摘要：预应力混凝土（PHC）管桩锤击施工法作为一种快速兴起的一种基桩施工形式，适用于各类建筑物的低承台桩基础，适用于一般粘性土及回填土、淤泥和淤泥质土、粉（砂）性土、非自重湿陷性黄土质以及强风化（全风化）的岩层、坚硬的碎石土层和砂土层中，并且不受地下水位高低的影响。相对于静力压桩，打桩机自重较轻、移动灵活、使用方便且运行方式多为履带，对场地的要求较宽松，尤其适合在施工初期，场地条件狭小、路面情况复杂的工程。
　　关键词：预应力管桩 施工技术
　　中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
　　前言
　　建设工程中常用的混凝土预制桩有预制钢筋混凝土方桩(实心方桩、空心方桩)和预应力混凝土管桩(PHC 桩、PC 桩、PTC 桩)，其沉桩方式根据采用设备的不同主要有锤击沉桩、静力压桩、水冲沉桩等几种方式。静力压桩施工因便于检查桩身质量、施工速度快、噪音小、无排污的特点，在近年工程建设中较多采用，但也因其设备使用受施工场地、环境和适用于较均匀软土地基条件等影响而受到限制。锤击沉桩是利用桩锤的冲击动能使预制桩沉人土中，该方法能适用于各种不同的土层，特别对硬粘土、含砾石较多时锤击沉桩法性能优于静力压桩法。同时由于打桩过程中对土有振动和挤压影响，能使土体密实，且设备简单、施工速度较快、成本费用低、使用受场地条件限制小等特点，仍是现在常用的主要沉桩方法之一。
　　一、预应力混凝土（PHC）管桩锤击施工技术
　　1、施工准备
　　（1）对拟施工的场地水文及地质条件进行分析比较，充分认识饱和软土的特性，通过预钻排水孔疏排孔深范围内的地下水，降低孔隙水压力，达到减少土体位移的目的。
　　（2）当压桩场地距建筑物较近，或距道路及地下管线较近时，可在桩基施工区域与管线之间开挖沟宽和沟深1.5m～2.0m左右的防挤沟，保护建筑、管线及道路。
　　（3）如果打桩场地存在大面积薄硬层下较厚饱和软土，打桩机无法行走或行走影响成桩质量时，可以用中粗砂置换1.5m～2.5m厚饱和软土，既利于下部饱和软土固结，又便于打桩机械行走移位，防止因挤土效应致使管桩偏倾及断桩。
　　（4）桩架的设置、安装和准备工作对打桩效率有很大影响，施工前应按工程土质特点合理选择。
　　2、测量定位放线
　　（1）认真复核设计图纸及设计院出的桩图点位，必要时将坐标控制点、水准控制点按标准设置要求布设在施工现场。
　　（2）可采用电子全站仪或经纬仪等测量工具建立建筑平面测量控制网，或者直接采用坐标定位方式放出桩位，并进行闭合测量程序进行复核。
　　（3）桩位放出后，在中心采用30cm长Ф8钢筋或者竹筷插入土中,根据需要做好标识:钢筋(或竹筷)端头系上红布条或点上白灰,然后画出桩外皮轮廓线的圆周,便于对位、插桩。
　　（4）为防止挤土效应及移动桩机时的碾压破坏，针对单桩、独立承台以及大面积筏板基础的群桩制定不同的放线方案。
　　3、打桩机就位调平、吊装，调整打桩机垂直度
　　（1）打桩机就位调平。在对施工场地内的表层土质试打后，确保承载力满足打桩机械施工及移动过程中不至于出现沉陷，对局部软土层可采用事先换填处理或采用整块钢板铺垫作业。桩机进场后，检查各部件及仪表是否灵敏有效，确保设备运转安全、正常后，按照打桩顺序，移动调整桩机对位、调平、调直。
　　（2）管桩吊入打桩机夹持腔、夹持管桩对准桩位调直。打桩机就位后，先将桩锤和桩帽吊起，并固定在桩架上，以便进行吊装，桩经提升后，送入导杆内，稳住桩顶，扶正桩身然后使桩插入土中，桩的垂直度偏差不得超过0.5%，在桩的正面和侧面同时使用经纬仪进行校正。就位后，在桩的顶上放软垫，然后放下桩帽套入桩顶徐徐降下桩锤轻轻压住桩帽。此时，在锤重压力下，桩会沉入土中一定深度，待下沉停止，再全面检查，校正合格后即开始打桩。桩打入过程中修正桩的角度较困难，因此就位时应正确安放。第一节管桩插入地下时，要尽量保持位置方向正确。开始要轻轻打下，认真检查。若有偏差应及时纠正，必要时要拔出重打。第一节桩的垂直度尤为重要。
　　4、打桩机打桩
　　因地表层较软，初打时可能下沉量较大，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。在整个打桩过程中，要使桩锤、桩帽、桩身尽量保持在同一轴线上，必要时应将桩锤及桩架导杆方向按桩身方向调整。要注意尽量不使管桩受到偏心锤打，以免管桩受弯。打桩较难下沉时，要检查落锤有无倾斜偏心，特别是要检查桩垫桩帽是否合适，如果不合适，需更换或补充软垫。（为延长锤击作用时间、降低锤击速度，并借以降低锤击应力，选用软厚适宜的纸板垫，具有良好效果）。每根桩宜连续一次打完，不要中断，以免难以继续打下，甚至打不下而先将桩头打坏。
　　5、接桩
　　在施工过程中由于基础较深，一根桩难以达到设计深度，就要采取接桩的方式加长，当前一节桩压到露出地面0.5m-1m 时，必须接另一节桩。目前常用的接桩方法是焊接。分段接桩，要求尽可能采用两段接桩，不应多于三段。应避免桩尖接近或处于硬持力层中接桩。
　　6、送桩
　　如果桩头接近地面，而打桩力尚未达到规定值，估计送桩深度不会超过设计允许值时可以送桩。在打桩施工中，不允许用“桩对桩”进行送桩作业，应采用专用送桩器。送桩器用钢板制作，长4m，设计送桩器的原则是打入阻力不能太大,容易拔出，能将冲击力有效地传到桩上，并能重复使用。
　　7、收锤
　　收锤标准对打桩工程质量起着至关重要的作用，收锤标准定得恰当可以满足设计要求的承载力，减少打桩破损率，保证桩身质量。
　　设计明确规定以桩端标高作控制的摩擦桩，除应保证设计桩长外，尚应按设计、施工等部门共同确认的收锤标准收锤。一般情况下施工中常以最后贯入度作为标准进行收锤，但最后贯入度是受外界影响较大的一个变量。柴油锤型号不同，贯入度不一样；桩长不同，贯入度不同；不同时间测得的贯入度不同；因此，收锤标准应根据场地工程地质条件、单桩承载力设计值、桩入土深度、总锤击数、每米沉桩锤击数及最后1m沉桩锤击数、桩端持力层的岩土类别及桩尖进入持力层深度等指标给出。正常情况下，最后贯入度不宜小于20mm／10击；当持力层为较薄的强风化岩层且上覆土层较软弱时，最后贯入度可适当减少，但不宜小于15mm／10击。
　　8、PHC 管桩与基础底板的连接
　　为了保证桩与独立柱基底板的稳固连接，土方开挖至设计标高露出管桩后， 清理管桩孔内的垃圾及污物，用3 mm 厚钢板作底模，用φ6.5钢筋将其吊于桩孔内。桩与基底板连接钢筋按要求绑扎，用不低于C40的混凝土灌筑，混凝土中微掺UEA 膨胀剂(掺量10％)。待承台基础底板钢筋绑扎时，管桩锚筋与基础底板钢筋及基础底板钢筋与管桩桩头要焊牢，锚固长度必须符合规范、设计要求。
　　9、控制打桩应力对PHC管桩的影响
　　打桩应力是在打桩过程中产生的， 其主要形式有压应力和拉应力，大小、形式与桩锤、土体抗力、打桩操作有关。打桩应力可以通过PDA 动测仪探测到。
　　二、沉桩过程中常见技术问题的预防
　　1、桩身倾斜的预防
　　严格控制桩身人土时的垂直度；单节桩人土时垂直度偏差控制≤0.5％，需接桩的首节桩人土时垂直度偏差控制≤0.3％；同时注意在桩基施工前查明施工场地中填埋的建筑废料、旧基础是否清除等。
　　2、浮桩位移的预防
　　浮桩量因在饱和软土区域沉桩时， 地下土层受挤压造成地面隆起，出现先打人的相邻桩顶标高增加现象，降低桩承载力，而由挤土效应产生桩的位移。预防方法：确定合理打桩顺序，結合地质情况适当降低地下水位；适当控制打桩速度，使沉桩过程产生的超静空隙水压力有一个消散的过程；观察自然地面受打桩影响的变化，及时校正桩位坐标。
　　3、桩端爆裂、断桩的预防
　　检查桩端板与桩身接合部位的混凝土密实度(特别注意管桩)，根据桩断面尺寸选配桩帽，桩帽与桩周边间隙控制在5mm～10mm，桩帽与桩顶之间必须加设弹性衬垫，打桩期间经常检查、更换。根据地质情况选择桩尖。应注意防止桩机吊桩时的不当拖接而造成桩身裂纹。桩锤的选择应与设计用桩混凝土抗压强度值综合考虑， 打桩时，应先用短距轻打，待入土1～2m 后再以全落距施打，原则上落距控制≤1m，遇贯人度突然减小时，应减小落距，加快锤击，如桩仍不下沉则应停止锤击，查明原因采取措施后再施工。锤击沉桩过程中除接桩外，应避免中途停歇，同时应尽可能避免桩尖进入硬土层时接桩。
　　选择锤击法沉桩施工应结合场地周边环境、施工时段，采取措施减少囚施工噪声污染而产生的影响。
　　结束语：
　　预应力（PHC）混凝土管桩锤击施工工法就是利用落锤自身重量结合打桩机给予的汽压等动力，依托预应力高强混凝土管桩本身较高的混凝土强度，克服打桩过程中，桩周土侧壁摩阻力和桩端土的阻力，将桩徐徐打入土中，直至设计持力层。
　　在锤击沉桩施工过程中，常会出现桩身被打坏、桩体打斜、邻桩隆起、桩体位移等现象。出现这些问题可能是由于预制桩本身质量缺陷、地基土层变化较大、施工时设备仪器使用操作不当等原因造成。