不超过1节桩，施工是按照“从内侧到外侧，每根桩先长桩后短桩”的顺序进行施工。PC管桩呈正方形角型布置，桩中心距2m～3.75m过渡，根据地质情况，桩长度在11m～19.5m范围。

 

　　4.施工场地要求

 

　　施工前场地内做好场内“三通一平”工作，即场内道路，施工用水、施工用电，对回填场地的大石块应清除，场地平整，机械压实，满足施工要求，确保桩机行走施工、管桩运输、堆放的地基刚度要求，本工程采用静压法施工，使用大吨位静压桩机，机体重量很大，施工场地地基承载力要满足桩机作业要求，由于桩机施工范围在原状老路，地基承载力满足要求，对于局部不满足处表面铺以碎石，并予以整平，以提高地基承载力，保证桩架作业时平直；同时做好地面排水工作，防止压桩时沉陷。

 

　　5.施工设备的选择

 

　　5.1压桩机械的选择。

 

　　压桩机械选择的主要依据是压桩力的大小。根据工程实践经验，压桩力可以根据静力触探Ps值及桩侧土层摩阻力进行预估。式（1）。

 

　　5.2就是根据工程实际资料经统计分析得出的，它可以作为选择压桩机械和分析沉桩可能性的依据。

 

　　其中，由于地质情况的复杂性、所选地质参数的平均性、施工后期的挤土效应导致C、Φ值的提高及桩截面的不同，故乘以影响系数K。fi值可由各层静力触探指标Ps值进行估算或根据地区经验选定。影响系数K值在1.1～1.3之间，且主要取决于Ps、Ap值的大小情况，即视Pc'值而定。一般情况如下：

 

　　5.3根据式（1）、（2）进行压桩机械选择时，所选择的压桩机最大压桩吨位必须接近或大于所预估的压桩力才行。否则，将给沉桩带来一定的困难。

 

　　5.4根据地质报告，各地层主要特征及侧壁摩阻力如表2所示。

 

　　根据式（1）、（2）及表1，则桩基的静压桩力分别为：

 

　　Pc'=95.2TPc=1.2Pc'=114.24T

 

　　5.5根据地质情况及桩长等参数，为保证工程质量，加快桩基施工进度。本工程施工选用ZYJ280型全液压压桩机，可以应付地质不均匀性和其他变化情况，尽量减少凿桩。

 

　　6.施工放样

 

　　（1）施工轴线必须严格按设计坐标点引侧，并经多次复核后确认，施工现场轴线控制点位置应设在不受打桩作业影响的地方，并保护。

 

　　（2）根据设计的桩位图，按施工顺序将桩逐一编号，依桩号对应的轴线，按尺寸要求施放桩位，并设置样桩，供桩机就位定位。

 

　　（3）桩位桩放样允许误差1cm，设置的样桩应打入与地平，周围撒上白灰或灰水以便查找，并在打桩前进行复核。

 

　　（4）施工区附近设4个以上不受打桩影响的水准点，以便控制送桩时桩顶标高，每根桩送桩后均须作标高记录。

 

　　（5）开工前应会同监理单位、复核样桩，同时办理隐检签证手续。

 

　　（6）施工时要每压一排桩，复一排样桩，防止压桩挤土对桩位偏差的影响。

 

　　7.打桩施工工艺流程

 

　　桩位放样→桩机行走就位→调平→吊桩插桩→对点调直→静压沉桩→电焊接桩→焊接冷却→继续沉桩→送桩到位→记录→下一桩位。

 

　　8.预应力管桩质量保证措施

 

　　（1）预应力管桩的吊运采用端钩吊法，索具水平夹角不宜小于60o，吊卸时应轻起轻放，严禁抛掷、碰撞。

 

　　（2）施工使用的预应力管桩，其桩身强度必须达到100%且常压蒸汽养护后在常温下静停7天后方可运输进场。

 

　　（3）管桩运输过程中，支点位置应符合规定要求，并垫以锲形木块以防滚动。

 

　　（4）管桩堆放场地应坚实、平整并有排水措施。堆放时按规格长度分类堆放。

 

　　（5）预应力管桩进场后，应根据提供的管桩资料，逐一进行质量验收，不合格的桩坚决予以退回。

 

　　9.打桩施工操作

 

　　（1）压桩机安装就位，按需要的总重量配置压重。

 

　　（2）检查有关动力设备及电源等，防止压桩中途间断造成土体固结沉桩困难。

 

　　（3）压桩前认真检查管桩质量，如有质量问题不得使用。

 

　　（4）认真监视压力变化，如有突然上升或下降，应暂停压桩，待处理正常后方能继续压桩。

 

　　（5）详细做好压桩记录，在试桩过程中必须记录每米压桩力变化以及地层变化处的压力值。

 

　　（6）严格按施工图和编制的压桩顺序施工，已压过的桩应在桩位编号图上标志以免漏桩。

 

　　（7）压桩过程设双向经纬仪成90o或线锤校验压桩的垂直度，确保压桩垂直度偏差以及上下节桩中心线偏差不超过规范要求。

 

　　10.焊接法接桩

 

　　接桩及焊接要求：接桩时其桩头应高出地面1.0m左右；接桩前下节桩的桩头加上定位板，然后将上节桩吊放在下节桩端板上，依靠定位板将上下桩接直，其错位偏差不应大于2mm；上下桩如有空隙，用锲形铁片全部垫实焊接牢固；管桩焊接之前，上下端表面用铁刷清理干净，直至其坡口处刷出金属光泽；焊接时应分层焊接，在坡口四周先对称点焊6点，焊接由两个焊工对称进行；焊接层数不得少于2层，层间焊皮要清理干净，焊缝应达到三级焊缝要求；焊接好的桩接头应自然冷却，冷却时间至少8min，严禁用水冷却。

 

　　11.送桩

 

　　本工程送桩深度应根据场地标高和设计桩标高计算，使用水准仪监测。在送桩前应对打入桩的平面位置进行中间验收，并做好实测数据记录，送桩时选用合适的送桩器，并使送桩器中心线与桩身中心线吻合一致和接触面贴合，送桩时考虑桩身回弹，可在原设计桩顶标高基础上，超送2～3cm，送桩结束即拔出送桩器和及时将桩孔填盖。

 

　　12.终止压桩

 

　　本工程打桩停压标准控制应根据试桩情况由设计确定。正常情况按设计压桩力1.5～2.0倍送桩，达到设计高程后持荷10min且每分钟沉降量不超过2mm后方可结束送桩。在同一地质类型的地段，若出现压力显著增加或送桩时经压力显著减小等异常情况，需暂停施工并及时报告监理，必要时增加触探等施工勘察补钻资料，分析和找出原因后提出处理措施。施工过程如遇截桩，应用截桩器或凿子先凿去桩身外表混凝土，再用气割割断主筋，严禁用大锤横向敲击。

 

　　13.记录

 

　　压桩过程认真做好记录，主要记录参数为：沉桩时每2米压桩力，送桩时到设计深度时的最终压桩力，桩的垂直度、平面偏位，中间验收记录，桩位复核尺寸，桩标高，焊缝情况，桩的外型尺寸，弯曲度，桩顶平整度等。

 

　　14.验收

 

　　施工过程应进行中间验收，对每道工序严格操作要求进行，以工序质量保证工程质量。

 

　　15.结束语

 

　　通过苏州东环快速路南延工程（吴江段）一期工程使用预应力管桩来看：处理深度大，速度快，路基填土时基本上可不考虑填土速率的控制问题，可大大缩短路基填土施工时间，加快工程进度，而且总的沉降量以及工后沉降量小，质量控制好，但造价高。设计和施工时可结合工期、地质和投资等实际情况灵活选用。

 

　　参考文献

 

　　[1]《预应力钢筋混凝土管桩施工技术规程》（YBJ25-91）.

 

　　[2]《先张法预应力混凝土管桩基础技术规程》（DB33/1016-2004）.

 

　　[文章编号]1619-2737（2015）03-20-277