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预应力混凝土管桩的适用范围及施工工艺浅析

摘要:本文对预应力混凝土管桩的适用性、施工方法、施工控制要点、挤土

效应防治措施等方面进行了研究,较为详细介绍了该桩型在我国推广使用中取

得的一些成果及其存在的一些问题,并对这些问题进行了一定的探索.

关键词:预应力混凝土;管桩;施工控制;防治措施

1#1048577;预应力混凝土管桩的适用范围

预应力混凝土管桩具有如上优点,故在公路、桥梁、港口、码头、工业

与民用建筑中得到了广泛的使用.预应力混凝土管桩主要适用于人工填土、软

土、粘性土、粉土、粉砂、细砂、中砂为覆盖层的地区,持力层一般选为粗砂、

砾砂、圆砾、风化岩.另外,预应力混凝土管桩在一些特殊的地质条件下应用时,

曾出现过不少断桩、裂缝、桩身倾斜等质量事故.许多工程技术人员通过对这些

质量事故的原因分析,从反面提出了预应力混凝土管桩不宜采用的场地地质条

件.如王离[1]通过对十年来广东地区管桩出现的质量事故原因分析,列出了以

下四种不宜应用管桩的地质条件:(1)含有较多孤石和障碍物的地层;(2)有不适

宜作持力层且管桩又难以贯穿的坚硬夹层;(3)基岩上无适合作管桩持力层的石

灰岩地区;(4)从松软地层突变到特别坚硬(N70)的地层.

2#1048577;预应力混凝土管桩的施工工艺

预应力混凝土管桩的施工方法主要有锤击法、静压法等.选择何种施工

方法要根据场地条件(周边环境、场地大小、地质情况)来决定.

2.1锤击法施工

2.1.1桩锤的选择

桩锤的选择是一个复杂的问题,需要综合考虑各方面的因素,徐新跃[2]

指出在遵循重锤低击的前提条件下,主要应满足下列要求:(1)能保证桩的承载

力满足设计要求;(2)能顺利或基本顺利地将桩下沉到设计深度;(3)打桩的破损

率能控制在1%左右,最多不超过3%;(4)满足设计要求的最后贯入度,贯入度

宜控制在20—40mm/10击;(5)每根桩的总锤击数宜在1500击以内,最多不超

过2500击.

2.1.2#1048577;桩帽、桩垫的选择

合理选择桩帽、桩垫是一个不可忽视的重要环节;套在桩头上的桩帽筒,

其内径以大于桩径2—4cm为宜,深度也不宜太深或太浅,以30—40cm为宜.

锤与桩帽间的垫层宜采用竖向硬木或钢丝绳填满,厚度为15—20cm;桩帽与桩

顶间的垫层宜采用麻袋、纸垫和木夹板等衬垫材料,经锤击压缩后的厚度宜为

120—150mm,同时应经常检查并及时更换,这对防止桩头被击碎及增强贯入能力

都有好处.

2.1.3#1048577;关于收锤标准的确定

单桩承载力一经确定,如何确定收锤标准,则是使管桩承载力达到设计

要求的关键.管桩施打的收锤标准一般包括桩入土深度、桩尖进入持力层深度、

贯入度、总锤击数、最后1m锤击数等.陆文军[3]认为应以最后三阵贯入度和

最后1m锤击数为主要控制标准.最后1m锤击数是保证管桩在持力层的嵌固,而最

后三阵贯入度则是保证管桩承载力的定量控制.确定收锤标准时不应硬性规定

桩一定要进入强风化岩,或一定要达到一定的深度、贯入度,满足一定的锤击数

等,而应视地质情况和现场施打的实际情况确定,能满足设计要求的单桩承载力

即可.叶建伟等[4]指出,桩较短时,由于桩侧阻力较小,主要靠端承受力,故应

严格控制贯入度;反之,桩较长时,桩侧阻力增大,桩不易打入,且桩侧阻力较大

的条件下,可适当放松贯入度的控制,但应满足总锤击数,尤其是最后1m锤击

数的要求.

2.2静压法施工

2.2.1机械选择

必须根据工程的地质资料和设计的单桩承载力要求,合理选择压桩机.如

果压桩机吨位过小,可能出现桩压不下去的情况;反之如果压桩机吨位过大,对施

工场地的要求将提高,特别在新填、耕植土及积水浸泡过的场地施工时容易发生

陷机,造成桩位偏移大,桩身垂直度难以控制.压桩机的选型一般按1.2—1.5

倍管桩极限承载力取值.

2.2.2#1048577;施工流程

(1)测量放线定桩位;(2)桩机就位调平;(3)将管桩吊入压桩机夹持腔;(4)夹持

好管桩对准桩位调直底桩;(5)静压沉桩到底桩露出地面2.5—3.0m时,吊入上节

桩与底桩对齐,夹