许　峰

摘要：近年来，静压高强预应力混凝土管桩（PHC）以其造价低、工期短、有利环保、保障安全及文明施工的特点在厦门地区工民建工程建设中得到了广泛推广应用。文中介绍了汇景佳园工程静压PHC桩的施工技术、施工质量控制。

关键词：高强预应力混凝土管桩（PHC）；施工技术；施工质量控制

高强预应力混凝土管桩（PHC），是由专业厂家生产，采用先张法预应力和掺加磨细料、高效减水剂等先进工艺，将混凝土经离心脱水密实成型，经常压、高压两次蒸汽养护而制成的一种细长空心等截面预制混凝土构件。PHC桩基主要有以下特点：

桩身强度高：PHC桩均采用C80以上的混凝土，采用先张法预应力制作，因而承压力高，能抵抗较大的抗裂弯矩。具有较强的工作性能，桩身能在严劣的施工环境下保持完好，大大减少裂桩，断桩事故的发生。

PHC桩由具备资质的专业厂家批量自动化生产，桩身质量稳定可靠。

PHC桩穿透力强，足够的压力下，可穿越较厚的砂质土层，确保桩端嵌固于较好的持力层。

静压施工时，施工现场简洁，无污染，噪音低，能保障安全、文明施工，施工工期短。

PHC桩的单桩承载力相对较高，其环形截面所耗混凝土量较少，因而单位承载力造价省。

随着静压PHC桩的广泛应用，对压桩施工管理亦提出了相应的要求，现仅以汇景佳园静压PHC桩施工为例，对PHC静压桩的施工浅作探讨。

1 工程概况

汇景佳园工程用地面积3929.53m2，总建筑面积18571.72m2，其中地下建筑面积2650m2。地下一层，主体结构形式为框架-剪力墙体系。

本工程基础为PHC静压桩，桩身砼为C80，管桩顶的填芯为C40。其中：抗拔桩采用PHC500-100-AB型，桩端持力层选在强风化层，抗拔桩竖向承压承载力设计值为R=2300KN，压桩力=设计值×1.8为4200KN，实际施工有效桩长为19～33m。承压桩采用PHC500-125-A型，桩端持力层选在强风化层，单桩竖向承载力设计值为R=2800KN，压桩力=设计值×1.8为5100KN，实际施工有效桩长为20～35m。桩端进入持力层大于500MM。

2 工程地质分析

①素填土：土层埋深0～4.6m，土层厚度4.0～6.8m，标准贯入3.9击；②淤泥-淤泥质土：土层埋深4.0～6.8m，土层厚度1.6～6.2m，标准贯入2.3击；③粉质粘土-粘土：土层埋深7.7～11.7m，土层厚度1.8～13.8m，标准贯入9.7击；④淤泥-淤泥质土：土层埋深12.5～22.4m，土层厚度0.8～10.9m，标准贯入3.0击；⑤粉质粘土-粘土：土层埋深18.5～23.7m，土层厚度0.3～4.3m，标准贯入9.4击；⑥凝灰熔岩残积粘性土：土层埋深19.6～28.7m，土层厚度1.1～12.4m，标准贯入19.1击；⑦全风化凝灰熔岩：土层埋深24.0～40.3m，土层厚度1.5～10.9m，标准贯入36.2击；⑧强风化凝灰熔岩：土层埋深27.3～51.2m，土层厚度1.4～15.6m，标准贯入75.9击；⑨强风化凝灰熔岩：土层埋深29.7～54.8m，土层厚度2.0～9.7m，反弹；⑩中风化凝灰熔岩：土层埋深32.4～51.4m，土层厚度2.48～14.2m，反弹；

3 PHC桩施工技术

3.1 桩机施工设备选择

压桩机：1台，机重530吨，型号ZYJ－500； Co2气保焊机：2台，型号KRI350；割桩器：2台；吊车：16吨，1台；全站仪：1台，型号DZQ22-D；水准仪：1台，型号DS3-2；经纬仪：1台，型号DSZ2

ZYJ－500液压静力压桩机技术参数：

压桩力、压桩速度：额定压桩力5000KN，最大压桩速度：2.2m/min，最小压桩速度:0.75m/min

压桩行程、行走距离：一次压桩行程：2.0m，一次行走距离：纵向3.6m，横向0.6m，每次转角:18.9度

适应桩型：方桩：口400～口550mm，管桩：Ф350～Ф550mm

边桩距离:0.65m，角桩距离:1.00m

吊机起重量：12T，吊机变幅力矩：600KN.m

该桩机经现场试打桩，可以满足设计要求。

3.2 压力控制标准

承压桩以压桩力控制为主，桩长控制为辅，抗拔桩以压桩力及桩长双控，在达到设计压力值的基础上复压三次累计沉降量不大于2cm方可收压。

3.3 桩长选配

PHC桩作为端承桩，在持力层起伏变化较大的地质情况下沉桩时，配桩合理与否对于节约桩材、降低施工成本、方便施工十分重要。由于持力层截面变化较大，桩长的选配有一定的困难，虽然PHC桩具有可灵活选用桩长的特点（桩长为6～14米），但节长仍为定尺寸生产，配桩过长将造成浪费，露出地面会给桩机移动带来不便且易受外界因素应力导致断桩，配桩过短会造成接桩困难、接桩质量不易保证，对结构抗震也极为不利甚至整根桩报废。桩长的选配通常考虑：

详细分析地质资料，草划出持力层标高变化曲线图，详细了解持力层分布情况是合理选配桩的前提条件，依据持力层标高变化曲线图，确定理论配桩长度，作为桩材定货和试打桩的依据，然后再依照沉桩情况进行区域桩长调整。遇有地质情况复杂时或局部地质变化较大时，应逐根进行相邻桩的桩长调整。

本工程地貌相对标高约为-1.900，桩顶相对标高为-9.350～-1.700，且大部分桩顶标高处于-6.400～-5.550之间，配桩时根据地质情况并扣除设计桩顶到自然地坪的高度合理调配。在所有桩基施工过程中极少出现桩头外露或配桩过短的情况，比较理想。

3.4 桩材运输、堆放和检查

因PHC桩横向刚度较脆弱而不能受强烈的撞击或振动，故当运输或堆放不适时，易出现结构裂缝；同时在反复施压产生的拉、压力作用下，裂缝会有所发展并造成桩身破损。

管桩采用平板拖车由管桩厂运至施工现场卸下堆放，此时桩身强度须达到设计强度标准值100%，堆放地点根据压桩情况和有利于施工的原则进行堆放，堆放场地应平整、坚实，排水良好，桩应按规格、桩号分层叠置，堆放层数不超过二层，先用的桩堆放在上层，后用的桩堆放在下层。

所有的管桩进场时及静压入土前都要进行桩身外观质量、尺寸的检查，决不让一根有缺陷的桩在工程中使用。

3.5 桩身位移与桩顶上浮的防治

PHC桩作端承桩并承受较大荷载时，对桩顶上浮和桩身位移等要求较高。本工程采用封闭式十字桩尖，管桩排土系数为1.0，为全排土桩，故在沉桩时采取了必要的防治桩顶上浮、桩身位移和挤土的措施。每根桩入土前均采用全站仪进行定位校核，对挤土效应集中区采取钻孔取土与限制打桩数量的措施，释放、缓解土体应力，以尽量减少挤土效应。

3.6 截桩

由于PHC桩桩身较脆，在受到强烈撞击时，易产生贯穿性纵向裂缝，影响桩的使用，所以在沉桩完毕及土方开挖过程中需截除多余桩身时，严禁采用大锤敲砸或机械钩、拱、撞的方式断桩，且在土方施工过程中每台机械均须安排专人进行指挥，对桩位及桩深向机械手及时进行交底及交流，确保桩身不被破坏，截桩宜采用以下方法：采用专用的PHC桩环形切割机切割；采用工具钢套箍，紧箍在切口下部桩身上，再沿套箍凿出一道沟槽，然后再行扩大、切断，截桩时严禁用大锤敲砸或机械推拱。

4 PHC桩施工质量控制

4.1 PHC桩的定位及垂直度控制

压桩桩位定点误差控制在30mm范围内，使用全站仪进行控制。沉桩施工时，当桩身刚插入土时，利用两台经纬仪成90度夹角监测，控制倾斜度在0.5%之内，否则通过高速桩机或在桩侧加垫进行调整或拔起重压。在桩焊接时也应保持桩身垂直度。

4.2 桩焊接质量控制

PHC桩采用电焊接桩，桩的接驳采用CO2气保焊接。焊接前，把管桩端头钢板处的浮锈、油污、泥巴等杂物清洗干净，并保持干燥，接桩时上下节桩应保持顺直，错位偏差不宜大于2mm。管桩接桩位置应相互错开，避免在同一水平面上接桩。施焊时应对称进行，接桩处应用不小于12厚焊缝连续饱满，符合电焊有关的规范要求，焊缝焊接好后自然冷却8分钟方可进行施压。严禁用水冷却或焊好即压；管桩接头不宜超过4个，压同一根桩各个工序要连续施工，应尽量短停顿时间。

4.3 停压标准控制

PHC桩作为端承桩，停压标准控制合理与否将直接影响到桩能否既达到设计承载力要求又不致被压坏的效果。实践证明：在桩材质量合格、沉桩正常的情况下，由于压桩力而引起的桩身损坏多与停压标准控制不合理有关。同时由于PHC桩具有脆性破坏和抗拉应力低不足的特性，当压力较大，因桩机架配重不够，而导致桩机抬架所产生的冲击力极易使PHC桩产生裂缝或损坏，压断桩的情况也时有发生。因此，正确合理地控制停压标准，是PHC桩施工的一项重要技术。

PHC桩停压标准的控制主要考虑以下两方面：桩入土深度和压桩力（贯入阻力），一般由设计根据试打桩情况综合确定。施工时详细了解工程地质情况及有关设计要求，正确掌握桩入土深度与贯入阻力的关系，当遇到贯入阻力大而入土深入达不到设计深度或贯入阻力小而入土远超过设计深度时及时与设计及有关部门联系解决。承压桩以达到设计压力值的基础上复压三次累计沉降量不大于2cm方可收压。

汇景佳园桩基工程，经静载试验3根桩、抗拔试验3根桩及动测134根桩后表明，均符合设计要求。工程竣工后，沉降观测记录累计最大沉降量8.5mm，累计最小沉降量1.0mm，相邻两点沉降量相差最大值为4.5mm，均在规范允许范围之内。

结语

尽管PHC桩在厦门地区的使用时间还不长，施工中还存在施工问题需要解决，但其经济、实用、环保、适用面广、方便施工、施工工期短等特点，已成为高承载力、低成本、经济适用的深基础工程发展的一种趋势，今后将会被更广泛采用和推广。