PHC預(yù)應(yīng)力管樁在橋梁樁基中的應(yīng)用

寧英杰 潘森兵 郭松

摘要：為了解決橋梁樁基施工進(jìn)度、樁基施工泥漿排放和滲漏等對(duì)環(huán)境污染的難題。對(duì)PHC預(yù)應(yīng)力管樁橋梁樁基施工技術(shù)進(jìn)行了研究，并將研究成果直接應(yīng)用于多個(gè)項(xiàng)目，取得了良好效果。

關(guān)鍵詞：PHC管樁；管樁檢測(cè)；管樁施工；氣體保護(hù)焊；貫入度

中圖分類號(hào)：U445.55 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

樁基礎(chǔ)作為橋梁承載結(jié)構(gòu)，是橋梁最重要的部分，其施工進(jìn)度對(duì)橋梁整體施工進(jìn)度起著關(guān)鍵性作用。隨著國(guó)家和社會(huì)對(duì)環(huán)保的重視和關(guān)注，橋梁施工對(duì)環(huán)保要求提高到一個(gè)新的高度。PHC預(yù)應(yīng)力管樁采用成品樁打入焊接接樁而成，從而消除了消除了泥漿排放，并且提高施工進(jìn)度。

1、工程案例

上海滬宜公路改建工程2標(biāo)段，PHC管樁1144m，上海S7公路（S20-月羅公路）新建工程S7-Ⅰ-2標(biāo)段，防撞墻長(zhǎng)度5712m。全部采用預(yù)制吊裝施工技術(shù)。

2、主要工藝原理

2.1 用打樁機(jī)提起預(yù)應(yīng)力管樁，對(duì)準(zhǔn)放樣好的樁位，用儀器觀測(cè)樁的垂直度，開啟震動(dòng)錘，將管樁送入地下。

2.2 采用CO2氣體保護(hù)焊機(jī)焊接上下管樁樁頭鋼圈，將上面一節(jié)樁震動(dòng)入土。

2.3 用送樁錘將最后一節(jié)管樁震動(dòng)入土到設(shè)計(jì)標(biāo)高。

3、關(guān)鍵工序施工

3.1管樁刻度標(biāo)識(shí)、檢測(cè)和堆放

3.1.1 管樁刻度標(biāo)識(shí)

預(yù)應(yīng)力管樁出廠前，按照設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)進(jìn)行配樁。配樁原則，每節(jié)樁不宜超過(guò)12m，上部B樁總長(zhǎng)不小于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度。每根樁總長(zhǎng)配置完成后，對(duì)每節(jié)樁進(jìn)行數(shù)字標(biāo)識(shí)，每節(jié)樁上每1m用紅漆標(biāo)識(shí)。標(biāo)識(shí)采用連續(xù)數(shù)據(jù)，防止樁上下節(jié)樁錯(cuò)位。

3.1.2 檢測(cè)、卸樁和堆放

對(duì)所有的預(yù)應(yīng)力管樁樁應(yīng)進(jìn)行樁體外觀檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后方可使用，不合格樁運(yùn)回管樁廠。

管樁的堆放場(chǎng)地壓實(shí)、平整后，鋪設(shè)墊木，卸下的預(yù)應(yīng)力管樁放置在墊木上，并且墊木支撐點(diǎn)在同一個(gè)水平位置，第一層管樁與第二層之間采取可靠的防滾、防滑措施。管樁堆放層數(shù)不宜超過(guò)2層。

3.2 管樁施工

3.2.1 測(cè)量放樣、打樁機(jī)就位

根據(jù)驗(yàn)收合格的水準(zhǔn)點(diǎn)、控制點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量放樣，確保打樁施放樁位的精度要求。臨時(shí)控制網(wǎng)點(diǎn)定期復(fù)察以保證點(diǎn)位的準(zhǔn)確性，臨時(shí)控制網(wǎng)點(diǎn)復(fù)查的時(shí)間期限應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)控制點(diǎn)確定無(wú)誤后施放樁位。管樁施工前，對(duì)樁中心地面標(biāo)高、樁位進(jìn)行復(fù)測(cè)，標(biāo)高誤差小于1cm，樁位縱橫向偏差小于1cm。

在承臺(tái)邊，樁基停放位置進(jìn)行地面處理，設(shè)備進(jìn)場(chǎng)組裝調(diào)試后，移機(jī)至樁位上就位調(diào)整。在地基承載力不夠區(qū)域，樁機(jī)底部墊鋼板或路基板。PHC管樁為直樁，樁架安裝調(diào)整后，使之處于垂直平穩(wěn)狀態(tài)，以確保樁基施工垂直度。

3.2.2 吊樁

吊裝有兩種方法：樁長(zhǎng)大于13m 的采用支點(diǎn)法，兩支點(diǎn)設(shè)在離樁兩端0.21L處；當(dāng)樁長(zhǎng)不大于13m時(shí)，可采用直接進(jìn)行水平起吊，采用專用吊鉤鉤住管樁兩端內(nèi)壁直接進(jìn)行水平起吊。喂樁時(shí)樁機(jī)2#卷筒起吊，使樁頂對(duì)入樁帽內(nèi)，將樁輕輕靈便喂入樁帽內(nèi)，以防樁損斷裂。隨即樁尖對(duì)準(zhǔn)樁位點(diǎn)就位。在樁頭部位用紙墊或木墊（約15cm～28cm厚）將其墊平，但不宜過(guò)厚，滿足減振要求即可，以免彈性過(guò)大，影響打樁。

3.2.3 打樁

打樁時(shí)用兩臺(tái)經(jīng)緯儀在打樁機(jī)正面和側(cè)面成90°控制樁身垂直度，并使樁錘、樁帽、樁身中心線在一條直線上，以免打樁時(shí)發(fā)生偏擊，造成樁頭破損。樁身垂直度控制在0.5%L以內(nèi)（L為樁長(zhǎng)）。

在施工過(guò)程中必須嚴(yán)格控制第一節(jié)樁的打樁質(zhì)量，垂直度要控制在0.3%L，認(rèn)真注意穩(wěn)樁、壓錘時(shí)的樁身變化情況，發(fā)現(xiàn)有偏移、傾斜或斜樁過(guò)大時(shí)，立即分析原因，采取有效的校正措施。

施工時(shí)為做到有效控制，采用重錘輕擊的方法施工。開始打樁時(shí)，如地面表層土質(zhì)較松軟時(shí)，先利用樁錘自重下壓，或空打幾錘使樁沉入地面，再次測(cè)量樁身垂直度，無(wú)誤后方可繼續(xù)施打，否則拔起重插。開始打樁時(shí)樁錘油門控制要小，隨著樁入土深度的增加，阻力增大，逐漸加大油門。在施工過(guò)程中要隨時(shí)觀測(cè)樁垂直度，以免遇到地下特殊情況使樁發(fā)生傾斜而打碎或打斷，并應(yīng)觀測(cè)落錘高度，其落錘高度控制在1.8m～2.2m之間。對(duì)樁帽內(nèi)的緩沖墊材要經(jīng)常檢查，及時(shí)更換，保持始終平整，以保證樁頭完整，使樁順利地打到地面。

開始沉樁時(shí)，宜采用較低落距，在錘擊過(guò)程中應(yīng)采用重錘低擊。沉樁過(guò)程中樁錘、替打、送樁和樁宜保持在同一軸線上，以防樁身傾斜。

沉樁施工前要了解掌握現(xiàn)場(chǎng)的土質(zhì)情況，作好沉樁設(shè)備的檢查和調(diào)試，保證使用可靠，以免發(fā)生施工中途間斷，引起間歇后沉樁阻力增大，發(fā)生不能再打入的滯樁事故。

沉樁施工過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)注意保持樁處于軸心受壓狀態(tài)，如有偏移應(yīng)及時(shí)調(diào)整，以免發(fā)生沉樁破碎和斷樁質(zhì)量事故

當(dāng)樁下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，不可過(guò)早停打。否則，在補(bǔ)打時(shí)常常會(huì)發(fā)生停止下沉或難以下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高的現(xiàn)象。

沉樁時(shí)，以控制樁尖設(shè)計(jì)標(biāo)高為主。當(dāng)樁尖已達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，而貫入度仍較大時(shí)，應(yīng)繼續(xù)錘擊，使貫入度接近控制貫入度（30mm～40mm/10擊），具體根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試樁來(lái)定。

打樁或送樁時(shí)應(yīng)按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)真做好每米錘擊數(shù)、總錘擊數(shù)、入土深度、最后貫入度、錘型、落距等原始記錄，焊接口也要做好焊接隱蔽記錄，記錄要真實(shí)、準(zhǔn)確、完整

3.2.4 接樁

打樁機(jī)提樁打入前，用兩臺(tái)儀器進(jìn)行樁身，控制樁身垂直度≤0.5%D（樁直徑）。

PHC管樁為多節(jié)樁，需進(jìn)行接樁。接樁時(shí)上下樁節(jié)必須接直接牢，焊接前，端板坡口上的浮銹應(yīng)清除干凈，露出金屬光澤，接合面之間的間隙≯2MM。焊接時(shí)先在下節(jié)樁的前端點(diǎn)焊兩塊定位焊條，然后把上節(jié)樁吊放到下節(jié)樁的樁端頭上，依靠定位焊條將上下節(jié)接直，并用經(jīng)緯儀校正上下兩節(jié)樁的垂直度，然后由持有上崗證的焊工對(duì)稱分段施焊，以減小變形和殘余應(yīng)力，坡口槽應(yīng)分層施焊，焊接層數(shù)為3層，每層焊接應(yīng)徹底清除。焊接完畢后必須經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格，并冷卻8分鐘后方可繼續(xù)打樁施工，嚴(yán)禁澆水冷卻和焊完即沉樁。

接樁施工中，應(yīng)保持上下節(jié)軸線一致，并盡可能縮短接樁時(shí)間。

焊接時(shí)，焊縫應(yīng)連續(xù)飽滿，并填實(shí)樁端處間隙，防止節(jié)點(diǎn)變形不均而引起樁身歪斜。

焊接焊條采用JQ.MG70S-6 氣體保護(hù)焊絲，焊絲規(guī)格為φ1.2mm，每個(gè)接面焊接3道，其質(zhì)量應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)定。

3.2.5 最終節(jié)樁施工

PHC管樁工程需要送樁。當(dāng)最后一節(jié)樁沉至離地面50cm左右后，接上送樁器，送樁器內(nèi)要加保護(hù)樁頂?shù)膹椥詨|層（橡膠墊）對(duì)樁頭進(jìn)行保護(hù)，用經(jīng)緯儀進(jìn)行校正，使送樁器、樁帽、樁錘和樁的縱軸線保持在同一鉛垂線上，沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高。打樁停打標(biāo)準(zhǔn)要根據(jù)上部承臺(tái)施工方便和確保樁承載力的原則，控制標(biāo)高和貫入度。沉樁以標(biāo)高控制為主，打樁完畢后，及時(shí)填蓋送樁孔。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)二個(gè)項(xiàng)目總共6800多米的預(yù)應(yīng)力管樁的施工，從工程進(jìn)度、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境保護(hù)各方面上都取得了良好效果。為橋梁PHC預(yù)應(yīng)力管樁施工提供參考。

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作者簡(jiǎn)介：寧英杰（1972-），男，湖南邵陽(yáng)人，高級(jí)工程師，從事公路橋梁施工。

潘森兵（1979-），男，江西上饒人，工程師，從事公路、市政橋梁施工。

郭松（1978—），男，浙江仙居人，高級(jí)工程師，從事公路、市政橋梁施工。

（作者單位：浙江交工集團(tuán)股份有限公司）