phc管桩在武汉市轨道交通一号线一期工程的试验桩和检测.doc

摘要： 管桩作为一种在沿海一带使用比较广泛的建筑基础材料，具有桩身质量有保障，抗弯、抗震性能好的优点。通过在武汉市轨道交通一号线一期工程的试验桩和工程桩施工，体现了其在一定条件下具有施工速度快、成桩质量好、节省费用的优势，取得了良好的效果。 关键词： 管桩 一期工程 静压法施工技术 经济分析比较 一、PHC管桩基本概念与发展 PHC管桩即高强预应力管桩是一种采用预应力（通常采用先张法）工艺、经离心成型、常压—高压蒸汽养护工艺，在工厂标准化、规模化生产制造的预应力中空圆筒体细长混凝土预制件。主要由桩身、端头板和钢套箍等组成，其混凝土强度等级不低于C80，并根据管体混凝土有效预应力即抗裂弯矩的大小分为A、AB、B、C四种型号。 PHC管桩首先由日本在1970年开发使用。我国最早应用的是台湾地区，90年代初期广东珠江三角洲地区及江浙、上海等沿海地区开始使用这项新型基础材料。由于采用工厂化生产，桩身质量稳定可靠，并具有良好的抗弯、抗震性能，且施工速度快，费用节省等优点。经过10多年的迅猛发展，PHC管桩正逐渐取代现场灌注桩、预制方桩等，成为这些地区尤其是珠江三角洲地区建筑基础材料的主导。 我国在1999年修订实施管桩产品国家标准《先张法预应力混凝土管桩》（GB13467-99）。在应用比较广泛的广东省制定实施了《预应力混凝土管桩基础技术规程》（DBJ/T15-22-99），成为我国第一部省级管桩综合规程。 二、PHC管桩在武汉市轨道交通一号线一期工程的试验桩与检测 1999年前，武汉市建筑桩基础普遍采用钻孔灌注桩或预制方桩，PHC管桩极少使用。在武汉市轨道交通一号线一期工程初步设计阶段，为验证其能否用于轨道交通高架桥基础，于1999年底至2000年初，在大智路车站进行了PHC管桩的试验桩施工与检测工作，目的是获取成桩质量，单桩竖向、水平向承载力，水平抗力系数等试验数据，为工程桩的设计提供依据。 此次试验桩共四根Φ600PHC管桩，用于单桩竖向、水平向承载力试验各二根，使用YZY-600型静压桩机沉桩，桩端持力层为粉砂（地层序号4-2）。单桩竖向承载力采用静载试验和高应变动力检测法，水平承载力和地基土的横向抗力系数采用水平向静载试验法，并在静载试验和高应变动力检测完成后进行了桩身完整性复测（试验结果见表1）。 从表1看出，此次试验桩的各项检测结果都比较理想，单桩竖向、水平向极限承载力标准值均能满足设计要求，可以作为工程桩使用，试桩达到了预期目的。 三、PHC管桩工程桩的设计 武汉市轨道交通一号线一期工程场地地层主要是第四系全新冲积饱和软塑状粉质粘土、饱和硬塑状粘土、饱和软塑状粉质粘土夹饱和流塑状淤泥质粉质粘土、饱和中密状粉砂夹薄层粉土、饱和中密状粉细砂、饱和密实状砾卵石层含中粗砂。地层层位稳定，厚度有差异。 考虑到PBC管桩的使用对施工场地条件的要求，初步设计阶段拟在桥口路站以西至太平洋站区间和三阳路以东地段采用，但由于PHC管桩在武汉地区没有生产，需从外地采购等原 因，施工图设计阶段最终仅在桥口站以西的83号~111号区间使用。实际施工过程中，由于部分桥墩与自来水主干管、周边房屋太近无法施工，而改为钻孔灌注桩，只在94号101号、105号108号12个桥墩使用了PHC管桩，共78根桩2188m。 PHC管桩设计分为6桩承台和8桩承台（3个）二种，桩径Φ600，桩长25m～29m，摩擦桩设计，桩端持力层为饱和中密状粉细砂，桩身伸入承台1.2m。6桩沿线路方向二排布置，8桩按梅花状布置，承台尺寸均为6.2m×4.8m×2.5m。 四、沉桩方式的选择 PHC管桩的沉桩通常采用柴油锤击、震动、静压三种方式。柴油锤击法因产生噪声、油烟扩散等污染甚至引起周边建筑墙体开裂；震动法易导致粉砂层中的砂体液化，噪声污染严重，震动对周边建筑的影响等，这二种沉桩方式均不适合在城区中使用。静压法无噪声、无震动，并能有效减少桩身、桩头的破损，但由于其设备占地面积和自重过大，容易对城市既有道路造成破坏，此次设计使用的地段为京汉大道道路北侧12m人行道或房屋拆迁范围，施工场地和地质条件适合采用静压法沉桩。 静压桩机设备型号根据大智路站试验桩沉桩经验，选择使用额定油压为0～60MPa的YZY-600型静压桩机，配重按400吨准备。 五、施工工艺流程与工效 1、施工工艺流程 场地平整—桩位测量放线、复测—压桩机就位—吊桩—压桩机调平—桩落位—垂直度调整—静压—接桩—送桩至设计标高—压桩机移位－重复压桩直到完成。 2、工效 施工中平均每天沉桩4根，一个8桩承台只需二天时间即可将管桩全部施工完毕，静置2天后，随即进行承台开挖、检测和承台混凝土施工，比钻孔灌注桩需28天后才进行承台混凝 土施工极大地缩短了施工周期。 六、静压PBC管桩施工质量主要控制措施 1、由于对场地