静压预应力混凝土灌注施工技术之浅见

曾思鹏

厦门勤奋建设工程监理有限公司（361000）

静压预应力混凝土灌注施工技术之浅见

曾思鹏

厦门勤奋建设工程监理有限公司（361000）

探讨静压预应力混凝土灌注桩承受力度的计算方式，针对不同型号管桩单桩的承受力度给出了不同的设计承受值。以某一办公楼桩基工程为案例分析，结果显示静压预应力混凝土管桩，在软塑较弱的地基以及流塑较弱地基处理方面，具有非常良好的适应性，同一状况之下，应用静压预应力混凝土灌注桩，可为桩基工程节约20%左右的造价成本，施工周期至少可缩短一个月。

静压预应力混凝土灌注桩；施工技术；软弱地基承受力

1　适用特点与地层

静压预应力混凝土灌注桩，也可简称PHC管桩，主要是依靠静压桩机的配重、质量，应用全液压夹持桩身，向下施加压力，以此来处理土层桩端阻力、摩阻力，从而把静压预应力混凝土灌注桩压入到所设计的标高位置，使得管桩施工可与工程所要求的桩基承受力相一致。因为静压预应力混凝土灌注桩施工周期短、适应性良好，从而被广泛应用于不同构筑物工程当中，比如公共建筑、高层建筑、民用建筑等等。

1.1适用于地层

按照选进行的技术经济指标，以及项目施工质量要求，静压预应力混凝土灌注桩不适用于坚硬隔层、较多障碍物、松软地层变为硬质土层当中。静压预应力混凝土灌注桩主要适用于软塑较弱的地基以及流塑较弱地基当中，持力层多维砂层、黏土层、强风化岩层、深埋基岩、风化残积厚土层当中。按照桩基周围的土质状况，如果桩基周围有良好的土质，桩端土标值可适当取低值，反之如果桩周围的土质情况较差，则桩端土标值可取高些。

1.2适用优势

第一，静压预应力混凝土灌注桩的型号规格较为齐全，且承受范围也比较广，桩管厚度各不相同，其直径为300～600mm左右，静压预应力混凝土灌注桩所设计的承受力值可以实现4500kN以上。

第二，管桩具有优良的抗弯曲、抗裂性能，具有非常高的强度。静压预应力混凝土灌注桩强度等级为C80，与一般混凝土管桩相比高出3～4倍的承载力。静压预应力混凝土灌注桩所采用的钢筋，具有较高的强度，其施工工艺优越，其抗裂和抗弯曲效果显著优于一般混凝土。

第三，施工周期比较一般混凝土而言，至少可缩短30d以上，可取得良好的经济效益。

第四，可直接对单桩的承受力值，进行验证。

但是静压预应力混凝土灌注桩，在施工过程中，有挤土效应，如果管桩布置比较密集时，则会对地下管线、周边房屋带来不利影响，并且静压装机设备所占位置较大，对场地具有较高的承载力要求，一旦施工时，遇到地下较多障碍物，则很容易使得桩身遭受挤压，进而使得桩身破裂。

2　静压预应力混凝土灌注桩承受值设计

F为静压预应力混凝土灌注桩横截面承受值，得出公式F=（Rc-σpc c）·A，公式中Rc表示混凝土管桩的抗压强度（MPa）；σpc表示混凝土管桩预压应力（MPa）；A表示桩身横截面积（mm2）。

Fp表示管桩身结构竖向承受力值，得出公式Fp=AR＇cψc，公式中R＇c表示混凝土轴心抗压强度值（MPa）；ψc表示工作条件系数，其值取0.50。

管桩身结构所相对的单桩竖向最大承受力设计值为Fa，得出公式Fa=Fp/1.35。管桩单桩由于不同型号规格，其所设计的承受力值也各不一样，管桩壁厚与外径不一样的单桩，混凝土强度也不尽相同，其单桩承受力值的设计方面也不相同。

3　静压预应力混凝土灌注桩的施工技术分析

3.1施工工艺步骤

静压预应力混凝土灌注桩的施工步骤，如图1所示。

图1　静压预应力混凝土灌注桩的施工步骤

3.2具体施工流程

1）准备工作。施工前，认真做好静压桩设备性能检查工作，熟悉施工现场周围建筑物以及地下管线设计的实际状况，并对其进行保护。此外，在管桩进场、压桩之前，还要做好管桩检查和记录工作，按照具体施工情况，安排好压桩的先后流程。

2）桩位测量放线。按照桩位设计平面图以及建筑物红线点，测量放线施工轴线点，有助于确保建筑物轴线延伸点，而后在轴线点上，将各点进行测量放线。

第一，从重要性和满意度来看。首先，厕所环境、布局、管理、数量和男女厕比例等方面的重要性感知高，突出“干净的”、“好找的”、“不臭的”，旅游厕所的实用性、舒适性和方便性成为游客的主要关注点。满意度上，旅游厕所总体表现一般，游客对标识、管理服务、如厕环境、特殊人群设施四个方面相对比较满意。

3）压桩设备。压桩设备到达现场，就位之后再一次检查桩位，针对比较普通的地下障碍物，则应用钢送桩器予以排除，切记不可应用桩段压入。

4）吊装。桩机设备就位之后，使用吊车吊起桩于夹持器孔当中，确保桩位与桩尖相对，而后将桩机调平，采用经纬仪控制好桩身的侧面垂直度，桩身垂直度偏差切记不可超过1%，桩尖相对偏差切记不可超过20mm。

5）压桩。当桩段落位之后，且与所要求的垂直度相一致时，方可进行压桩施工操作。压桩时，要将各个桩的压力表、入土深度进行记录，还要观察吊线锤、经纬仪的变化状况，做好桩身垂直度控制工作，如果发现桩身与桩位之间，有偏差的趋势，则应当立即停止操作，采取相应的对策，防止桩位偏移，然后在重新压桩施工，直到压桩操作与设计所规定要求相一致，达到油压值之后，缓慢卸压。

6）接桩。使用钢端板焊接的方式，当桩入土深度与地面距离0.7m的时候，则可将上桩段起吊，将上下节桩的中心线进行稍微的调整，使得上下两节桩重合在一起，连接位置吻合之后，在出口周边对应地方焊接6个点，等到上下桩稳固之后，在对其进行分层焊接，焊接层数一定要高于3层，必须清理干净内层焊渣，方可进行下一层施焊，焊接桩段之时要尽量保持其连续性，焊缝要饱满，切记不可出现夹渣、漏焊等现象。

7）送桩。使用送桩设备将桩顶送入到与标高相一致的位置，送桩设备的中心线，应当与桩身中心线相一致。

3.3施工流程

多桩承台施工之时，要考虑到挤土效应，避免承台中桩尖产生较大的高差，以“先深后浅、自中间向四周”为准则，进行施工操作，将承台内部的桩施工完成之后，重新测量桩位后方可操作承台周边的桩。如若管桩设置比较严密，并且管桩与建筑物相邻，则应当从靠近建筑物一方开始施工，由近向远，实施压桩操作。

4　案例分析

本案例中某一办公楼，楼高20层，其管桩强度为C80，桩长为29cm，规格为PHC-A500-100，总桩数550根，单桩竖向最大承受力则为3600kN，特征值为1870kN，持力层为强风化砂质泥岩，桩端阻力特征值为4500kPa，桩尖与持力层深度为0.6m，采用静压预应力混凝土灌注施工技术。

经过静载试验分析，结果表明此次工程所使用的桩基与设计承受力值相一致，并同时对3根桩实施了单桩静载试验，结果表明单桩加载实现了最大预期荷载3600kN时，停止加载，这3根试验桩最大承受力值均高出3600kN，其特征值均大于1 870kN。静压管桩因为材料耗费低、施工周期短，具有优越的经济效益，结合工程案例分析，静压管桩比较钻孔灌注桩而言，施工周期至少可缩短两个月，节约了20%左右的工程造价。

5　总结

综上，结合工程案例分析，静压预应力混凝土灌注桩适用于强风化 岩层、黏土层、风化残积厚土层的持力层当中，按照工程实际状况，合理选择压桩施工流程，使用相应对策来规避挤土效应所带来的不利影响。

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