塑料套管（PTTC）桩施工技术研究

张贵舟

摘 要：目前，PTTC桩因具有承载力强、施工质量容易控制、整桩质量较高、软基处理效果好等优势被广泛应用，其主要采用单壁螺纹塑料套管使外部螺纹和附近土体的摩阻效果得到提升，从而增强其承载力。本文对PTTC桩的施工工艺进行研究，并将其应用于实际工程中，取得了很好的经济效益与社会效益。

关键词：PTTC桩;施工技术;预应力

中图分类号：TU753.3文献标识码：A文章编号：1003-5168（2018）32-0125-03

Construction Technology of Plastic Casing Pile（PTTC）

ZHANG Guizhou

（Fujian Julong Construction Engineering Co.， Ltd.，Xiamen Fujian 361000）

Abstract： At present， PTTC pile is widely used because of its strong bearing capacity， easy control of construction quality， high quality of the whole pile and good treatment effect of soft foundation. It mainly uses single-wall threaded plastic casing to enhance the friction effect of external threads and nearby soil， thereby enhancing its bearing capacity. In this paper， the construction technology of PTTC pile was studied and applied to practical projects， and good economic and social benefits had been achieved.

Keywords： PTTC pile;construction technique;prestressed

软基的处理方式主要是刚性复合地基处理方法，常用的有预应力预制薄壁管桩、现浇混凝土管桩、水泥土搅拌桩等。这些桩大都具有较强的刚性，能有效地对复合地基进行加固处理，具有处理深度较深、工期较短的优势。但是，也存在明显的不足，首先是处理成本较高，其次是处理质量无法得到保证，容易出现工后沉降等问题。此时，可以使用塑料套管桩（PTTC桩）对软基进行处理。从设计角度来看，采用此桩的原因是：根据此段路基的软基特点，PTTC桩能达到软基处理的要求，PTTC桩的套管表面带有螺纹，具有较大的桩侧摩擦阻力和承载力，而且塑料套管、少量的钢筋及混凝土总体造价较低，并且对桥头跳车现象提供了新的解决方案，同时对工程质量可以加强控制，解决了资金造价问题。

1 工艺原理

PTTC桩是单壁螺纹塑料套管现浇混凝土桩（Plast ic Tube Cast - in- place Conceret Pile）的简称，总体上可以划分为预制桩尖、单壁螺纹塑料套管及桩帽等多个部分，其属于一种较为先进的地基处理方法，一般需要先把塑料套管打入地基内，并使用混凝土浇注成桩，然后浇注桩帽等形成一个较为完善的桩承式刚性桩复合地基[1]。在实际项目中，一般使用PVC塑料套管，并利用C30混凝土进行浇筑。管外径16cm的桩体、盖板尺寸为Φ50cm×20cm;管外径20cm的桩体、盖板尺寸为Φ60cm×20cm。PTTC桩的具体原理为：首先将塑料套管逐个打入持力层内，然后开挖盖板土模，并对钢筋笼、盖板配筋等进行设置;然后使用C30混凝土进行浇筑处理，等到桩身的混凝土满足强度条件之后，可以在盖板顶敷设水平加筋体。经过上述处理之后，就能得到一个完整的塑料套管桩桩承式加筋路堤系统[2]，具体结构如图1所示。

2 工艺流程

套管桩尖连接→移动桩机→将套管插入沉管→桩机挺杆垂直度调整→加压和振动沉管至设计标高→轻振边拔管→移至下一根桩位→统一浇筑混凝土桩身与桩帽，具体见图2。

3 操作要点

3.1 施工准备

3.1.1 机械设备。在整个施工过程中，首先需要准备好需要使用的各个机械设备，并保证各个设备的质量可靠、性能较高、功能完善，确保各个设备在施工过程中保持平稳的运行状态。

桩机可以使用插板机。如果选择使用振动沉管机械，需要保证钢套管的直径比单壁螺纹塑料套管高1cm左右。同时，还需要对桩机机架高度与钢套沉管长度进行合理设计，一般保证其高于设计桩长6～8m。桩机机架需要设置一定的刻度，单位一般是米，便于对沉管数据进行记录。

3.1.2 场地准备。施工过程中需要保证场地的平整性，并在路基沉桩施工位置的两侧3m内设置一个垫层，一般使用厚度为200mm的碎石[3]。此外，为了确保施工场地中没有水分，需要设计排水系统。在整个场地中，必须清除所有的障碍物，确保没有杂质存在。采用合理的保护方式对邻近沉桩周围的管道等进行保护，避免引起其他问题。

3.1.3 技术准备。在施工前，必须全面了解施工图纸和设计文件，根据设计图纸画出施工区域内的套管桩布桩图，根据布桩图对施工区域和桩位进行放样，并洒上石灰线、插入竹竿。同时，需要了解该区域内的地质、水文情况。

3.2 制作桩尖

需要使用C30钢筋混凝土来制作桩尖，在使用塑料套管接头时要保证其具有较高的完整性。

3.3 试桩

试桩是一项重要的工作，也是沉桩前必须完成的过程。基于此过程能对桩机配重、沉桩压力等参数进行确定，确保各个參数都在合理范围内。

3.4 钻机就位、对中

需要对钻机进行就位，然后进行对中处理，也就是对沉管进行调整，使其与地面保持垂直，如果无法保证垂直也需要将其偏差控制在1%以内。

3.5 放置套管、静压振动沉管

首先，需要基于加固桩长对套管进行切割处理，切割完成后将其与桩尖进行连接，并保证连接的可靠性。然后，将套管放入钢管内，并将套管内的桩尖和桩位保持一致，在沉管过程中必须保持桩机的稳定性。沉管速度通常控制在2m/min左右，达到设计标高之后进行抬架，并保证原地留振高于10s，使桩尖进入持力层的部分高于桩径的1.5倍，并注水对塑料套管进行保护，注水的最终深度应达到管口标高以下500mm。之后，根据贯入度控制以及桩长等设计打设深度，一般需要进行试桩，得到贯入度的相关指标。在实际施工过程中，如果发现地质条件有悖于先前得到的地质报告，一般需要依据灌入度控制的打设深度来进行操作。

3.6 拔管

拔管一般需要保持匀速进行，速度控制在0.8～1.0m/min[4]，避免出现反插的情况。拔管完成后，还要以相同的方式对其他桩位进行处理。

3.7 抽水、截管和检查套管的深度

进行抽水和截管处理后，检查套管深度，通常套管留设超出桩帽底标高150mm。在整个过程中，需要保证套管具有较高的清洁度。因此，要对其中的杂物进行处理，然后采用薄膜等方式封住管口。

3.8 桩帽基础开挖、模板安装

在垫层中，沿塑料套管中心开挖直径约为50cm、高约为20cm的圆孔（或方孔）[5]。其中，桩帽外模板主要使用土模，也可以使用专用的成品塑料盖板模。当选择前者时，需要先根据桩帽大小挖掘土模坑，然后在其底部设置垫层并得到土模。当选用后者时，只需要将其固定在塑料管的顶部位置即可。

3.9 放置钢筋笼

桩帽钢筋笼现场预制，长度一般设置为3.5m，制作完成后将其放置在塑料管内，然后使用短钢筋等对其进行固定。钢筋笼超出桩顶22cm，与盖板底、顶层配筋连接，保护层采用砂浆垫块控制，保护层厚度不小于25mm。

3.10 浇筑混凝土及检测

①将盖板底层、顶层钢筋、连接钢筋进行放置和连接。

②开始浇注混凝土，并持续进行振捣。

③一段时间之后，检测混凝土的强度，如果满足条件可以进一步检测成桩质量。

4 其他注意事项

①PTTC桩使用了PVC塑料套管，外径不超过16cm，另外还需要满足一定的强度条件，确保混凝土的浇注过程不会对其造成明显的影响。

②考虑到施工的效率问题，需要将打设套管与混凝土的浇筑过程分开完成，采用这种方式还能保证混凝土浇筑过程的连续性。此外，由于套管为空，便于检测打设深度，这使得整个过程的监督与管理能得到更好地控制，提升了施工质量。

③施工中需要先将套管连接桩尖，然后把套管放置到打设机械沉管底部之后开始打设，这样可以确保桩体和大桩尖之间衔接的可靠性。

④浇筑过程中使用的是细石混凝土，需要确定其坍落度，使混凝土流動的通畅性能满足要求。此外，浇注时还需要利用小型加长振捣棒持续振捣，保证浇筑质量。

⑤套管混凝土桩单桩极限承载力需要达到一定的条件，其中28d与90d单桩分别需要达到140kN与180kN的承载力，这样才能满足实际的施工要求。

5 结语

施工中使用静压沉桩施工方式具有噪声小、施工进度快、操作简便和污染小等方面。利用该方式施工的具体过程是先沉套管，后浇筑桩身混凝土现场。PTTC桩的优势主要体现在承载力强、施工质量容易控制、整桩质量较高、软基处理效果较好等方面。相对于传统的振动沉管现浇混凝土桩，PTTC桩采用了单壁螺纹塑料套管，显著增强了其承载力，能提升施工的质量。此外，本技术可以先成批打设套管，再成批灌注混凝土，施工进度易于控制，施工进度较快。同时，这种技术还具有较强的适用性，可以根据实际地质条件对桩长等进行调整，使其能满足实际的施工要求。

参考文献：

[1]许春虎，齐昌广，左殿军.塑料套管混凝土桩塑料套管分析及计算[J].重庆交通大学学报（自然科学版），2017（9）：55-60，97.

[2]周克杰，王维春，张磊.塑料套管桩复合地基设计计算与沉降特性研究[J].铁道建筑，2013（12）：78-81.

[3]徐平原.塑料套管桩在申嘉湖杭高速公路软基中的应用[J].路基工程，2009（5）：186-187.

[4]龚锦林，杨进，陈露，等.高速公路塑料套管桩复合地基处理机理分析[J].公路工程，2012（1）：71-74，106.

[5]龚锦林，杨进，邓奇春，等.深厚软基路堤塑料套管桩处理固结及沉降规律[J].公路工程，2013（3）：112-116.