PHC靜壓樁在道路軟基中的應用

摘要：靜力壓樁施工是通過靜壓機自重及樁架上的配重反力，將PHC樁壓入土中的沉樁工藝。文章結(jié)合工程實際，對PHC靜壓樁工藝原理、施工工藝、質(zhì)量驗收等內(nèi)容進行了介紹，并說明了該項技術(shù)在道路軟基處理中具有良好的效果，值得應用推廣。

關(guān)鍵詞：PHC靜壓樁；道路軟基；施工工藝；靜壓機自重；樁架配重；沉樁工藝 文獻標識碼：A

中圖分類號：U215 文章編號：1009-2374（2016）07-0038-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.07.020

1 概述

靜力壓樁施工是通過靜壓機自重及樁架上的配重反力，將PHC樁壓入土中的沉樁工藝。樁段從壓樁孔處壓入地基土中，提高樁與加樁區(qū)域地基的整體承載力，達到阻止或減少沉降的目的。合肥市路橋公司在銅陵市京福高鐵站前路及廣場路工程中使用了該項技術(shù)，相比傳統(tǒng)錘樁具有施工振動小、無噪聲影響、對周邊環(huán)境干擾小等特性。

2 工程概況

銅陵市京福高鐵站前路二期，路線全長7.4km，城市Ⅰ級主干道；廣場路二期，起點站前路終點橫十路，全長約1.2km，城市次干道。工程擬建場地均為居民區(qū)及農(nóng)田耕作地，其中軟弱路基采用PHC靜壓樁施工處理，壓樁總長約35萬m。

3 工藝原理

PHC樁靜壓原理：通過含配重的靜壓樁機自重為反力，克服樁周摩擦力及樁尖的承載力，將PHC樁壓入到設計的深度，在規(guī)定的面積壓入設計的樁數(shù)，擠密軟土，通過壓入樁與擠密土共同分擔上部載荷，從而提高軟基路段整體承載力的目的。

4 施工工藝

4.1 施工工藝流程

4.2 施工工藝操作要點

4.2.1 施工準備。

第一，技術(shù)準備：設計施工圖、設計說明及其他設計文件已經(jīng)會審；施工方案審核、批準已完成；施工技術(shù)書面交底已簽認完成；測量放線已完成。

第二，機具設備準備：靜力壓樁機、吊車、電焊機、送樁器、鋸樁器、全站儀、水準儀、經(jīng)緯儀等準備齊全并處于良好狀態(tài)。

第三，材料準備：選擇合適生產(chǎn)能力、規(guī)模及相應資質(zhì)的生產(chǎn)廠家；PHC預應力管樁樁段的設計，報管樁加工生產(chǎn)計劃；加工、成品出廠。

第四，作業(yè)條件準備：對所有參與施工作業(yè)人員進行施工要點的培訓；對施工作業(yè)場地進行整平，機械設備機具到場就位。

4.2.2 PHC樁進場與驗收。

第一，PHC樁出廠運送至施工場地后，按照設計及施工規(guī)定對PHC樁進行尺寸型號核實，對表面平整密實、裂縫及缺陷等情況檢查。按規(guī)定廠家提供的相關(guān)證書、添加劑試驗、樁受力情況報告等應合格有效。

第二，材料驗收人員與監(jiān)理人員共同對進場PHC樁實施驗收，合格品可用于工程中，不合格品標記后不得用于工程中。

第三，產(chǎn)品合格證齊全情況下，再進行外觀、樁徑、長度、壁厚、樁端頭板的平整度、樁身彎曲度及樁身強度等檢查，外觀質(zhì)量要求見表1：

第四，PHC樁存放時，應將存放場地予以整平，用方木作為墊腳，分別墊于兩頭距樁端1/4處，盡量保持水平。堆放層數(shù)不超過三層，不同型號、規(guī)格應分類堆放以方便吊運。

4.2.3 調(diào)試機械設備。全面檢查所有壓樁機設備、配件、備件是否齊全，在樁機進場組裝完成后，必須全面調(diào)試，檢查其行走機構(gòu)、起重機起升變幅機構(gòu)、液壓機構(gòu)以及全部油路、電路等，然后試車。

試運轉(zhuǎn)是否良好，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，保證機況處于良好狀態(tài)；檢查壓樁機操作人員是否對所有開始程序均已清楚。在專職設備安全員檢驗，合格簽證后方可進行壓樁施工。

4.2.4 試樁。通過試樁確定全面施工時不均勻地質(zhì)情況下的施工長度，收樁驗收標準，收集每米入土深度與對應的壓應力，確定壓樁力及壓入速度，實際單樁承載力的等相關(guān)參數(shù)。

4.2.5 樁位測設。

第一，測量控制點的布設。按照設計提供的導線點、水準點，在既方便測設又不影響壓樁的通視地段，布設臨時導線點和水準點，經(jīng)聯(lián)測閉合差滿足規(guī)定，形成成果表報監(jiān)理工程師復核確認后，用以測設樁位及控制樁尖標高。

第二，樁位測設。按施工圖及壓樁方案測設樁位，在測設的樁位處用小木樁或用石灰十字線做標識，經(jīng)測量監(jiān)理工程師驗收合格后方可進入壓樁工序。靜壓機到位后，測量人員對樁位進行二次校正，校正偏差小于10mm。

4.2.6 靜壓機就位。清除壓樁路段內(nèi)的塊石、樹根、雜物等，探明地表下可能存在的障礙物并予以清除，避免引起樁偏斜。局部薄弱段落可鋪鋼板、墊枕木或換填好土，以滿足靜壓機能順利完成移機就位和正常壓樁等動作。靜壓機就位后，再次檢查確認各傳動機構(gòu)、齒輪箱、防護罩、起重機起升變幅機構(gòu)、電纜、潤滑油、液壓油等是否滿足安全操作規(guī)程的規(guī)定，人員是否交底，安全教育是否到位。一切正常，按壓樁方案，靜壓機對正樁位、水平調(diào)整、豎直調(diào)整。

4.2.7 吊樁喂樁。PHC樁場內(nèi)二次移動適用兩點起吊，喂樁時適用單點吊，吊點均設置在距樁端L/3（L為PHC預制樁節(jié)長度）處，示意圖如下：

第一步：配套吊車或靜壓機自帶的起重機采用兩點起吊，將待壓樁節(jié)緩慢運送至靜壓機旁，越近越好，將樁節(jié)平行置于墊塊上。

第二步：適當放松鋼絲繩，并通過人工配合將一端的吊點解除，改兩點吊為單點吊。

第三步：緩慢垂直起鉤，并人工輔以繩索控制解除端的方向，使樁節(jié)穩(wěn)定。

第四步：解除輔助繩索，起重機將樁節(jié)平穩(wěn)的移至夾持器中。

第五步：在喂樁的同時，以適當滑動、旋轉(zhuǎn)靜壓機導架的方式，調(diào)整待壓樁的姿態(tài)，使其位置與垂直度能滿足驗收要求。

吊樁、喂樁、場內(nèi)二次移動時，均應按操作規(guī)程操作確保安全。

4.2.8 壓樁。

第一，根據(jù)現(xiàn)場地形地貌、設計樁長及工期要求確定壓樁方案明確壓樁的先后順序，并按設定的方案組織實施。

第二，在每節(jié)樁上用記號筆標出每米的刻度，當樁每壓入土中1m時對應記錄壓力值，通過原地面高程與成樁樁頂標高及樁入土記錄加送樁器送入土中的相對長度配合，控制樁尖達到設計深度。

第三，在初始壓樁時，先放緩壓入速度，壓入速度的選擇應與勘察報告中土質(zhì)類別相匹配，控制在2m/min左右。第一節(jié)樁樁尖壓入土中3m的過程是調(diào)整機架、樁身垂直度的關(guān)鍵，垂直度偏差值控制在0.5%樁長以內(nèi)。樁靜力壓入土中時應記錄樁身傾斜、移位情況以及每壓入1m所對應的壓力值。

4.2.9 接樁。

第一，分段預制的樁節(jié)通過端板焊接成整樁。施焊前去除樁結(jié)合面處預埋鐵件的銹污。若接合面存在2mm以上間隙，可用鐵片予以填實并焊接牢固。施焊時，先從對稱點焊四點初步固定，再同步對稱施焊，焊縫飽滿連續(xù)厚度符合要求。手工焊應分層施焊，首先打底用Φ3.2mm的焊條，確保焊透根部；再用Φ5mm的焊條施焊，適用的焊條牌號為J422或J426。

第二，樁接頭處坡口的焊接根據(jù)情況分多次對稱同步環(huán)焊，適當降低變形。施焊時嚴格控制電流的大小及施焊速度的快慢，焊縫厚保持勻稱，前一層的焊渣需徹底清除后才可焊下一層。滿焊面應比坡口高1mm且每層焊縫查驗無氣孔、夾渣等缺陷，符合《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》（GB50205-07）的規(guī)定。

第三，樁接時間盡可能縮短。壓樁停歇過長，樁側(cè)土體二次固結(jié)使樁的壓入受其影響。接縫焊完，及時通知現(xiàn)場監(jiān)理驗收，合格后待焊接部位適當降溫再繼續(xù)壓樁。為保證接樁部位的質(zhì)量，禁止焊完立即壓樁或澆水冷卻實施壓樁。

4.2.10 如設計為多節(jié)段樁，重復壓樁及接樁施工過程。

4.2.11 截樁、送樁。到達設計標高的PHC樁部分外露于原地表或因其他原因使樁無法壓至設計位置外露，需要將外露部分予以截除。樁截除使用專用的截樁器，禁止使用橫向錘擊或沖撞的方式予以截除。

當原地表高程比壓到位的樁頂高程高一些時，最后一節(jié)段的樁壓入后需輔助將其送達設計位置。常用的做法是用一節(jié)樁段作為送樁的工具，其剛度、強度、形狀及軸線等均能滿足送樁的要求。根據(jù)原地表高程與樁尖設計高程的差值，減去累計壓入土中的樁長，即為所要送樁的長度，在送樁的樁段上自下而上量取“所要送樁的長度”并標一橫線，當靜壓機將樁壓至橫線處時，說明樁尖達到了設計的位置，記載詳細的壓樁記錄。

4.2.12 移機至下一樁位。一根樁全部壓完并截送樁完成后，將靜壓機遷移至下一根樁壓樁點重復“就位靜壓機-吊樁、喂樁-壓樁-接樁-重復接樁、壓樁-截送樁-移機”的工作。

5 質(zhì)量檢查

5.1 檢測樁身承載力、完整性

PHC樁壓入土內(nèi)后應采用小應變動力或超聲波檢測樁的完整性及單樁豎向極限承載力。

5.2 檢測樁偏位

PHC樁靜壓施工完一批后，應對每根樁的樁位進行復測，樁位偏差值要求滿足設計且符合驗收規(guī)程的規(guī)定值。

6 結(jié)語

靜壓PHC樁相較傳統(tǒng)沉樁施工，具有節(jié)約混凝土、鋼筋的用量，施工中無噪音、無振動、無污染，施工速度快，對周圍環(huán)境的干擾小，施工應力小樁頂不易破壞，不易產(chǎn)生偏心沉樁等優(yōu)點，既節(jié)省了施工時間，又節(jié)約了施工成本。道路軟基路段經(jīng)處理后，整體承載能力提高明顯，因而在道路軟基處理中具有較好的適用性與推廣價值。

參考文獻

[1] 王月利.津秦客專PHC管樁試樁施工工藝及質(zhì)量控制措施探討[J].科技信息，2009，（21）.

[2] 吳存富，徐錦峰，顏傳國，等.增強型預應力混凝土離心樁施工技術(shù)[J].浙江建筑，2010，（27）.

作者簡介：李陶（1972-），男，合肥市公路橋梁工程有限責任公司工程師，國家注冊一級建造師，研究方向：道路與橋梁。

（責任編輯：蔣建華）