0引言

 

　　预应力混凝土管桩简称PHC管桩，近几年PHC管桩在工业与民用建筑中逐步得到了应用和推广，特别是在沿海、河流及淤泥软土地区得到了广泛应用，在这些地区相比其他类型的桩基础有着很多优点：首先，管桩基础可以得到较好的经济效益并能保证工程质量，特别是在淤泥软土地区，采用混凝土灌注桩很难保证工程质量，而采用管桩基础可避免这一问题；其次，管桩施工工期短、造价低，工期短表现在施工前期准备时间短、施工速度快、检测简单快捷；造价低表现在单位承载力造价低。工期短可以节省施工费用，缩短投资者的投资回收时间。因此管桩基础已成为设计人员选用的常用基础形式。但是管桩施工中地层条件对于施工质量的影响也是不容忽视的，特别是一些特殊地层能够造成桩身损坏从而给工程带来不利影响。本文结合工程实例，总结在穿越密实粉砂层时所发生的问题，提出了解决的办法并初步验证了解决的效果。

 

　　1工程实例

 

　　1.1地层条件某电厂厂址位于沿海地区，厂区地质条件基本上可以划分为9个主要地层，各土层性质及参数见下表。

 

　　1.2工程情况工程桩设计为PHC预应力管桩，桩径600mm，壁厚110mm，型号为AB型[1]，设计桩长为46～48米，4节配桩，桩尖持力层为⑥层粉砂层，桩端全断面进入⑥号土2m，打桩以标高控制为主，贯入度控制为辅的原则。送桩深度为1~4m。

 

　　1.3施工中发现的问题由地层情况可以看出，在桩尖进入⑥层粉砂层之前，需要穿越比较密实的④层粉砂层，其他地层标贯击数较低，相对来说较软些。因此在施工过程中，当桩尖入土31m左右穿越④粉砂层时，贯入度较小（10击2～4cm）。当采用一档施打时，锤跳高度在3m左右，从跟桩检测的情况看，锤击力在5000kN～6300kN之间，锤击能量在75kJ～125kJ之间，锤击力及锤击能量基本正常。但是穿越④粉砂层时锤击数在360～800击之间，桩头被打坏频率较高，最大时达到施工数量的39%，给工程质量带来很大的隐患。如何解决穿越④粉砂层时保证桩头的完整是迫切需要解决的问题。

 

　　1.4分析桩头被打坏的原因及解决方法

 

　　1.4.1施工中是否严格控制打桩工序质量？首先从管桩质量、垂直度、顺直度、桩帽内的减震钢丝绳、纸垫进行了严格控制，起到一定效果，但没有从根本上解决问题，还是有桩头破坏的情况。

 

　　1.4.2根据地层情况分析桩身在穿越④粉砂层时的受力情况

 

　　桩在锤击过程中，若大部分锤击能量是用来克服桩周摩擦阻力和压缩桩底土层，只有一小部分锤击能量使桩身产生弹塑性压缩时，桩身完整而不会破坏。若上层土摩阻力很小，桩底又在较硬的土层时，贯入度较小，这时锤击的大部分能量就作用在桩身上，桩头部分受到的应力最大，桩头处就很容易发生破坏。试验资料表明，对于PC桩，当锤击应力为混凝土强度的75%时，锤击819次产生疲劳破坏；当锤击应力为混凝土强度的45%～57%时，锤击2400次产生疲劳破坏。现在尚没有针对PHC桩的数据情况，因此，参考PC桩，PHC桩要求锤击应力控制在混凝土强度的50%以内应该是能够满足要求的。那么，怎么样使锤击应力满足打桩要求，又能避免桩头应力的集中呢？根据现场情况，在保证桩帽减震效果的前提下降低锤的起跳高度，使锤的起跳高度能人为控制满足要求。通过查阅有关资料和文献[2]，调节燃油泵排量修整，调节排油量，从而达到减少锤击能的目的。具体措施是在顶杆与顶销之间有四种规格的调整垫片，用于调整压油杠杆到泵体安装平面之间的距离，其尺寸分别为0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm，垫片越厚，相同挡位上的供油量越少，本工程根据现场试验的情况，调整垫片的厚度采用0.4mm。

 

　　1.5解决效果通过调节油泵后在施打过程中穿越④层粉砂层时采用一档锤跳高度可控制在2m左右，锤击力明显降低，根据PDA检测其能量在70~80KJ，锤击力在4000~4500KN，锤击应力为设计强度的30%左右，这样下来800击左右即穿过④层粉砂层。根据后来打桩情况看，此项措施很好地解决了穿过④层粉砂层时桩头破碎的问题。在穿过④层粉砂层后，进入持力层时，再采用二~三挡送桩，能量提高到设计要求，满足了地基承载力的要求。

 

　　2结论

 

　　PHC管桩施工时，桩头常常因为击打方式不正确导致破坏，严重影响了工程质量。本工程结合现场地层情况，认真研究了设备设备使用操作方法，仅仅调整了顶杆与顶销之间的垫片，即使问题迎刃而解。笔者感到，现场技术工作不仅要熟知地层情况，而且要了解设备结构、正确的操作及使用方法，遇到问题时，结合实际，从技术、设备多方面寻找摸索解决问题的办法，往往一些小的技术发现和改革，即能达到意想不到的效果。

 

　　参考文献：

 

　　[1]《预应力混凝土管桩基础技术规程（DJB/T15-22-98）》广东省标准，中国建筑工业出版社.

 

　　[2]张瑞锦，张志涛.预应力管桩施工中桩身破损原因与处理方法.施工技术.2005.9.