潘清波 陈相永 李春宇 王震
山东电力工程咨询院有限公司 山东 济南 250013
【摘要】PHC 预应力管桩是预应力高强混凝土管桩的简称，即用先张法工艺制作的预应力高强混凝土管桩（代号 PHC）。PHC 管桩具有耐打、耐压，穿透能力强，预制方便，施工工期短等特点，被广泛的应用到工程项目中，本文探讨分析了 PHC 管桩施工工艺流程，以供参考并做好相应的质量控制。
【关键词】预应力管桩；质量控制一、PHC 管桩的特点
1.质量稳定，性能可靠。预应力管桩按照一定的标准和工艺流程生产，制作环境和设备较好，采用室内高温、高压蒸汽养护，不受环境气候影响。
2.生产周期短。预应力管桩由于采用湿热二次养护，从原料到成品桩只需
24h。
3.设计选用范围广。预应力管桩规格齐全，从+300～+800 到+1000 +1200都有，不同的壁厚，适应不同的承载要求，其单桩承载一般可达 6000kN 以上。 4.抗弯、抗拉性能好。由于预应力管桩桩身混凝土强度高，加上使用了高强
度、低松驰的预应力专用钢筋，使桩身具有相当高的有效预压应力，因此 PHC 管桩具有相当大的抗弯和抗拉能力。
5.成桩质量可靠。因桩身混凝土密实、强度高，耐打性好，对持力层起伏变化大的地质条件适应性比其它桩型强，施工中损耗率极低，而混凝土方桩易打碎或打断。
6.适应范围广。可广泛应用于工业与民用建筑、铁路、公路、桥梁、码头、港口等工程建设和大型设备基础工程等。
7.施工现场文明。施工现场无砂石、水泥、无泥浆污染，对施工现场狭窄的工程特别有利。
二、沉桩机械选择
1.根据设计文件、工程勘察报告及施工场地周边环境等因素选择合适的沉桩机械，一般在大型工程开工前会进行试桩，按照试桩报告选择沉桩机械。
2.根据目前的施工水平，静压机械和锤击机械都已经很成熟，一般情况下通
常选用锤击机械进行沉桩。
三、锤击法 PHC 预应力管桩施工工艺流程1.管桩的采购、运输及装卸及检查
1.1按照设计要求的桩型，采购管桩。要提供管桩厂家的资质等相关资料和质量保证体系、主要管理人员资质、质量管理制度等质保资料。
1.2过程中经常到管桩生产厂家监督、抽查管桩生产质量，转达施工现场各个监管单位的质量反馈意见。检查厂家的原材料质量、生产环节质量管控措施， 要求其提供完整的质量证明材料、既要保证管桩规格、强度、壁厚等质量要求， 又要做到外形上美观。
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图 2 PHC 管桩断面图
1.3管桩的运输和装卸。按要求运输车上排放枕木、管桩堆放要加垫木、不得多层摆放；装卸时必须专人指挥，吊装一定要平稳、轻起轻放，不得磕碰管桩。最下层按照规范要求采用两支点位置放在垫木上，堆放的过程中采取可靠防滑、防滚安全措施，如加防滑靴等。
1.4.管桩的到场检查。管桩外观质量检查的内容，包括：粘皮和麻面、桩身合缝漏浆、局部磕损、内外表面漏筋、端板漏筋、表面裂缝、桩端面平整度、桩套箍凹陷、内表面混凝土塌落、接头及桩套箍与桩身结合面是否有漏浆、蜂窝等现象；对自检和联合检查中发现的问题管桩，做好“不合格”的标识不得使用； 对所有进场管桩都应做到摆放整齐、标识明显。
2.锤击法 PHC 预应力管桩施工顺序
管桩总体施工顺序必须根据现场地形条件、土层情况、设计图纸进行综合规划，因锤击机械行走效率较低，倒运成本高，现场必须减少往返掉头的次数及长距离倒运，做好策划，确保施工顺序经济合理。
若桩较密集，且距建筑物较远，场地开阔时，宜从中间向四周进行。若桩较密集，场地狭长，两端距建筑物较远时，宜从中间向两端进行。若桩较密集，且一侧靠近建筑物时，宜从相邻建筑物的一侧开始，由近向远进行。根据桩的入土深度，宜先长后短，根据桩的规格，宜先大后小。
3.沉桩施工
施工前应检查各主要设备，包括动力线路、卷扬机、钢丝绳、桩锤、桩架等， 并进行试运转，保证设备运行良好。
3.1桩尖的选择及对位安装
桩尖应根据地质条件和设计要求选用桩尖，常用的桩尖有十字形桩尖、开口型桩尖和锥形钢桩尖。现场测量放样后，用白灰线标出桩位轮廓线，以便精确对位；桩尖可以在第一节管桩起吊前对位安装，现场焊接；也可要求厂家直接焊接在第一节桩底部。
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图 3 PHC 管桩十字型钢桩尖
3.2沉桩施工
用桩架的导滑夹具或桩箍将桩嵌固在桩架两导柱中，垂直对准桩中心，缓缓放下插入土中，待桩位置及垂直度校正后即可将锤连同桩帽压在桩上，同时应在桩的侧面设置标尺，始可击桩，并做好记录。如桩头表面不平时，可用麻袋或厚纸板垫平，亦可先环氧砂浆补抹平整。
开打时首先下放重锤、套牢桩顶。焊好桩尖、调整好垂直度的前提下重锤开始自然下落（使得桩帽与桩顶紧密接触）、桩尖入土，之后通过两台仪器测量再次对桩的垂直度进行修正；第二步是冷锤下落，即重锤提起，高度小于两米，再次自然下落，之后仍然是仪器测量修正垂直度；此过程反复进行，直到桩尖入土3 米；第三步是重锤轻击。使用低档小落距击打，之后再校对垂直度。该步骤重
复进行，直到桩尖入土 5 米。以上过程中如果出现垂直度偏差过大不可调整时， 提桩重新操作。通过此三个步骤的细心操作，是首节控制桩垂直度的重要保障， 也是整棵桩垂直度控制的有效措施。在沉桩过程中，要保持桩锤、桩身在同一轴线上，不能使桩受到偏心施打。每根桩应连续施工，不宜中断，以免沉入困难。
3.3接桩
根据设计和管桩厂的施工工艺，一般超过 14m 就需要接桩。接桩时要迅速，尽可能缩短停打时间。接桩时沉入桩外露 50cm 左右，方便作业。
接桩一般采用二氧化碳保护焊，在焊接操作时，对风速要求比较严格，超过 4 级大风禁止作业，风速小于 4 级，采用防护罩进行保护作业；焊接要求专业焊工进行焊接，焊接质量应符合《钢结构工程施工质量验收规范》
（GB50205-2001），除进行焊接外观质量检查，还应按接头总数的 10%做超声波检查或 2%做 X 拍片检查。焊缝完成后，应及时检查验收，待焊缝降温 8min 后再行打桩，严禁用水冷却或焊好后立即沉桩。
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图 4 接桩详图
3.4送桩
在管桩施工至地面线以后，桩头应继续沉入，需要送桩。按照规范要求， 送桩器要与设备型号、桩帽、桩型、地层强度等相匹配、整体刚度强、长度满足设计标高要求；送桩器应适应管桩直径，桩帽宜套入桩顶 30-40cm,其内径比管桩的外径大 20-30mm，在送桩器与桩顶之间必须加衬垫，厚度不小于 12cm。送桩期间应保证桩身、送桩器和桩锤在同一中心轴线上。送桩后，极易出现桩平面位置偏差问题，针对该情况，在实际施工中应保证送桩杆与桩身的纵向轴线保持一致。
3.5PHC 管桩施工收锤标准
送桩停锤的唯一标准--设计桩顶标高；达到此位置，最后三阵要满足设计的贯入度指标；遇特殊情况必须及时上报,不得擅自停锤；出现暴桩等质量问题时要书面分析质量事故的原因、制定下一步的整改预防措施。
3.6截桩
PHC 管桩施工中，在个别打入困难、达到规范要求的贯入度或锤击数、配桩长度大于设计的地段，经设计现场确定后，需要对其进行截桩处理，以满足相关要求。截桩采用环切锯，首先将工作锯固定到桩体对应位置上，然后进行切割， 禁止采用大锤及破碎锤进行作业，影响桩体整体性。
3.7桩帽和灌芯
桩帽加工严格按照设计说明制作，灌芯长度、混凝土强度、钢筋规格等严格按照规范和设计进行；钢筋加工严格按设计图纸进行，钢筋笼长不得小于设计长度，不得出现钢筋笼上浮；所有原材料都要有质量证明材料，进场后会同监理进行抽样复试合格后方可使用；使用商砼时要有生产企业的质量证明材料；混凝土灌注时及时测定塌落度，确保和易性，灌注不宜过快，逐层插捣密实，每根桩应一次灌完。对于不合格的混凝土，要坚决退回处理；按要求留置试块，做好养护； 认真做好隐蔽工程和灌注记录。
四、结束语
综上所述，通过论述锤击法施工 PHC 高强预应力管桩，其施工简单，速度较快且无污染，具有较强的固结性，挤密性好等特点，适用于工期紧张的项目，
应用效果良好。施工过程中要注意保护环境，做好绿色施工。五、参考文献
《预应力混凝土管桩技术标准》JGJ/T406-2017
《电力工程地基处理技术规程》（DL/T 5024－2005）
《焊缝无损检测超声波检测技术、检测等级和评定》（GB/T11345-2013）
《焊缝无损检测超声波检测验收等级》（GB/T29712-2013）
《先张法预应力混凝土管桩》（GB13476-2009）
《预应力混凝土管桩》 10G409
谭启厚 《高强预应力混凝土管桩施工技术》四川建筑 第 25 卷 2005.9
王子玲 王喜国 《PHC 桩锤击法施工工艺及质量控制》石家庄铁道学院学报
（自然科学版）2007 年 03 期