中铁十四局集团第五工程有限公司 山东省济宁市 272117
摘要：本文结合广州市轨道交通二十二号线工程陈头岗停车场复杂多变地质情况下采用锤击法施工PHC预应力管桩进行地基处理这种施工工艺，从施工前准备工作及施工过程中各阶段质量控制两方面着重分析了复杂多变地质条件下锤击法施工预应力管桩控制要点，对于今后类似工程的施工具有一定的指导意义。
关键词：复杂多变地质 预应力管桩 锤击式 控制要点
Analysis of Control Points of Hammer-hammer Construction Method for PHC Prestressed Pipe Pile under Complex and Variable Geological Conditions
Du Yu
（China Railway Fourteenth Bureau Group Fifth Engineering Co.，Ltd.Yanzhou City，Shandong Province 272117）
Abstract Combining with the construction technology of PHC pre-stressed pipe pile by hammering under complicated and changeable geological conditions in Chentougang parking lot of Guangzhou Metro Line 22 project，this paper emphatically analyses hammering under complicated and changeable geological conditions from the aspects of preparation work before construction and quality control at each stage during construction.The key points of control for the construction of pre-stressed pipe piles by the method have certain guiding significance for the construction of similar projects in the future.
Keywords Complex and changeable geology；Prestressed pipe pile；Hammer type；Control points
1工程概况
详勘结果揭示陈头岗停车场岩土层分为十大层，分别为人工填土层、海陆交互相层、冲积-洪积砂层、冲积-洪积土层、残积土层、岩石全风化带、岩石强风化带、岩石中等风化带、岩石微风化带、节理带（包含一般节理带和硅化节理带）。另钻探揭露本场地内还存在溶蚀洞，地基复杂程度等级为一级。
陈头岗停车场场地内特殊性岩土主要为人工填土、软土、风化岩和残积土，其中填土主要为杂填土，软土主要为淤泥质粉质黏土和软塑、流塑状的粉质黏土。根据工程地质勘察资料《广州市轨道交通二十二号线工程陈头岗停车场枢纽综合体详细勘察阶段岩土工程勘察报告》本工程桩端持力层为粘性土层、全风化岩或强风化岩。
从孔位地质柱状图来看，局部地区还存在相邻孔位地质情况差异很大的现象，针对这些复杂多变的地质情况，在预应力管桩的施工过程中要加强质量控制，分析并明确各项控制要点，确保施工质量。
本工程采用PHC400-AB-95型管桩，桩尖类型为平底十字型，桩外径D为400mm，壁厚L为95mm，单桩竖向承载力特征值为1000KN，采用柴油锤施打方式施工。施工过程中要做好环保、降噪等措施，控制噪声、废弃等污染源对周边环境的影响。
2工艺流程及控制要点
2.1 施工前准备
（1）将施工现场各种杂物全部清除，确保施工场地的平整，对于软弱土层该换填的换填，保证设备能够进场作业。
（2）工程施工前根据地质情况选取不同位置进行试桩，对于锤击沉桩法，试桩根数不宜小于锤击沉桩总桩数的1%及5根，对于桩位的选取需根据拟施工范围均匀布置，不允许采用工程桩作为试桩。通过试桩以取得正式施工所需要的有关控制数据及单桩竖向承载力特征值，尤其是需要送桩的贯入度控制值。
2.2 工艺流程
锤击沉桩法施工工艺流程如下：
测放桩位→桩机就位→管桩成品检查→桩机检查→管桩起吊、对桩位（桩尖焊接）→垂直度检查→桩顶放置桩垫→套桩帽→桩帽放锤垫→打桩（打冷锤2~3击）→复查桩垂直度→正式打桩→接桩→送桩→收锤、测贯入度→截桩头。
沉桩应用适合桩头尺寸的桩帽和弹性衬垫，以缓和打桩时的冲击和使打桩应力均匀分布，延长撞击的持续时间以利桩的贯入。桩帽用铸钢或钢板制成，锤垫多用硬木或白棕绳圈盘而成，桩垫多用松木或纸垫或酚醛层压塑料，合成橡胶等。
送桩时必须采取送桩器，可采用插销式送桩器。
2.3 控制要点
（1）施工时序安排
预制桩施工时应合理安排施工时序，具体如下：
对于密集桩群，自中间向两个方向或四周对称施打；当一侧毗邻建筑物时，由毗邻建筑物处向另一方向施打；根据基础的设计标高，宜先深后浅；对于场地地层中局部含砂、碎石、卵石时，宜先对该区域进行压桩；当持力层埋深或桩的入土深度差别较大时，宜先施压长桩后施压短桩。
同时应避免挤土效应造成临近桩基、建构筑物倾斜。
（2）桩节组合
对于这种复杂多变地质，每根桩施打前都须认真对照地质钻探资料预计总长，选用合理的桩节组合，尽量减少接桩次数以便提高作业效率，同时避免桩头外露过长，造成管桩浪费，进而增加施工成本。
（3）桩位施放
在打桩施工区域附近设置控制桩与水准点，点位不少于2个，其位置以不受打桩影响为原则（距离操作地点40m以外），轴线控制桩应设置在距外墙桩5~10m处，以控制桩基轴线和标高。
桩位测放时在桩位中心用钢筋或竹签作好标记，桩机就位正式压桩前须再次复核，为的是防止桩机就位时桩机自重挤压土体使已测放桩位移位，桩位施放偏差不得大于20mm。
（4）锤打控制
初打时因地表层较软，下沉量可能较大，宜采取低提锤、轻打下，随着沉桩加深，沉速减慢，起锤高度可渐增，但落锤距不得大于150cm。
（5）垂直度控制
当桩尖进入土层500mm后，用经纬仪调整桩机桩架处于垂直位置，经纬仪一般架设在距桩机15m以外，然后再调整首节桩的垂直度，使桩架与桩身保持平行，其精度误差不得大于1%。第一节桩定位时的垂直度偏差不大于0.5%时方可开锤施打，并在压桩过程中进行跟踪监测，指挥桩架保持其精度。如果超差，必须及时调整，但需保证桩身不裂，必要时拔出重插应尽可能拔出桩身，查明原因，排除故障，以沙土回填后再进行施工，不允许采取强扳的方法进行快速纠偏，而将桩身拉裂、折断。
对于斜桩，其倾斜度的偏差不得大于倾斜角正切值的15%。
（6）接桩
本工程接桩采用焊接接桩法，当下接桩压至露出地面约0.5m~1.0m时即可接桩。下节桩桩头须设导向箍以保证上下桩身保持顺直，两端应紧密贴合；不得在接头处出现间隙，严禁在接头间隙中填塞焊条头、铁片、铁丝等杂物，先在坡口圆周上对称点焊4~6点，待上下桩节固定后再拆除导向箍，继而分层对称施焊，每个接头的焊缝不得少于两层，每层焊缝的接头应错开，焊渣用小锤敲掉，焊缝厚度8mm。焊缝须连续饱满，不得出现夹渣或气孔等缺陷，焊条选用E43焊条，烧焊完成后应冷却8min以上。
任一单桩的接头数量不超过3个，应避免桩尖接近硬持力层或桩尖处于硬持力层时接桩。
（7）送桩或复打
本工程采用的管桩允许送桩，送桩须使用专用的送桩器，可采用插销式送桩器，送桩深度不超过2m。当需要送桩或复打时，首先要检查桩内是否充满水，若充满水，严禁送桩作业；若要复打，应抽去部分水后才能复打。
送桩时要根据设计要求计算好送桩深度，并在送桩杆上做好醒目标记。当送桩至距设计标高1m左右时，测量人员指挥桩机操作工减小速度，并跟踪观测送桩情况，直到送桩至设计标高时，发出信号停止送桩。送桩留下的孔洞要先用草袋进行临时封堵，防止土体杂物掉落，后期及时插筋并采用C30微膨胀混凝土进行桩顶封堵，混凝土浇筑高度不小于3D且不小于1.5m，插筋底部焊接在3mm厚圆钢板上。
（8）收锤标准
本工程锤击式管桩最后三阵每阵（10锤）最后贯入度最大允许值为40mm，满足此要求方可收锤。
（9）桩顶平面位置允许偏差
桩顶平面位置允许偏差见表1：
表1 管桩顶平面位置的允许偏差
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（10）截桩头
预制管桩在截除桩头时，经常会出现野蛮施工的情况（例如直接用大锤进行截桩），严重影响桩基质量，因此预应力混凝土管桩桩头截除必须采用专用的截桩机。截桩后的桩顶标高允许偏差为±10mm。
（11）施工记录
在施工的过程当中，必须对每根桩做好一切施工记录，记录内容包括：桩的节数、每节长度、总锤击数、最后一米锤击数、最后三阵每阵（10锤）时的贯入度。
8 结束语
通过对陈头岗停车场PHC预应力管桩锤击法施工工艺流程中控制要点的分析，可以使得现场技术人员明白复杂多变地质条件下锤击法施工管桩时该控制哪些方面，从而保证施工质量、提高施工效率、节约材料成本。
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作者简介：杜瑜（1987—），工程师/广州地铁项目部工程部副部长，主要从事工程技术方案编制及工程量核算工作。
基金项目：无