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摘要：沿海软土地区特殊的地基环境和较高的建设要求，给该地区地基处理及后期质量控制带来较大困难，同时使得该地区的软土地基处理方式具有较大的探讨意义。文章根据山东省埕口（鲁冀界）至沾化公路土建一标对预应力管桩在沿海软基处理的实际应用，阐述了预应力管桩施工的设计方案，总结了预应力管桩施工过程中重要的注意事项，旨在为国内同类软土地基处理的施工提供技术参考。
关键词：软土地基；承载力；质量；分析
引言
在当前社会发展中，公路工程项目建设已成为推动社会发展的重要组成部分，并且与社会经济发展、人民生活水平提高之间有着直接关联。因此，保证公路建设的施工质量尤为重要，而要保证施工质量，沿海软土地基的处理便是其中重要一环，预应力管桩是常见的处理软土地基方式之一。本文依托预应力管桩应用实例进行探讨，阐述施工设计方案，总结施工注意事项。
1 案例背景
山东省埕口（鲁冀界）至沾化公路土建一标主线全长9.628km，路基长3.5 km。项目位于山东省北部沿海地区，地处滨海平原地貌，盐渍土发育，地下水埋深浅，一般在0.2-1.0m 左右，表层0-4m以黄褐色粉土和粉质黏土为主，4-20m为淤泥质粉质黏土和松散的粉土、粉砂层，软土及松软土发育，地质条件差。
2 预应力管桩介绍
2.1 类别
预应力管桩是一种空心筒体细长混凝土预制构件，主要由圆筒形桩身、端头板和钢套箍等组成。目前预应力管桩的生产规格齐全，按强度等级和壁厚分为三种：预应力混凝土管桩（PC桩）、预应力混凝土薄壁管桩（PTC桩）和预应力高强混凝土管桩（PHC桩）。
2.2 优点
相对于水泥搅拌桩、CFG桩等软基处理方式，预应力管桩具有以下优点：①单桩承载力高，②单位承载力造价便宜，③穿越土层能力较好，④成桩质量可靠，⑤施工时间较短、节省工期，⑥持力层起伏变化较大的地质条件适应性强，⑦工后沉降及不均匀沉降小。本项目采用预应力管桩对软基进行处理。
3 设计方案
3.1 设计参数
根据文件资料和现场调查，路基范围内地下盐渍土和淤泥质粉质黏土发育，地质条件差。为克服该项难题，设计采用PHC300AB-70高强耐腐蚀预应力管桩，正方形布置，桩间距2.5m，桩长7-16m；桩帽尺寸为0.3m*1.2m*1.2m，采用C30钢筋混凝土预制；桩顶标高以挖淤清表后现场标高为准；采用锤击式桩机施工，打桩过程中以“先长后短”为原则，成桩后复合地基承载力不小于150kPa，桩底打入下持力层不小于3m。
3.2 施工工艺
施工工艺：桩机就位，起吊预制桩；稳定桩身，对中轴线，重锤低打，并及时矫正桩位偏差；连续打桩施工，需要接桩时，将事先准备好的预制桩起吊至交界面，对中桩位，迅速进行焊接对桩，检查焊接质量符合要求后继续施打；当桩的贯入度即将达到设计要求时，做好贯入度数值现场记录，注意贯入度的数值变化，待达到收锤要求，即可收锤；按事先拟定的打桩路线打完全部预制桩；检查桩位偏移是否满足质量检验标准，按要求对桩施工质量进行检查验收[1]。
3.3 工期部署
本项目工期较紧，应在保证质量和安全的基础上，做好工期部署，按总体工程的完成时间、施工内容，以及不同施工阶段、不同专业工种分解为不同的进度分目标，对施工节点进行倒排工期，实现对施工全过程的动态控制。因此，为确保预应力管桩的整体施工质量和阶段性施工目标的顺利完成，在施工前应完善预应力管桩施工节点的计划与部署。
3.4 质量控制
预应力管桩应符合设计及施工要求，把控好施工材料的准入关口，杜绝所有不合格的施工设备和施工材料进场。
质检人员根据规范要求严格检查桩身的外观尺寸和外观质量，防止断桩、有裂缝的桩用于施工，收集与每批管桩数量相对应的合格证、产品检验报告等资料，定期对所有使用的施工设备和材料进行抽样检测，并进行统计分析和上报工作，为将来同类型的施工提供有价值的参考资料。
3.5 承载力检测
预应力管桩常见的检测方法是单桩竖向静荷载试验。本次现场抽取3点预应力管桩复合地基进行检测，采用混凝土预制块堆载法检测单桩复合地基静荷载试验。检测加载分级为8级，每级加载后按间隔15min读记承压板沉降量，之后每30min读记一次，当1小时沉降量小于0.1mm，即可进行下一级荷载。卸载分4级进行，每级卸载值为每级加载值的2倍，等量进行，间隔半小时读记回弹量，待卸载完后3小时读记总回弹量。
检测结果表明：本次检测的3点预应力管桩复合地基，其单桩复合地基荷载试验过程中无异常现象发生，实测数值无明显比例界限，单桩复合地基承载力特征值均不小于150kPa，满足设计承载力要求。
3.6 保障体系
为保障预应力管桩的施工质量以及阶段性工程目标的顺利实现，应建立有效的质量保证体系，确保质量管理体系有效运行，对各分部、分项工程质量进行全面有效控制；应坚持以人为本，强化安全管理，形成横向到边，纵向到底的全员参与，全过程安全管理模式。一个良好的质量监督和安全保障体系不仅能使工程各分支节点的施工内容有序进行，更对最终的竣工时间以及管桩整体施工质量的把握具有重要意义。
4 注意事项
4.1 挤土效应
施工时，由于土体结构受到扰动、施工顺序不当、布桩过密或沉桩速度过快等原因，会加剧桩群挤土效应，影响预应力管桩施工质量。为有效防止挤土效应，可采用预钻孔沉桩、设置装沙井、控制沉桩速率和加强周边监测等防治措施，监测的数据应详细记录，统计分析；当发现桩有较大垄起时，说明挤土效应的不利作用已经产生，此时要作出放慢打桩速度等相应的调整措施，有效降低挤土效应。
4.2 沉桩障碍物
施工前应仔细研究设计勘察报告，对现场的土层地质情况进行详细勘探，必要时对每个桩位用钎探检查一遍，同时做好打桩设备的检查工作，保证使用可靠；管桩施工应连续进行，避免中途间断时间过长；打桩过程中，对施工周围的建筑物包括已完成的桩基，要采取切实可行的位移和沉降监测措施，这是整个管桩施工过程中的重中之重。
4.3 桩位偏差
锤击打桩时，对桩要吊线检查，避免在打桩期间同时开挖基坑；位移过大应拔出，移位打压；位移不大，可用木架纠正，再缓慢打压。静态压桩时，桩尖对准桩位，如发现桩身不垂直，应及时调整，确保桩身垂直度满足规范要求；接桩时应保证上、下节桩的轴线一致，并尽可能地缩短接桩时间，压桩时控制好压桩速度在规定范围内，维持压力10min且每分钟沉降量不超过2mm，可停止压桩。
4.4 桩身破损
预应力管桩的承载力是桩周的摩擦力和桩底支承力之和，桩在反复施打或加压时，桩身会受到拉压导致裂缝。遇到坚硬地层时，过度施打或加压超过桩身疲劳强度，易导致桩身破裂；发生斜桩现象或桩端应力集中，可能导致桩帽滑落或桩头爆裂；由于校正桩位和桩身垂直度，可能导致桩身断裂。因此应选用合理的施工方法，密切关注沉桩状态，避免产生斜桩；当现场土质较硬或布桩密集时，应注意桩侧阻力的增高、桩尖无法到达设定持力层以及实际桩长短于设计桩长等问题，不可一味强行施打或加压[2]。
5 结语
本文简要介绍了预应力管桩的类别、优点，根据沿海地区工程概况，对预应力管桩施工的设计参数、施工工艺、工期部署、质量控制、承载力检测和保障体系做了详细阐述，总结了预应力管桩施工过程中常见的挤土效应、沉桩障碍物、桩位偏差和桩身破损等重要的注意事项，旨在为国内同类软土地基处理的施工提供技术参考。
参考文献：
[1]黄富江.关于灌注桩施工的问题分析及对策研究[J].中国建设信息，2013（7）：70-71.
[2]李华.浅议公路工程试验检测工作对工程质量的影响[J].西部交通科技，2018（1）：38.